| 题名 | 城市复合生态系统功能评价及空间优化 |
| 作者 | 张小飞 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2011-09-02 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王如松 |
| 关键词 | 城市生态系统 urban ecosystem 功能评价 function assessment 空间优化 spatial optizaming 淮北市 Huaibei city 两岸沿海城市 the costal cities of mainland China and Taiwan |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 城市是一类以人类活动为主导的社会—经济—自然复合生态系统，通过人与环境关系的开拓、适应、回馈和整合过程，不断检讨、调整，以达到最佳的发展型态。无论于全球或区域尺度，巨型、蔓延式的城市发展模式皆面临由于空间有限与人口高密度集中所带来的问题，进而影响城市生态系统整体功能，当前的城市需要更明确、更多元的职能定位与更为完善的社会、经济与环境功能保障。 本研究从系统综合评价及空间格局优化两个视角，探讨城市生态系统合理的功能内涵与结构，并选择两岸沿海城市及典型资源城市淮北市为研究区进行案例研究。在功能评价方面，通过构建两岸沿海典型城市生态系统功能评价指标体系，探讨不同城市发展差异，并以淮北市城市中心区为案例，对城市子系统功能及其协调度进行空间分析以表明功能的空间分异，进而提出协调发展的空间格局优化思路。在具体格局优化过程中，本研究提出景观功能网络的概念，通过分析与评价各别功能景观单元的连接度调整不同功能的空间联系，以对城市生态系统功能优化提出合适的空间调控方法。在城市功能保障对策的探讨中，本研究由不同情景功能分析及应对气候变化为议题，由淮北市城市中心区不同发展情景的空间差异，及台湾地区温室气体减排、淮北市灾难风险管理、当前其它国家或地区的气候变化适应策略等案例，探讨城市功能保障对策。 在城市生态系统功能评价上，生态服务、系统代谢能力、社会承载能力、社会稳定性、文化延续性、生活富足度与产业竞争力等指标分别被用来说明城市自然子系统、社会子系统及经济子系统功能及子系统间的协调发展能力，通过两岸沿海16 个城市生态系统功能比较，可知在未来的城市发展上，为健全城市生态系统整体功能，台湾地区的城市应强化绿色空间的建设，结合三维绿化，补救城市内部自然空间不足的先天限制；大陆地区的城市则因为规模较大，迫切需要加强环境、教育与医疗的软、硬件建设。 由于城市功能存在空间分异，通过淮北市城市中心区的空间分析，揭示当前的城市发展进程存在社会与经济功能并存但与生态服务功能矛盾的现状，因而未来的空间优化应由强化生态服务功能及其与社会经济功能协调度切入。 为协调城市生态系统不同功能的矛盾，保障城市发展，本研究提出景观功能网络概念，在景观功能的重要性评估的基础上，通过对影响因素及其相互关系的分析，从而确定功能存在冲突与矛盾的空间位置，并选取大陆地区深圳市、常州市及台湾地区乌溪流域为研究区，通过对其所面临的经济与生态协调发展问题分析，提出基于强化景观结构与提升景观功能的优化策略。 ⑴ 由于城市建设对生态环境的影响，深圳市在未来的生态结构优化调整中，需强化城市范围内的生态用地与郊区自然环境的联系，选择主要的城市生态功能中心为基础，强化生态网络结构，以提升生态环境质量。 ⑵ 在常州市，景观功能网络被用于分析其城市景观格局、功能流路径与不同功能流在空间上的相互作用，通过整合生态功能冲突与环境敏感等因素，将研究区分为优化开发、调整开发、限制开发及禁止开等分区，从而达到城市功能整体协调发展。 ⑶ 在乌溪流域跨尺度的景观功能网络构建中，透过网络节点间的通达性分析可知，研究區社會經濟功能的输出与传递有较高的效益，针对城市发展优势对生态环境造成冲突及功能联系中断等问题，利用耗费距离模型的网络构建模式，结合景观类型、生态系统服务功能、景观格局等参数，通过生态功能源点及廊道，与景观功能结构冲突单元的空间整合，在典型區中确定迫切需要优化的研究单 元，进而达到维护生态稳定及制衡建成区蔓延的目的。 由于城市功能的优劣具有时间与空间的差异，为保障未来的城市功能健全，一方面应结合情景分析方法，掌握未来的城市功能特征；另一方面提高对未来发展过程中可预见问题的解决与调适能力，例如全球暖化与气候变化。 在城市发展情景的功能分析上，本文以淮北市主城区为研究区，结合区域未来塌陷面积及不同规划方案，由生态资产质量与生态服务两方面，说明不同方案的生态功能。经情景分析比较，在植被及山体恢复、大气及水体质量改善、强化生态空间联系等方面，采用宫胁造林法、湿地净化工程等的生态规划情景，较其它方案在生态资产质量上相对较佳，相应的服务功能亦有较大提升。 面对难以逆转的气候变化现象，本研究选择台湾地区能源消费为切入点，得知工业与交通部门是能源消费的主要部分，进而提出温室气体减排策略。另一方面则是构建生态风险评价的空间分析方法，结合风险等级分区通过一定的措施减轻或预防自然灾害、环境退化和可能衍生的风险；适应策略则是通过减少气候变化带来的损失以降低相应的成本。 在风险评价方面，本研究基于城市复合生态系统特性，以土地利用单元作为风险受体，整合自然、人文、景观及环境因子，在现有生态风险评价研究方法基础上，构建了城市综合生态风险评价的空间分析框架。研究中选择淮北市城区作为研究区，针对研究区内存在的洪涝、干旱、水污染、大气污染、采煤塌陷及生态服务降低等生态风险类型，定量评价其空间差异，并提出相应的风险防范措施。此外，城市功能的协调与保障，除空间调控与优化措施外，本研究亦由生态角度，整理相应的环境保护、开发建设、旅游、工业及农业发展策略，以保障城市景观的健全，最终达到城市可持续发展的目标。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境工程 |
| 公开日期 | 2011-12-26 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2220]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张小飞. 城市复合生态系统功能评价及空间优化[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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