宜居性是自然生态环境和人文社会环境的有机统一体,厘清高寒生态功能区宜居性及其阻滞因子,是精准提升生态安全屏障内宜居水平并促进其人与自然和谐共生的重要前提.基于城乡宜居性评价基本范式、顾及高寒生态功能区人居系统的独特性,从自然与人文耦合视域构建由自然环境、居住环境、设施环境、社会环境 4 个维度、8 个一级指标及 24 个二级指标组成的高寒生态功能区宜居性指标体系,以青海省 45 个县域单元为例定量评价其宜居性及阻滞因子,并探讨宜居性与生态重要性、社会经济发展状态的交互关系.结果显示:(1)青海省总体宜居水平偏低,并呈现由河湟谷地生态区、柴达木盆地生态区、环青海湖生态区、三江源生态区依次递减的地域分异;(2)宜居水平和生态重要性的空间耦合不协调,三江源生态区等生态重要区的宜居水平低,宜居水平与人口规模、经济发展均成正比;(3)青海省宜居性主要受到居住环境和社会环境的阻滞,生态地理分区层面,在自然因子的主要制约下,三江源生态区、环青海湖生态区、柴达木盆地生态区分别受设施、居住、社会环境的强约束;(4)针对不同生态地理分区宜居性特征提出未来人口引导及宜居性优化模式,即按宜居性及社会经济生态引力明确人口集聚型、疏散型和稳定型 3 种空间集疏类型,通过人口城镇化、就业移民、教育移民等跨区域移民及就近生态移民增强宜居性与人口分布的空间适配性,以三江源生态区等弱势区域以及饮水设施、道路设施、物流配送、网络通讯等基础设施阻滞因子为重点,提升高寒生态功能区人居系统的设施配置与供给能力.

生态安全格局如何结合地域生态风险和地方生态需求进行构建,是该领域服务于国土空间治理并且能否有效应用的主要议题之一.本研究以咸阳市为对象,结合市域地貌形态、地域生态安全影响因素和景观特征,基于"源地"空间可达性和空间质量,融合形态学空间格局分析和生态抗性、生态连通性、生态系统服务价值综合评价结果,叠加生态梯度分析,以源地-廊道-节点的方式构建生态安全格局.结果表明:咸阳市生态源地66 个,总面积2506.65 km2,约占全市总面积的24.6%,主要分布于东北、西侧、中部山区;生态廊道106 条,总长823.5 km,包括潜在廊道、水系、灌渠遗址、秦直道等自然与人文系统,沿生态源地向西北、南部渭河延伸;提升生态连通性的生态节点20 处,主要分布于二道塬与旱腰带之间.

生态补偿是以经济手段为主调节相关者利益关系的制度安排,最终实现区域生态系统服务和居民福祉“双赢”.尽管我国在生态补偿效果评估方面已开展了大量的研究,但更多关注的是生态系统服务功能的提升,忽略了生态补偿对社区居民福祉的影响及其反馈关系,影响了生态补偿政策的成效和可持续性.围绕生态补偿效果评估中涉及到的主要内容和关键的科学问题,对相关研究进行了归纳总结,认为:生态补偿、农户福祉、生态系统服务三者之间的耦合关系是生态补偿效果评估研究的重要科学问题;生态系统服务、农户生计、成本效益是评估生态补偿效果的3个核心指标;综合自然、人文两个因素统一的生态补偿评估与调控模型与方法体系,是亟待研究探索的重要方向.

国家加大生态保护与建设力度背景下,我国西南喀斯特石漠化面积实现“持续净减少”,面临由传统高强度人为干扰向大规模自然恢复与人工造林的转变,石漠化治理也面临转型.现有喀斯特生态研究已阐明了喀斯特脆弱生态系统人为干扰退化机制,初步揭示了生态治理改善生态系统结构与功能的恢复机理,突破了保土集水与植被恢复的适应性石漠化治理技术与模式,评估了石漠化治理显著加速区域植被生长与恢复的固碳效应.但目前石漠化治理面临着治理成效巩固困难、治理技术与模式缺乏区域针对性、大规模低效人工林亟待改造、社会人文驱动机制不清等问题.未来喀斯特生态恢复应聚焦石漠化治理提质增效,从侧重单一生态要素、单一生态过程的研究向多要素综合、多过程综合以及喀斯特地表-地下过程耦合、景观格局与生态过程耦合、生态过程与生态系统服务耦合、自然与人文过程耦合等陆地表层系统集成的方向发展,为我国西南喀斯特地区石漠化治理与扶贫开发成效巩固、乡村振兴与美丽中国战略的实施提供科技支撑.

