生态空间评价及控制研究

【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。
【作者】刘钰；
【导师】王祥荣；
【作者基本信息】复旦大学，环境科学，2012，博士
【副题名】以福州为例
【关键词】生态评价；生态控制；福州；城市生态；生态系统服务；

【参考文献】
[1]丁强.一种新型安全计算机数据库更新机制的设计和实现[D].浙江大学,电子信息技术及仪器,2013,硕士.
[2]张平.基于CUDA的TLD视觉跟踪算法研究[D].北京交通大学,2014.
[3]杨勇.液压式离合器设计及动态特性分析[D].合肥工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[4]杨懿.四川省农行县域银行发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[5]叶青,魏培莲,尤玉如,刘士旺,杨农建.HPLC法直接测定啤酒中微量甲醛方法的研究[J].食品与发酵工业.2006(09)
[6]李晓鹏.河北省小号发展现状与研究[D].天津音乐学院,音乐（专业学位）,2013,硕士.
[7]侯建文.抗蛇行减振器安装位置及参数对机车动力学性能的影响分析[D].西南交通大学,车辆工程,2014,硕士.
[8]王兴良.谱聚类中特征向量的选取与集成算法[D].烟台大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[9]张林.江泽民青年干部思想研究[D].西南大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[10]张勇.运动与脂肪氧化动力学及最大脂肪氧化研究[D].上海体育学院,运动人体科学,2013,博士.
[11]刘宇.Monte-carlo方法在计算机围棋中的应用[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[12]章铭.太湖五里湖生态修复示范区水质改善效果分析[D].华中农业大学,湿地资源与环境,2012,硕士.
[13]吴佳林,夏丕旭.15MnVNq钢56mm厚板对接接头应变时效敏感性的研究[J].焊接学报.1989(02)
[14]李艳姿.新传播环境下H省卫视发展路径创新研究[D].河北经贸大学,工商管理,2014,硕士.
[15]徐选华,周声海,周艳菊,陈晓红.基于乘法偏好关系的群一致性偏差熵多属性群决策方法[J].控制与决策,2014,02:257-262.
[16]王健.激光打孔的孔形特征及主要工艺参数的选择[J].航空工艺技术.1988(03)
[17]王耀强.调整我国城乡二元经济结构的财税政策[D].东北财经大学,财政学,2003,硕士.
[18]李泞.一体化微型热偶真空计的研究[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[19]孙广轮.海表温度的被动微波遥感研究[D].大连海事大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[20]王鹏.基于模糊理论的CDMA语音质量评价方法的研究及应用[D].东北大学,电子与通信工程,2011,硕士.
[21]仰小燕.大学英语教学环境下教师对学生面子的有意识关注与学生成绩的关系研究[D].安徽大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[22]熊运鸿,高为炳.大系统的动态递阶伺服控制[J].自动化学报,1993,03:257-263.
[23]王周平.组织酶催化光学分析系统及化学发光新体系应用研究[D].西南师范大学,2004.
[24]王玉远.淮安市设施农业发展研究[D].南京农业大学,农业机械化,2013,硕士.
[25]朱萌萌.矿业权收益途径评估方法的应用研究[D].杭州电子科技大学,资产评估,2014,硕士.
[26]闫佳佳.居民健康卡业务应用模块的软件实现[D].郑州大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[27]王俊先.改革开放以来大学生理想信念教育的历史考察及启示[D].西南大学,思想政治教育,2014,硕士.
[28]余晓.HER2和PTEN在早期子宫内膜样腺癌中的表达及其意义[D].浙江大学,妇产科学,2004,硕士.
[29]李海侠.武汉市东湖周边道路尘埃的磁性结构特征及其环境意义[D].中国地质大学,地球探测与信息技术,2003,硕士.
[30]吴诗启.虚拟经营条件研究[D].中南财经政法大学,2005.
[31]丁嘉.X电镀公司转型精益生产的改善研究[D].浙江工业大学,工业工程,2012,硕士.
[32]占平.右外侧小切口与常规胸骨正中切口行房间隔缺损修补术临床对比研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[33]刘召梅.维生素C和促红细胞生成素对大鼠肾脏缺血再灌注损伤的保护作用[D].青岛大学,内科学,2013,硕士.
[34]罗丽平.Fe-Co-Hf-B-Cu非晶合金的低频磁脉冲处理效应及其正电子湮没技术研究[D].东北大学,材料物理与化学,2010,硕士.
[35]李津淞.复杂环境下无约束运动体多目标运动规划算法的研究[D].吉林大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[36]丛盼盼.金融风险溢出效应研究[D].山东财经大学,政治经济学,2013,硕士.
[37]史国玉,王宗花,夏建飞,张菲菲,夏延致,李延辉.电化学合成PtCo/石墨烯复合催化剂及对甲醇的电催化氧化[J].化学学报,2013,02:92-98.
[38]岳柱.基于内容的图像检索技术研究[D].陕西科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[39]邱元.中国扶贫小额信贷机构可持续发展研究[D].南京财经大学,金融学,2013,硕士.
[40]唐红林.初唐西州债法制度研究[D].华东政法学院,法律史,2004,硕士.
[41]王璞,高亮,赵磊,曲村.路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板限位凹槽设置方式研究[J].工程力学,2014,02:110-116.
[42]李鑫.矿山井下无线定位信息管理系统[D].大连理工大学,机械电子工程,2013,硕士.
[43]孙翠骥.去铁蛋白双金簇可控自组装及其生物医学成像的研究[D].吉林大学,2011.
[44]张昌华.电动助力转向系统的研究与设计[D].武汉理工大学,车辆工程,2004,硕士.
[45]赵莉.交泰丸活性组分配伍对NIT-1胰岛β细胞内脂肪沉积的影响[D].华中科技大学,中西医结合临床,2013,硕士.
[46]弋江淼.逆向工程空间复杂曲面重构技术研究[D].陕西科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[47]刘忠德.金、碳纳米功能材料的制备及其色度和荧光传感方法研究[D].西南大学,2013.
[48]杨智闵.事实真伪不明与司法的可接受性[D].苏州大学,诉讼法学,2013,硕士.
[49]禹晶,苏开娜.一种结合空间预测和CDS的快速块匹配算法[J].自动化学报,2007,04:355-360.
[50]李广兴.多功能相控阵雷达资源管理理论与方法[D].江苏科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.