景观生态学学科发展报告

科技工作者之家 2018-04-09

bab3f2.png

景观生态学有效整合了地理学空间分异和生态学过程分析的研究视角,强调景观格局、功能与过程互馈机理,注重时空异质性下人与自然的耦合,是当前生态学最为活跃的分支学科之一,亦是地理学综合研究的重点方向之一。

《景观生态学学科发展报告》(以下简称《报告》)由综合报告及 12 篇专题报告两大部分构成,邀请国内 37 位景观生态学中青年学者参与了调研与撰写。其中,综合报告共分为四节,在系统阐述2011-2015年中国景观生态学在学科交叉、特色领域、典型地区、应用实践等专题领域重要研究进展基础上,重点梳理了中国景观生态学的发展阶段、特点和标志性事件,阐明了中国景观生态学发展的学科基础与人才建设特点,对比指出了国内外景观生态学研究的异同,凝练了中国景观生态学发展的五大理论前沿、三大技术方法突破方向。

专题部分,重点阐明了2011年以来中国景观生态学在生态系统服务、生物多样性、全球变化等交叉领域,城市、乡村、湿地、森林、山地等特色景观,黄土高原、喀斯特地区、干旱荒漠-绿洲区等典型地区,多功能景观与景观可持续性等应用领域,所开展的重要工作和取得的突出成果。

本《报告》在撰写过程中,强调区别于一般学科领域的研究综述,注重突出进展、重大成果、发展趋势的梳理与总结,明晰学科发展主线,凝练学科理论与方法的重点创新方向。

生态系统服务评估及其权衡

生态系统服务是生态系统为人类提供的各种惠益。针对生态系统服务重复计算、形成机制、系统分析和综合管理以及景观生态服务等问题开展了创新性研究,提出了系统 的生态系统服务决策分析框架及可操作性解 决方案,自主研发了一些单项生态系统服务 物理量评价方法,以及区域生态系统服务空间评估和优化的模型(SAORES),深化 和完善了生态系统服务评估的理论认知和方 法解析。重点关注黄土高原生态恢复与生态系统服务关系,提出了生态系统组成-结构-过程-服务的研究范式,揭示了生态 系统服务的权衡关系及其尺度效应,从样 地、小流域和区域等多尺度对比水源涵养、 固碳、土壤保持等服务对生态恢复的响应;模拟分析了不同退耕策略对生态系统服务及 其权衡关系的影响,明晰了退耕策略及其多 目标空间优化的路径;耦合地面观测、遥感 和生态系统模型等多种技术手段,构建了自然-社会-经济水资源可持续利用耦合框 架,确定了黄土高原水资源植被承载力阈值(图 1)。

7643fc.png

图 1 当前和未来气候变化情景下黄土高原植被恢复承载力阈值

城市生态安全格局构建

生态安全格局为良好的人居环境提供基 本的空间保障,是维护城市生态安全、提 升区域生态环境质量、优化国土开发格局的重要途径。面对生态安全格局概念不清 晰的问题,系统梳理了生态安全格局与绿色 基础设施、生态网络、生态控制线、城市增 长边界等概念的异同,指出识别支撑人类生 存与发展的自然生态空间阈值是共同的学科起源,国内外面向城市化生态环境问题存 在主动调控、被动适应的应对差异;提出了 “源地-廊道-战略点”生态安全格局构建范式(图2),集成了生态系统服务重要 性、生态敏感性、景观连通性识别生态源地,强调综合考虑单一生态系统服务的极重 要区、多重生态系统服务的次重要区;分别 采用山区地质灾害敏感性、城市不透水表面 比例、城市群夜间灯光指数,修正不同类型区域基于土地利用类型赋值的阻力面设定; 基于蚁群算法、电路理论,识别廊道宽度及 战略点;关注城市生态用地退化风险、人类 生态需求,优化城市地域生态安全格局构建方法。

eb08c3.png

图 2 生态安全格局构建逻辑范式

来源:中国生态学学会