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《复旦大学》 2012年
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生态空间评价及控制研究

刘钰  
【摘要】:随着城市化过程的进行,我国的城市建成区面积也随之不断扩大。由于建成区是以人类活动为主导的人工生态系统,其运行机制与自然生态系统迥异;建成区的扩张会对其已经占用的、及其周边的自然生态空间造成各种不利的影响。由于我国的城市化进程尚未完成,在近期,还存在建成区继续扩张的趋势。为了对建成区扩张背景下的区域生态保护和城乡规划的生态优化提供理论和技术支持,本研究对生态空间的评价方法和控制途径进行了研究。 本研究的主要内容包括:完善了三种生态空间的评价方法,提出了五种生态空间的控制途径,构建了生态空间政策的评估框架。 本研究完善的三种生态空间评价方法,包括: (1)结合生态弹性的敏感性评价。通过对生态因子的空间叠加,对单一生态敏感问题进行了评价。在对单一生态敏感问题进行生态敏感性综合评价时,结合了不同土地利用类型对各种生态敏感性问题的弹性(resilience),将生态敏感性响应的空间异质性纳入了评价过程。与普通评价方法的结果对比发现,结合生态弹性的敏感性评价结果与实际生态条件符合得更好。本方法提高了生态敏感性评价的科学性和实用性。 (2)生态系统服务价值的空间异质性评价。在基于土地利用类型进行生态系统服务价值评估的基础上,结合了不同生态系统服务的空间异质性表征参数,将生态系统服务所在区域及各用地类型内部的空间异质性纳入了评价过程。评价结果显示,本方法识别的高服务价值区中,不仅保留了普通方法结果中的湖泊水系系统,还新增加了有较高植被覆盖的陆地生态系统部分。本方法使得生态系统服务空间格局的评估结果更为完善和细致。 (3)空间显式的生态系统服务模拟与评估。基于国际领先的InVEST模型工具包,对福州市域范围内的碳汇储量、原木生产、水源涵养、水质净化以及水土流失控制,这五项生态系统服务进行了空间显式的模拟。在此基础上对生态系统服务的空间格局进行了评价。基于本研究提出的生态空间政策的评估框架,还对生态空间政策引导下的建成区扩张中的,生态系统服务之间的tradeoff效应进行了实证分析。分析结果表明,针对特定生态系统服务进行维护的生态空间引导政策,并不能同时实现对其余生态系统服务的维护。因此,应在区域生态系统服务的全面分析的基础上,开展生态规划和空间政策的制定工作。 五种生态空间控制途径,包括: (1)基于建成区扩张驱动力的控制。通过对建成区扩张的调控,实现对生态空间的维护。基于空间分异的、定量统计的建成区扩张的驱动力分析,提出了相应的建成区扩张的调控策略:①抑制以建成用地快速扩张为基础的,粗放式的GDP增长;②鼓励发展对建成区面积依赖较低的第三产业;第二产业应从对建成区扩张的依赖转向对区位优势的建设上;③实行集约式发展,提高人均产出和单位面积建设用地产出。 (2)基于生态空间耦合的控制。对生态敏感性评价和生态系统服务评估结果进行了空间耦合,在此基础上将研究区域划分为适建区、限建区和禁建区,与《城市规划编制办法(建设部令第146号)》的相关要求相衔接。基于本研究提出的生态空间政策的评估框架,对此生态空间引导策略进行了情景分析。分析结果显示,降低建成区的扩张幅度并在适建区内进行建设,可以有效地降低生态风险发生的可能性、减少对生态系统服务的干扰。 (3)弹性生态格局控制。基于生态系统服务模拟结果和空间多准则评估技术,识别了福州对的生态系统服务优先保护区,并构建了弹性生态格局。分析表明,基于多准则评估的控制策略可以抑制生态系统服务之间的tradeoff效应,实现同时对多种生态系统服务的维护;弹性生态格局可以制定具有政策弹性的不同生态保护力度的空间格局。 (4)生态空间控制功能区划。通过组织理论的三个范式,将政策理论、空间异质性分析以及协同论进行了综合,提出了生态空间组织理论。从理论上,对政策制订的确定性和生态空间的异质性进行了分析和协调;提出了对生态保育和社会经济发展的格局进行融合的空间途径。以此为基础,在市域尺度上,制定了福州生态空间控制的三级功能区划方案。 (5)叶型生态空间控制体系。基于空间分析领域的相关研究,提出了空间弹性原理;结合仿生学原理,在城市尺度上,构建了叶型生态空间控制体系;从生态边界、生态结构和生态指标三个角度对城市生态空间进行控制。 生态空间政策的评估框架包括建成区扩张的情景模拟和情景分析两部分内容。首先,基于建成区扩张的基本模式和限制因子、情景控制因素、空间政策引导因素、生态优化原则等要素,对建成区扩张进行情景模拟。然后,通过对建成区扩张的幅度及空间引导政策的控制,构建相互交叉的四种情景。最后,通过建成区扩张情景之间的、情景与实际扩张过程之间的对比分析,实现对生态空间引导政策的评估。 基于以上研究内容,本研究力求对生态空间评价和控制的理论基础进行推进,技术方法进行完善,对区域生态保护和城乡规划进行支持。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X826;X321

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