开展生态系统健康评价、构建生态安全网络是有效管理生态资本和保护生物多样性的重要举措,尤其对于石漠化广布、生态基底薄弱的滇东地区,其能够预防潜在生态风险和保障生态安全.将生态系统服务纳入到生态系统健康模型中,构建"活力-组织力-恢复力-生态系统服务"的生态安全评估体系,定量化地评估了曲靖市2000-2020年的生态系统健康状况,并据此识别生态源地,借助石漠化敏感性修正基于土地类型的基本阻力面,运用最小累积阻力模型和重力模型识别生态廊道,从而构建曲靖市生态安全网络.结果表明:(1)研究时段内,曲靖市的生态系统健康水平先上升后下降,整体呈下降趋势.除受人类活动影响较大的城镇建成区外,其余地区的健康状况总体稳定;(2)曲靖市生态源地共有8656.65 km2,占研究区总面积的29.92％,与自然保护区重合率达70.18％,由西北向东南呈不规则分布,集中分布于曲靖市北部及东南部地区;(3)潜在廊道143条,生态节点137处,生态断裂点82处,呈网状辐射分布,西南部未有源地和廊道分布,易形成生态孤岛,区域连通性亟待提升.顾及石漠化敏感性的生态网络能够更好地反映生物迁徙过程中受到的阻力,并可以通过生态廊道实现不同源地之间的连接.针对滇东喀斯特生态脆弱区的环境底质特征,构建顾及石漠化敏感性的山地生态网络格局,可为具有相似环境背景的中小型城市的生态网络优化提供新的思路.

生态安全格局构建是快速城市扩张背景下缓解生态保护和土地开发矛盾、保证区域生态安全的有效途径.源地和阻力面是生态安全格局构建的重要基础,当前阻力面构建多关注生态要素而忽视与区域典型生态问题相对应的生态过程表征.以西南山地地区——云南省大理白族自治州为研究区,选取生物资源保护、水资源安全和营养物质保持等生态系统服务评估生态重要性从而识别源地,基于地质灾害、土壤侵蚀、石漠化等生态敏感性构建生态阻力面,并运用最小累积阻力模型识别组团廊道和景观廊道,从而构建山地生态安全格局.研究表明,大理州生态安全源地总面积14416.64 km2,占全州土地总面积的50.93％;关键生态廊道分为组团廊道和景观廊道两类,分别长404.7 km和208.4 km,以“一轴三带”形式呈树状辐射分布.生态安全格局中的生态源地和廊道应成为低丘缓坡土地资源开发中的禁止开发区.生态重要性源地识别和生态敏感性阻力面分析方法可为生态安全格局构建提供新思路,研究结果对于大理州山地城镇建设的用地选择和空间扩张提供定量指引.

当前武汉市存在自然资源消耗过度,生态环境污染严重等生态问题,生态红线划定工作对于改善武汉市生态环境、保护武汉市生态格局具有重要意义.因此以武汉市为例,通过对研究区域的水源涵养、水土保持、生物多样性和洪水调蓄功能进行生态功能重要性评价,对水土流失、土地沙化、石漠化敏感性进行生态敏感性评价,分别划定出七类生态保护红线.在此基础上分析提取出重要生态功能红线区和生态敏感红线区,叠加分析后最终得到武汉市生态红线区面积为2342.21 km2,占武汉市总面积的27.67％.研究结果对于探索生态红线划定具有一定指导意义.

生态空间管制是我国国土空间管制的重要内容.针对目前国内对生态空间认知有差异,对其划定技术方法还处于探索阶段的情况下,以生态系统服务功能和生态敏感性技术评价方法为手段,以广西壮族自治区南宁市为研究对象,开展了基于生态系统服务功能重要性和生态敏感性的生态空间划定方法的探索研究.结果表明:(1)研究区域内主导的生态系统服务功能主要为生物多样性维护功能和水土保持功能,其次为水源涵养功能.生态系统综合服务功能重要性类型以一般重要为主,约占研究区总面积的42.32％.(2)研究区生态敏感性以水土流失敏感性为主,其次为石漠化敏感类型.生态环境综合敏感类型以敏感为主,约占总面积的85.44％.(3)研究区内初步划定生态空间总面积约9325.27 km2,占研究区总面积的42.19％,占研究区内生态用地面积的76.59％.土地利用类型以林地为主,约占生态空间面积的83.65％.划定的生态空间范围涵盖了绝大部分生态用地.本研究在一定程度上丰富了生态空间的内涵,可为进一步理解和划定生态空间提供参考与借鉴.

