面向生态系统服务保护的长三角生态绿色一体化发展示范区土地利用优化

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coosmic
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土地利用/覆盖变化通过影响生态系统的结构与功能,改变生态系统服务的提供能力,从而深刻影响人类福祉。生态系统服务是将自然资本(生态系统结构和功能)与人类福祉联系起来的桥梁和纽带。通过保护生态系统服务,促进土地利用优化是保持景观可持续性的重要途径。但目前依然缺乏综合考虑多种生态系统服务之间权衡与协同的土地利用优化方案,而生态系统服务簇可以识别生态系统服务之间的相互作用关系,为可持续土地利用规划提供了一个新的解决途径。为此,本论文以长三角生态绿色一体化发展示范区为研究区,在“示范区-三区县-乡镇”三个尺度上,分别量化了1980-2020年土地利用/覆盖和6种生态系统服务的时空格局。在此基础上识别出示范区不同的生态系统服务簇,进而在不同生态系统服务簇中,揭示了影响生态系统服务变化的主要因素。最后综合考虑生态系统服务影响因素、生态系统服务优先保护区和生态系统服务重点提升类型以及地方土地利用规划等,构建了一个面向生态系统服务保护的土地利用优化框架,并将其应用到示范区,提出了适合示范区的土地利用优化方案。结果表明:(1)2020年示范区以耕地和城乡工矿居民用地为主,分别占示范区总面积的44.2%和30.1%。在5种一级地类的面积分布上,青浦区和嘉善县均与整体特征相似,而吴江区则以耕地和水域为主,分别占吴江区面积的42.3%和27.16%。各地类面积在不同乡镇间差异较大,多呈现出吴江区的乡镇各一级地类面积较大的特征。1980-2020年示范区土地利用/覆盖变化以耕地的减少和城乡工矿居民用地的增加为主,其中,耕地面积占比在过去40年约减少了25%,城乡工矿居民用地增加了21.33%。三区县和乡镇各地类呈现出与示范区相似的变化趋势。(2)2020年示范区6种生态系统服务在示范区、三区县、乡镇尺度上空间分布差异均较大。例如,在示范区尺度上,食物生产呈现出东高西低的特点,而产水量在西北部和东南部相对较高。在三区县尺度上,食物生产在嘉善县明显较高。在乡镇尺度上,吴江区横扇镇的生境质量高于其他乡镇。1980-2020年示范区食物生产和产水量呈现增加趋势,而其他生态系统服务大多以减少为主。三区县和各乡镇生态系统服务变化特征与示范区尺度较为相似,但个别乡镇与总体趋势存在差异,例如,吴江区桃源镇的空气净化和碳固存在过去40年呈现增加趋势。(3)示范区可划分为食物供给主导服务簇、城市建筑环境主导服务簇和生态多功能服务簇三个区域。各生态系统服务簇的生态系统服务供给特征具有差异,其中,食物供给主导服务簇的食物生产、产水量和娱乐机会较高;生态多功能服务簇除食物生产和产水量外,其他生态系统服务均较高;城市建筑环境主导服务簇除产水量和娱乐机会外,其他生态系统服务均较低。不同生态系统服务簇内生态系统服务影响因素具有相似性,例如,年降水量、到水的距离均与产水量呈正相关;NDVI均与空气净化和碳固存呈正相关。然而,在三个生态系统服务簇中,影响生态系统服务的因素也存在差异。例如,在食物供给主导服务簇中,斑块密度与食物生产呈正相关,而在城市建筑环境主导服务簇中,斑块密度与食物生产呈负相关。(4)构建了面向生态系统服务保护的土地利用优化框架,并以示范区为例进行了验证,结果表明该土地利用优化框架能够有效保护示范区生态系统服务,具有较好的可行性。框架主要包括四个方面,首先确定并量化研究区关键生态系统服务,其次识别生态系统服务簇,然后厘清生态系统服务分布及变化影响因素,最后结合地方土地利用规划等分簇制定土地利用优化方案。应用该框架,分别在示范区各生态系统服务簇中确定了土地利用优化方案。其中,食物供给主导服务簇采取林水保育情景进行土地利用优化,与2020年现状相比,优化后的食物供给主导服务簇的空气净化、碳固存、生境质量和娱乐机会均有所增加,例如,空气净化增加了138%。城市建筑环境主导服务簇采取人居环境优化情景,优化后可有效提升空气净化、碳固存、生境质量和娱乐机会,例如,娱乐机会增加了6%。生态多功能服务簇采取自然生境提升情景,优化后空气净化、碳固存、生境质量和娱乐机会也有所增加,例如,空气净化增加了14%。本论文提出的土地利用优化框架综合考虑了生态系统服务权衡与协同关系、生态系统服务变化及其影响因素以及地方土地利用规划等,不仅可以为长三角及世界其他城市的土地利用优化提供参考,而且也为跨行政边界的生态系统服务保护以及生态分区治理提供思路,具有较强的科学价值和实践意义。
其他文献
