明晰生态系统服务供需的匹配程度和权衡/协同关系,对科学划分生态管理分区和城市的可持续发展具有重要意义.本研究基于多源数据,以街道为尺度单元量化了太原市生态系统服务供给及需求量,借助Getis-Ord Gi*工具和相关性分析方法探究了 6种生态系统服务供需比冷热点区域及供需间的权衡/协同关系,并根据自然资源特征及社会经济情况提出了生态管理分区及管控建议.结果表明:太原市生态系统服务供需分布具有空间分异性,在供给方面,固碳量、空气净化、热环境调节、休闲服务在东西部较高,土壤保持西部较高,产水服务南部较高;在需求方面,固碳量、热环境调节、产水和休闲服务呈现出中部及东南部高、四周低的特点,空气净化需求南部和北部较高,土壤保持需求西部较高.生态系统服务供需不匹配特征明显,6种服务供需风险等级总体呈现由汾河向东西两山递减的规律.供给方面,产水服务与其他5种服务呈现为权衡关系;需求方面,空气净化和土壤保持与其他4种服务呈现为权衡关系.本研究提出了"保护优先-调控为主-协同治理"的分区框架,将研究区分为3个一级分区和8个二级分区,并提出了差异化管护策略.本研究可为平衡生态系统服务供需关系、促进城市可持续发展提供参考.

水生态修复分区向上衔接水生态系统修复目标,向下引导修复工程的空间布局,是实现水资源要素系统修复的关键.当前,水生态修复分区面临层级体系不一、指标不全面、边界模糊等问题,因此,本研究以喀斯特生态脆弱区广西河池市为例,构建"流域自然单元-主导生态功能-生态胁迫风险"的多维分区体系框架.一级分区选取河流水系和地貌类型作为划分指标,识别子流域单元作为一级分区边界;二级分区采取"自上而下"的划分方法,在承接流域自然地理特征的基础上,明确水生态修复的目标,选取水源涵养、生物多样性和景观文化服务3项指标进行评价,利用K-means聚类方法对空间单元内的主导生态功能进行识别,以子流域单元作为二级分区边界;三级分区是生态修复工程的具体实施单元,选取水土流失、洪涝风险和人类干扰3项指标表征水生态系统面临的外部胁迫风险,进行三级分区划定.共划定11个水生态一级分区、4个二级分区和3个三级分区,综合流域自然地理格局、主导生态功能、生态胁迫风险的空间分异特征的三级分区结果,并结合子流域单元和乡镇行政单元确定分区边界,最终将水生态修复分区综合划分为5类、32个子生态分区,并分区、分类提出相应的生态修复策略.

从社会生态视角对乡村聚落系统的脆弱性进行评估,有助于厘清影响乡村聚落发展的因素,建立起应对风险扰动的分析框架,引导乡村可持续发展.以蒙洼行蓄洪区为例,综合运用VSD(Vulnerability Scoping Diagram,VSD)框架、显式空间脆弱性模型(Spatially Explicit Resilience-Vulnerability,SERV)模型及贝叶斯网络模型测度区域脆弱性并探究影响脆弱性的主要因素.结果表明:(1)蒙洼地区乡村聚落系统暴露度呈现"两边低、中间高、局部突出"的空间格局特征,镇区周边的乡村聚落敏感性较为突出,同时镇区所在行政村表现出良好的适应力,而乡村聚落系统总体脆弱性较高且高低值差异较大,空间格局呈不均衡分布态势,且结构性差异特征显著.(2)采用定性定量相结合的方法将脆弱区划分为中低脆弱区、敏感—适应型高脆弱区和敏感型高脆弱区三种类型,基于贝叶斯网络分析高脆弱区的影响因素.蒙洼地区乡村聚落以高脆弱区类型居多,其中敏感—适应型高脆弱区主要位于蒙洼地区北部和中部,灾害防控因子对乡村聚落振兴概率的作用最为显著,其建设开发活动受自然环境条件限制较多,因而不宜展开乡村聚落布局,应划为生态保护空间,开展渐进式移民搬迁;而敏感型高脆弱区主要位于蒙洼地区南部河谷地带,建设发展基础相对良好,地形地貌因子对乡村振兴概率的影响最大,为避免该地区乡村衰退的态势加剧,应严格控制人口数量、经济规模和生产方式,尽可能平衡发展与保护之间的矛盾.

