基于社会生态系统（SES）框架的珠三角地区生态保护机制及其成效研究

作     者：王新 

作者单位：中国环境科学研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：郝海广

授予年度：2024年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：生态保护机制 生态保护红线 水生态保护修复 社会生态系统(SES)框架 珠江三角洲 

摘      要：生态保护机制发挥作用的机理及其取得的成效受到科学界和政策制定者的关注。本研究以珠江三角洲地区为研究区,选取代表空间管控机制的生态保护红线和代表工程措施的东江干流缓冲区水生态保护修复工程两个生态保护机制。并采用1990-2020年土地利用数据,结合Fragstats景观格局分析工具、In VEST模型等方法,探析生态保护机制对土地利用管控、景观格局优化和生境质量提升等方面发挥的作用,并基于社会生态系统(SES)框架阐述二者发挥作用的内在机理,为揭示生态保护机制成效提供科学依据。主要结果如下: 生态保护红线机制方面,(1)珠江三角洲地区的土地利用变化主要表现为农地向其他土地类型的转出和其他土地类型向建设用地的转入。红线内部建设用地增长相对较慢,红线外部建设用地增长速度较快。土地利用变化分析结果证实了红线的划定有效遏制了红线内部建设用地的无序扩张和对生态用地的挤占。(2)红线划定后,建设用地PD(斑块密度)持续下降。红线内部生态用地PLAND(斑块类型面积比)是外部的两倍,红线外部建设用地PLAND比红线内部大。红线划定后,红线内部生态用地的LPI(最大斑块指数)下降了4.93%,建设用地的LPI保持不变。红线外部生态用地的LPI基本不变,但建设用地LPI呈显著上升趋势。红线内部的LSI(景观形状指数)无明显变化,红线外部的生态用地和建设用地的LSI分别下降了6.03%和30.92%。红线内部的CONTAG(蔓延度指数)值稳定,红线外部CONTAG值下降。红线外部的SHDI(香浓多样性指数)高于红线内部,都呈上升趋势。景观格局指数分析结果表明,红线划定对于红线内部景观格局提升具有积极作用。(3)珠江三角洲地区生境质量呈环状分布,四周高中间低,红线内部高,红线外部低。红线内部稳定处于高级生境质量水平,红线外部处于中级生境质量水平,且呈现下滑趋势。1990-2020年,整个珠三角地区为中级生境质量,退化幅度在0.04-0.05之间。红线内部生境质量均值变化小,总体为高级生境质量。红线外部为中级生境质量水平,呈现波动状态,退化度增加了0.01。生境质量研究表明,在珠江三角洲生境质量下滑的趋势下,红线划定有效维持了红线内部生境质量不降低。(4)SES框架分析发现,生态保护红线的划定规范了不同主体在资源利用开采过程中的行为,使得行动者对于资源单位的开发利用模式更加环保和可持续。 水生态保护修复方面,(1)2010-2020年间东江干流2km缓冲区内土地利用以建设用地和农地为主。土地利用结构变化主要表现为草地和建设用地的增长,农地、林地水体面积的减少。2010年,草地面积占比1.33%,2015年下降到1.26%,2020年上升到1.65%。建设用地面积逐年增加,由2010年的27.05%增长至2020年的28.73%,主要集中在流域中、下游。林地分布较为广泛,2010-2020年,林地面积持续减少,主要发生在下游。2010-2015,土地利用转移情况表明,土地利用转移面积较小,动态度小,主要表现为林地,农地,水体和草地转入建设用地。2010-2020年,建设用地的土地动态度最大,地类变化速度最快,平均年变化速率为0.169%,其次是林地、农地,草地和水体。可能是因为随着城市化进程的加速,人类活动干扰强度变大,建设用地不断扩张,导致生态用地减少。(2)2010-2020年间,缓冲区内林地PLAND呈现出下降的趋势,建设用地PLAND持续增长,这可能与工程实施中植被恢复和生态保护措施的实施有关。缓冲区内,除草地PD外,其余地类PD都呈现出先上升后下降的趋势。林地和草地的LPI一直下降,建设用地LPI一直上升。除了草地的LSI先下降后上升外,其余地类皆处于下降状态。草地LSI由2010年的8.90上升到了2020年的9.62。土地利用变化和景观格局指数的分析结果证实了水生态保护修复工程有效促进了生态用地,尤其是草地的恢复,但依然没有改变建设用地扩张的趋势。(3)缓冲区内的生境质量均值在2010、2015和2020年分别为0.37、0.36和0.35。低级生境质量栅格占比持续占据主导,分别为61.08%、61.53%和61.89%,显著高于高级生境质量占比的38.36%、36.89%和35.34%。生境退化度均值分别为0.056、0.057和0.059。缓冲区内生境质量分布“河道高,缓冲区低,下游生境质量降低的河道长度增加。研究发现东江流域缓冲区内生境质量呈现下滑趋势,这可能是由于水生态保护修复工程周期有关,短期内尚未体现出对生境质量的提升。(4)SES框架分析发现,水生态保护机制的实施规范了行动主体的交互行为,有利于提升水质与沿岸植被覆盖度。