生态空间是指以提供生态系统服务为主要目标的地域范围,确定生态空间范围是协调保护与发展、保障生态服务持续供给的基础.长江流域是中华民族的摇篮与中国文化发祥地之一,是中国经济发展的重要增长极,以及具有全球意义的生物多样性热点区.以长江流域为对象,探讨面向流域生态空间规划的方法与管理对策.研究中,选择生态系统服务指标(水源涵养、洪水调蓄、水质净化、水土保持和生物多样性维护)和生态敏感性指标(水土流失、石漠化和土地沙化),基于流域水文路径分析和与其关联的生态系统服务的受益人口,提出一种流域尺度的生态空间规划方法.研究结果显示,长江流域生态空间面积为102.25万km2,占长江流域总面积的57.42％,森林占52.87％,灌丛占19.51％,草地占18.96％,湿地占4.26％,保护了79.47％的水源涵养功能,86.99％的洪水调蓄功能,78.09％的水质净化功能,80.60％的水土保持功能,以及86.49％的自然栖息地.在生态空间规划的基础上,进一步探讨了长江流域生态保护红线的格局,现阶段生态保护红线面积为59.25万km2,占长江流域总面积的33.27％,其中上游占比59.24％,中游和下游分别占比38.05％和2.71％.本文提出的规划方法与研究结果,不仅可以为长江流域生态空间规划、保障流域生态安全和促进流域经济社会可持续发展提供依据,还可以为其他流域的生态空间的规划提供参考.

花椒是中国喀斯特石漠化地区重要的生态经济树种.为分析花椒在石漠化脆弱生境中光合生产能力,以轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)花椒为对象,研究花椒日光合特征变化及其与环境因子的关系,并采用通径分析法分析各环境因子对花椒净光合速率的直接或间接作用.结果 表明:不同退化花椒的净光合速率日均值分别为3.53(LD)、2.85(MD)、2.32(SD) μmol·m-2·s-1;LD、MD、SD日光合同化量分别为141.21、113.44和94.97 mmol·m-2,SD光合同化能力显著低于LD、MD;LD表现出较高水分利用效率和叶片羧化效率,其值均高于MD、SD;各退化花椒气孔限制值日均值没有明显变化;LD净光合速率主要受空气CO2浓度和光合有效辐射的影响,同时空气温度与空气相对湿度之间的相互作用共同制约着净光合速率大小;光合有效辐射、空气相对湿度分别是MD、SD净光合速率的主导因子,而空气温度为其主要限制因子.因此,不同退化花椒光合作用对生理状况和自然环境条件的变化敏感性较强,光合生产力总体偏低.

科学划定喀斯特石漠化区生态保护红线,对于维护区域生态安全,促进经济社会可持续发展具有重要意义.选择水源涵养、水土保持、生物多样性维护3种生态系统服务功能以及水土流失、石漠化2种生态环境敏感性指标,构建喀斯特石漠化区生态保护红线划定方法.以贵州省威宁县为例,结合第二次全国土地调查数据和相关规划等数据,划定生态保护红线,并从生态用地、植被覆盖度与人类扰动指数三个方面评价划定效果.结果 表明:(1)威宁县生态系统综合服务功能以极重要为主,占研究区总面积的40.57％.生态环境综合敏感性以敏感为主,占总面积的67.86％.优化调整后生态保护红线面积1496.13 km2,占全县面积的23.75％,红线内生态用地面积占比高于非生态用地面积占比20％以上.(2)近些年贵州省退耕还林、岩溶地区石漠化综合治理和草海自然保护区生态修复等工程的实施,威宁县植被覆盖显著增加,红线内NDVI基本不变区、轻微改善区和明显改善区面积占比达到88.42％,红线范围内植被覆盖呈增加趋势.(3)红线内人类扰动指数低于红线外人类扰动指数,雪山镇、麻乍镇需控制红线范围内人类扰动,确保生态用地性质不改变,加强生态保护和监管.威宁县生态保护红线划定研究可为其他石漠化地区红线划定及划定效果评价提供参考.

为探索黔西南州水土流失敏感性空间分布特征,选取降雨侵蚀力、地形起伏度、植被类型、土壤类型作为水土流失敏感性综合评价指标并建立评价标准,基于GIS和敏感性评价模型对水土流失敏感性进行多指标及单指标分析评价,并计算各土壤类型的可蚀性值以加强评价结果的科学性.结果表明:1.黔西南州水土流失敏感性普遍较高,各级敏感性面积比从小到大依次为中度敏感性、轻度敏感性、高度敏感性、极敏感性和不敏感性,轻度敏感性以上的区域占州面积的83.4％,水土流失程度严重;总体呈现中心向四周逐级增加、东部高于西部的分布趋势.九个县市中晴隆县、望谟县和册亨县轻度敏感性以上的面积占各县域面积的90％以上.2.各评价指标对水土流失敏感性的相关性从高到低依次为地形起伏度、土壤类型、降雨侵蚀力、植被类型.上述研究结果旨在为黔西南州水土流失防治和进一步减缓及防治石漠化提供一定科学依据.