流域突发性重金属污染事件发生不确定性较高,难以预测和防控,严重威胁流域生态安全、人群健康乃至社会稳定.本研究以东江下游流域为研究区开展生态风险评价,基于"多风险源(危险性)-多胁迫因子(联合暴露)-多风险受体(脆弱性)-生态风险"的风险传递框架,运用贝叶斯网络,计算东江下游流域突发性Cr6+-Hg2+复合污染生态风险,概率化表征风险不确定性,进而提出流域风险防控与管理措施.结果表明:(1)东江下游深莞惠地区67家涉重金属风险源均会对其子流域造成生态风险,惠州市的生态风险明显高于深圳市和东莞市;(2)东江下游西枝江子流域的生态风险最为显著,其次是东江下游干流子流域和东江下游河网区子流域;(3)基于敏感性分析,"河流水体脆弱性"是造成东江下游流域生态风险的主导因子.研究结果可为东江下游流域生态风险防控与管理提供理论支持.

构建区域生态风险评价框架有助于清晰地识别、评估、模拟、预测与管理区域生态风险,进而为区域生态安全网络构建和生态安全格局保障提供支撑.雄安新区的建设,使该区域面临巨大的土地利用变化,对区域生态系统的结构和功能产生不可忽视的影响,洪涝和干旱灾害对雄安新区及其周边区域生态系统具有显著的威胁.以雄安新区为例,构建包含暴露-响应关系、人为源和自然源相结合的区域综合生态风险评价框架,分别对城市化和气候变化背景下的雄安新区土地利用变化、洪涝灾害、干旱灾害三类胁迫引起的区域生态风险进行了评价和预测,确定其生态风险空间分布特征及变化趋势.结果表明:(1)从时间序列上来看,由于气候变化导致洪涝、干旱等自然灾害的影响,加上雄安新区的土地利用变化,雄安新区的生态风险在2025年后有所上升,但有序的规划和良好的地类配置使得雄安新区起步区在2025年后生态风险程度下降;(2)从空间上看,雄安新区风险高值区主要集中在白洋淀区以西和以南,以及新区东北部部分区域.最后,从土地利用管理、洪涝和干旱灾害预防等角度提出了生态风险防控对策:(1)雄安新区应坚持对土地利用的合理规划和严格管理,切实防止土地的无序利用,密切关注景观生态风险程度较高地区的土地利用变化趋势,必要时进行土地整理工作;(2)雄安新区未来应主要关注常规洪水造成的生态风险,加固新安北堤,构建起步区洪涝灾害安全区域,并充分利用湿地实现蓄滞洪水和排涝功能;(3)雄安新区应重点关注北部区域干旱灾害生态风险防治工作,同时尽量保证白洋淀及周边河流水体的水位,保持湿地生态系统健康.

近年来,生态系统服务供需失调引发了一系列问题,诸如城市热岛、生态用地流失、环境污染、生物多样性减少等生态风险问题,已成为威胁生态安全、制约社会经济可持续发展的重要因素,因此维持生态系统服务供需平衡是生态安全健康发展的保障和关键.梳理了生态系统服务评价、生态安全格局构建的研究现状,指出了存在的不足,同时构建了基于生态系统服务的城市群生态安全格局基本框架,并提出了生态安全格局未来的研究重点:城市群区域和城市内部生态系统服务的多尺度综合评价、城市功能区的划分及对生态安全的胁迫作用、生态过程与生态系统服务与生态安全的耦合、基于生态系统服务流的生态安全格局构建、模拟和优化.通过耦合社会经济数据、卫星遥感数据、城市地图大数据,评价城市内部和外部不同尺度的生态系统服务,保障城市群生态系统服务流畅通传输,实现城市群生态安全格局评价和优化.

禽流感是危害公共健康、社会经济和政治稳定重要的传染性疾病.近年来,禽流感引发的区域生态安全(公共卫生安全和生物安全)问题日益受到学界关注.为此,有必要从禽流感发生风险的角度来开展区域生态安全评价.根据1996-2017年发表的禽流感发生风险与生态安全评价英文文献,运用Citespace软件综合分析了禽流感与生态安全评价的最新研究进展.在阐述禽流感发生风险与生态安全评价关系基础上,结合生态安全评价理论框架,从数据来源、适用范围、优缺点等方面分别对禽流感发生风险评估方法以及基于禽流感发生风险的生态安全评价方法进行对比与总结.综述表明:禽流感发生风险对生物物种安全和公共卫生安全的威胁已经严重影响到区域生态安全,其引发的公共卫生危机和生物多样性减少是生态安全评价研究的重要内容,从禽流感发生风险视角评价区域生态安全具有其必要性和紧迫性,并迫切需要加强相关模型方法及其应用研究.目前,禽流感研究主要以病毒学、流行病学为主,与生态安全领域结合研究较为缺乏,在生态安全评价中有关禽流感发生风险内容的研究基本被忽视.既可为深入揭示禽流感发生与传播的动力学机制与防控和监测禽流感提供科学依据,亦可为未来开展基于禽流感发生风险的区域生态安全评价研究提供方法借鉴.