景观格局与生态过程的耦合关系是景观生态学研究的核心主题,耦合研究的范围和程度需要进一步系统梳理.从景观格局与生态过程耦合的内涵、方法等方面,系统总结了当前两者研究的特点以及存在问题.进一步从格局-过程耦合基本理论传承与提升、研究方法现代化和多元化、研究尺度多样化、研究对象的扩展与集成、自然-人文-社会视角的耦合、格局-过程耦合的管理和调控等六个方面展望了未来学科发展方向.最后,提出了未来创新目标,如提高景观格局量化的准确性和针对性、辨明景观格局影响的尺度性、增强生态过程模拟的时效性等.

土地利用变化研究经历了近30年的快速发展,学者基于不同建模目标构建出多种土地利用变化模型,实现了从数量模拟到时空格局模拟,从单一模型向多种模型耦合的跨越.当前研究主要在元胞自动机(Cellular Automata,CA)模型和CLUE-S(Conversion of Land Use and its Effects at Small region extent)模型的基础上进行改进,马尔科夫模型、系统动力学(System Dynamics,SD)模型、Logistic回归和随机森林等均可计算CA模型和CLUE-S模型中所需的土地利用需求,多标准评价、地理加权回归、多主体模型以及人工神经网络等方法也多被用于CA模型的扩展,而CLUE-S的改进则存在模型本身系列的升级.这些模型广泛应用于各种区域和尺度土地利用变化预测实例研究并研发软件系统和数据集.驱动力分析主要从自然因素与人文因素两方面进行,人文因素是引发土地利用变化的主要因素.在目前的研究中,由于技术手段的限制,仍然存在时空尺度、数据误差、数据整合的不确定性等问题.未来土地利用变化模拟研究应进一步发挥大数据技术优势,推动土地利用变化模拟研究朝向精细化、多元化方向发展.结合生态环境领域实际问题,深挖土地利用变化与其生态环境效应之间的互馈机制,将研究视角从探究人类活动对土地利用变化的影响逐渐转向二者相互作用,最终促进人地关系协调发展.

河流景观系统孕育了人类文明,为人类社会提供类型多样的生态系统服务.其本身是一个自然景观过程和社会经济过程高度耦合的社会-生态系统,具有极高的空间异质性、时间动态和鲜明的组织尺度等级结构.当前,对河流景观系统这种特点所决定的生态系统服务供给与需求/消费互馈的机制研究不够深入,普遍缺乏从过程角度刻画生态服务供给与需求/消费互馈关系及其时空异质性和尺度特征.生态服务供给、需求和消费产生于社会-生态系统,是社会-生态耦合的纽带.阐述了河流景观生态服务供给和需求/消费的时空异质性,阐释了它们时空耦合机制和尺度特征,梳理了当前对生态服务供给、需求/消费互馈机理研究的不足.认为未来需要在社会-生态系统的框架下,从景观结构和生态过程出发,融合景观生态过程和社会过程来深入认识河流景观系统的生态服务供给与区内人类对生态服务的需求/消费之间的互馈机制.未来应重点关注:(1)河流景观结构和过程决定的生态服务供给和消费的空间分异及驱动机制;(2)河流生态服务传输的自然和人文载体及其耦合格局;(3)将生态服务需求/消费通过景观结构和生态过程对生态服务供给的反馈融入生态服务评估的方法框架,研发基于生态服务供给和需求/消费的社会-生态互馈过程模型.

分析和掌握黄河源头生态文明建设情况和地区差异对于同时推进黄河流域生态保护和高质量发展具有重要的意义和作用.通过丰富和细化PRED系统的内涵和功能,创新的设计以H(生态人文)、R(生态资源)、E1(生态环境)、E2(生态经济)和S(生态社会)为子系统的HREES生态文明建设评价系统,同时运用组合赋权TOPSIS模型对2016年青海省18个沿黄县域生态文明建设水平和耦合度、协调度及其发展潜力进行分析评价,结果表明:1.受自然环境和生态现状等客观因素影响,青海省沿黄县域,尤其位于三江源自然保护区内各县,生态文明建设水平与发展潜力仍有较大提升空间;2.青海省沿黄县域HREES系统耦合指数表现较好、协调指数表现较差,说明HREES各子系统相互依赖程度较高,但因生态文明建设水平较低,各子系统间仍处于无序状态;3.通过生态产品的价值实现,能够缓解青海省沿黄县域人地矛盾,并提升生态文明建设水平.