近日,我院生态环境大数据分析与建模团队-王琦课题组在区域景观生态安全领域取得系列重要研究进展,先后在生态环境领域期刊《Journal of Cleaner Production》(中科院1区Top, IF 9.7)、《Ecological Indicators》(中科院2区Top, IF 7.0)、《Ecological Modelling》(中科院3区, IF 2.6)发表高水平论文5篇。
1、提出了生态供需网络构建框架与供需关系评价指标体系
为了揭示区域内部生态资源的空间配置与动态流通关系变化对自然生态过程循环与生态系统服务的影响,课题组创新性地提出了耦合自然生态过程循环与人类生态需求的生态供需网络构建框架。基于区域内部生态过程与服务动态流通关系的洞察,提出了一种新颖的生态供需关系评价指标体系,从生态供需强度、生态供需能力和生态供需均衡度三个方面来揭示区域内部生态供需关系的演化规律。该指标体系与基于图论的网络结构评价指标体系相辅相成,为更精细尺度的生态优化实践提供了精准的参考依据和更全面的视角。
论文信息:Zhang, Z.† (一作:张哲), Wang, Q.†,* (共同一作/通讯:王琦), Feng, Y.* (共同通讯:冯幼贵), Sun, Y., Liu, N., Yan, S. The spatio-temporal evolution of spatial structure and supply-demand relationships of the ecological network in the Yellow River Delta region of China. Journal of Cleaner Production, 2024, 471, 143388.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143388

2、提出了生态供需错配程度综合评价指标体系
针对传统基于生态系统服务的生态供需比指标无法揭示区域内部生态供需错配程度时空分异的问题,课题组从区域内部生态过程“流”的动态交互角度,基于生态网络中生态资源的几何特性与连通关系,提出了一种生态供需错配程度综合评价指标体系。与传统的基于生态系统服务的生态供需比指标相比,它可以更准确地揭示城市内部生态资源的动态流通交互关系和供需错配程度,并且能够提供城市间的时间序列变化对比。该研究还揭示了黄河流域上中下游6个典型城市20年来生态供需错配程度持续加重的驱动因素,并提出了一种具有流域分段适应性的生态源地分区保护策略。
论文信息:Zhang, Z.† (一作:张哲), Wang, Q.†,* (共同一作/通讯:王琦), Yan F.* (共同通讯:颜凤芹), Sun Y., Yan S. Revealing spatio-temporal differentiations of ecological supply-demand mismatch among cities using ecological Network: A case study of typical cities in the “Upstream-Midstream-Downstream” of the Yellow River Basin. Ecological Indicators, 2024, 166:112468.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112468

3、建立了生态阻力与生态网络要素变化关系模式集合
为了揭示城郊露天矿集中区土地利用变化对生态连通性的影响机制,课题组提出了一种生态阻力与生态网络要素变化关系模式集合,解决了“空间场”到“空间结构体”的动力映射难题,分解了土地利用变化对生态网络要素的影响,为生态网络要素变化的空间归因提供了一种定量的方法。这有效避免了因生态网络不具备显著的空间异质性特征而直接进行空间归因所带来的不确定性。该方法思路具有推广至其他“空间场”对象与“空间结构体”对象影响关系问题的潜力。
论文信息:Wei Z. (一作:魏忠勇), Liu T., Liang H., Zhang Z.* (通讯:张哲), Wang C., Lv Y., Sun J., Wang Q*(共同通讯:王琦). Uncovering the impacts of LUCC on ecological connectivity in suburban open-pit mining concentration areas: A pattern collection of changing relationships between ecological resistance and ecological network elements. Ecological Modelling, 2024, 496:110815.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2024.110815

4、提出了生态网络要素变化模式的空间归因分析框架
为了揭示土地利用变化对生态网络空间格局的影响机制,课题组提出了一种生态网络要素变化模式的空间归因分析框架。该框架根据土地利用变化对生态源地和生态阻力的影响分解了生态网络要素的变化模式,通过空间升尺度的方法实现了“空间结构体”到“空间场”的数据结构转变,为基于空间异质性的地理空间归因分析方法的使用提供了数据适应性条件。该分析框架探索了空间归因模型在生态网络变化影响机制定量分析研究中的可行性与有效性,并发现了生态保护修复实践中的“伪”生态改善现象。
论文信息:Wang C. † (一作:王晨), Wang Q. †,* (共同一作/通讯:王琦), Liu N., Sun Y., Guo H., Song X. The impact of LUCC on the spatial pattern of ecological network during urbanization: A case study of Jinan City. Ecological Indicators, 2023, 155:111004.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111004

5、提出了多情景耦合的生态网络城乡梯度空间分区优化策略
针对生态网络构建与优化实践中的区域适应性问题,课题组提出了一种多情景耦合的生态网络城乡梯度空间分区优化策略。该策略从区域尺度出发,顾及了城乡梯度用地结构的空间差异,并通过梯度分析法对研究区进行了空间分区。该策略在增加邻近生态斑块、建立生态缓冲区等提升区域内弱小生态斑块服务功能的传统方法基础上,针对城乡梯度不同分区分别设计了生态现状保护情景、城市发展与生态保护协调情景和生态保护优先情景的优化方案。通过不同分区不同情景方案有针对性的耦合,提升区域生态网络优化的可实施性,同时能够最大程度维护区域发展与生态保护的综合效益。
论文信息:Fan J. † (一作:范建鹏), Wang Q. †,* (共同一作/通讯:王琦), Ji M. * (共同通讯:季民), Sun Y., Feng Y., Yang F., Zhang Z. Ecological network construction and gradient zoning optimization strategy in urban-rural fringe: A case study of Licheng District, Jinan City, China[J]. Ecological Indicators, 2023, 150:110251.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110251

审稿:孙英君
编审:王会蒙
终审:孟 飞