植物由于其固着及自养的生活方式,以及没有特化的免疫细胞等特点,面临着大量的环境压力,其中对植物影响最大的之一是来自病原菌入侵的压力。为了抵抗病原菌,植物进化出复杂的信号网络来感知并响应和适应生物胁迫。这些过程被统一称为植物抗病。植物抗病领域最常见的两个系统分别是通过细胞表面的模式识别受体(Pattern Recognition Receptors,PRRs)识别病原相关分子模式(Pathogen-
学位
在有性生殖过程中,陆生植物面临着一系列不同于水生环境的非生物胁迫,包括干旱、极端温度和更强的紫外线。这些环境压力会对植物的生存产生不利影响。孢粉素是陆生植物孢子/花粉外壁的主要构成物质,也是其抵抗陆地逆境的主要结构之一。实验室前期研究发现拟南芥转录因子AMS与MS188在花药绒毡层中发挥重要作用,调控花粉外壁的形成以及黄酮的合成。在拟南芥中,我们发现花粉中的柚皮素具有吸收紫外线的化学性质,保护花粉
学位
长江经济带是以长江为基础,以长三角城市群、长江中游城市群以及成渝城市群三大城市群为依托的经济带,在全国具有重要的战略地位。其横跨我国东中西三大板块,囊括了11个省市,GDP数据和人口数据占全国比重四成以上。随着经济高速发展,环境污染形势严峻,生态质量的好坏成为长江经济带发展的下个主题,探讨长江经济带生态质量评价对于构建可持续发展的区域新格局具有重要意义。本研究在综述当前区域生态质量评价指数和方法体
学位
广玉兰(Magnolia grandiflora L.)在长江流域以南广泛栽培,但在沿海地区健康生长问题较为突出,为探明其在滨海城市地区的健康状况及制约其生长的关键因子,为滨海地区广玉兰园林应用及种植栽培提供参考,本研究以上海师范大学奉贤校区为研究区域,选取了10个代表性采样点的75棵广玉兰样木,分别涵盖根据活力度分级法划分三种类型,通过实地调查法获取样点内广玉兰的基本表型性状数据及其生境数据。以
学位
“公园城市”以生态文明为引领,城市公园如何发展以满足人民对美好生活的期望?建设“公园城市”离不开对城市公园美学的发展研究。季节景观凭借其独有的时间性特点,不仅是大自然景观表现的重要体现之一,更是“美丽中国”中“美丽”的重要组成部分。另外,从自然生态观的角度看,人与自然和谐共生是最和谐的人地关系。研究人对自然景观的感知是实现人与自然和谐共生的关键。因此,打造更加美丽且满足人类需要的城市公园,进行季节
学位
叶绿素是植物进行光合作用的关键色素,在体内与众多色素蛋白结合形成复合体。叶绿素与色素蛋白的结合一方面具有稳定色素蛋白的作用,另一方面又会进一步影响色素蛋白与其它复合体或者蛋白质的互作,调控一系列相关的生物学过程。酵母双杂交技术是最常用的筛选互作蛋白的一种手段,但由于酵母本身不能合成叶绿素分子,因此很难用于筛选与色素蛋白互作的蛋白质。为了解决这个问题,本研究以酿酒酵母菌株AH109与By4742为底
学位
癌症已成为全球死亡的第二大原因,对人类健康和生命构成巨大威胁。人表皮生长因子受体2(HER2)是一种致癌受体酪氨酸激酶(RTK),在许多癌症(乳腺癌、卵巢癌、肺癌和胃癌等)中过度表达,而HER2扩增或过度表达是疾病不良预后的一个关键因素。因此,HER2是肿瘤诊疗的一个重要分子靶点。HER2靶向治疗的重要前提是对肿瘤HER2表达的精确测定。利用HER2靶向放射性分子影像探针的核医学分子影像可以在诊疗
学位
甲烷(CH4)是增温效应仅次于二氧化碳(CO2)的一种重要的温室气体,在全球气候变化中扮演着重要角色。大气CH4源有自然源和人为源,内陆浅水湖泊作为大气CH4的自然源而备受关注。对内陆湖泊CH4的研究更多集中在内陆比较大的淡水湖泊,如太湖、巢湖、鄱阳湖等CH4的通量,而对内陆小型湖泊(面积小于1km~2)CH4排放的空间分异性及其影响因素研究还有一些不足。本研究以长三角生态绿色一体化发展示范区典型
学位
近年来,深度学习作为指向核心素养的学习,一直以来都是研究的热点,随着复杂性科学的兴起,世界复杂的本来面目逐渐展现在我们面前,深度学习开始寻求复杂性转变。那么以复杂性理论的视角研究深度学习是否可行?目前高中化学课堂中学生深度学习的水平如何?为了回答这些问题,本研究深入分析复杂性理论,尝试将复杂性理论与深度学习结合起来研究。本研究通过查阅“复杂性理论”和“深度学习”的国内外相关文献,在准确把握核心概念
学位
城市作为经济社会发展和人民生产生活的主要载体,其建设必须遵循绿色可持续发展的目标。随着城市化进程加快,城市人口集聚、生产生活方式的改变等导致空气污染问题日益严重。粉尘是影响空气质量的重要因子之一。城市公园作为城市绿地系统的重要组成部分,其中的城市公园植物可以滞留粉尘,净化空气,产生滞尘效应。利用遥感技术可以对城市植物的滞尘效应进行大范围监测分析,可以对城市生态恢复与保护以及城市居民健康风险评估提供
学位