滑坡是山地常见的地质灾害,不仅对社会经济和人身安全造成严重威胁,而且也会对生态系统造成破坏,进而影响人类福祉.滑坡生态风险评价过程中用生态系统服务表征生态系统的潜在损失,可以为防灾减灾提供更系统全面的参考.西南五省区(四川、云南、贵州、广西、重庆)地貌类型多样、地层岩性复杂、地质构造运动活跃,是我国滑坡灾害最严重的地区之一.本研究从灾害危险性、生态系统脆弱性、生态系统潜在损失3个维度构建了滑坡灾害生态风险评价框架、模型和指标,其中,危险性基于地质、地形、地貌、降水等因素及相互组合关系进行综合分析所得,脆弱性用景观格局指数表征,潜在损失用生态系统服务来衡量,进而对西南五省区的滑坡灾害生态风险进行评估,结果表明:生态系统潜在损失较高的地区主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崃山、横断山脉、大渡河流域地区、广西北部及大瑶山以东地区.研究区滑坡高生态风险区主要分布在岷山、邛崃山、无量山、哀牢山、苗岭、雷公山及大渡河流域、三江并流等地区.从海拔分布来看,500～1500 m是高风险主要分布的区域,占高风险面积的37.9％;从生态系统类型看,高风险区主要为森林生态系统类型,占高风险区域面积的66.4％.应加强高生态风险区的滑坡监测与预警,重点加强该区域生态系统保护,提高生态系统的稳定性与抵抗力.

生态系统服务评估是地理学与生态学研究的重要议题.目前的生态系统服务评估研究主要着眼于服务供给能力的退化风险评估,缺乏将服务的供需匹配特征、供需动态变化趋势以及服务之间的权衡协同关系综合考虑的生态系统服务风险评价框架及案例研究.首先通过系统地梳理生态系统服务供需风险评估研究进展,提出了区域尺度的生态系统服务供需风险研究框架,并以陕西省产水服务为例进行案例分析,揭示其供需风险时空格局变化特征.讨论了生态系统服务供需风险评估的影响因素、研究意义和未来研究方向.结果 显示:①在产水服务供需时空格局方面,2000-2010年陕西省产水服务供给与需求总量均有所增加.陕南地区是主要的产水服务供给区,而产水服务需求量较大的地区主要分布在关中地区和汉中盆地.②在产水服务供需匹配方面,2010年陕西省产水服务供给不能满足需求的区域相对于2000年减少3.93％,供需空间匹配状况整体有所改善.③在产水服务供需风险方面,2000-2010年陕西省产水服务供需高风险区域占全省的13.37％,主要分布在关中地区和榆林市;低风险区域占全省的86.63％,主要分布在陕南地区以及延安市和宝鸡市.与2000-2005年相比,2005-2010年陕西省产水服务供需风险水平明显降低,高风险区域比重减少1.63％.研究结果以期为生态系统服务风险评估研究与管理应用提供理论支撑.

城市化的快速推进加剧了建设活动强度,强烈改变自然地表,破环原本稳定的地质环境,导致滑坡灾害日益频繁.本研究以深圳市为研究区,基于“危险性-脆弱性-潜在损失”三维评价框架评价深圳市街道尺度滑坡灾害生态风险、运用“三基色”原理可视化风险结构,并采用蒙特卡洛模拟进行不确定性分析,进而提出生态风险管理措施.结果 表明:(1)不确定性与街道面积呈显著的负相关关系,随着街道面积增加,生态风险源不确定性减少;(2)以风险源为不确定性主体的生态风险评价中,不确定性由生态风险源不确定性和“源外”因子大小共同主导,“源外”因子大小是生态风险评价不确定的敏感因素;(3)深圳市滑坡灾害生态风险从西到东呈现“低-高-低-高”交错结构,风险结构主要为“高脆弱-高潜在损失”型和“高危险-高潜在损失”型.分析生态风险结构,建立滑坡灾害生态风险管理体系,制定明确风险管理目标,有利于高效地进行生态风险管理.