城市生态基础设施评估模型、管理模式与调控方法研究

Urban ecological infrastructure, including natural ecological facilities and artificial construction land with ecological services, is the basic material conditions for human survival and development and could provide ecosystem services to human life and ensure the natural and cultural functions under normal working conditions. At present, the basic theories, technology system and management methods about urban ecological infrastructure were lacking in our country. Moreover, various of urban environmental problems related to ecological infrastrudture such as urban heat island effect, gray haze effect,water pollution and urban flood have become bottlenecks restricting urban and regional sustainable development. This project aims to study the urban ecological infrastructure management issues using InVEST model for ecological services, ecosystem management methods, remote sensing and GIS sptial analysis techniques and other multi-disciplinary comprehensive methods. This research will analyse the coupling relationship and mutual mechanism between the structure and functions of urban ecological infrastructure, establish evaluation methods for wetland and green space ecological infrastructure services of cities, pattern optimization methods and management models, put forward the ecological reconstruction and design methods for urban soil sealing in the city. Finally, the comprehensive management pattern and systemetic regulation approach based on ecosystem services for urban ecological infrastrucure will be advanced and the case studies will be applied in Beijing, Changzhou and Huaibei cities.

城市生态基础设施指为人类生产和生活提供生态服务的自然和人工设施，保证自然和人文生态功能正常运行的公共服务系统，是社会赖以生存发展的基本物质条件，包括自然生态设施与具有生态服务的人工建设用地。目前我国缺乏城市生态基础设施的基础理论、技术体系与管理方法研究。与生态基础设施密切相关的城市热岛效应、灰霾效应、水体污染和城市内涝等问题已成为制约城市可持续发展的主要瓶颈之一。本项目以城市生态基础设施管理问题为研究对象，主要运用生态系统服务InVEST评估模型、生态系统管理、遥感和GIS空间分析等多学科综合方法，辨识城市生态基础设施结构与功能的生态耦合关系与作用机制，建立城市湿地和绿地生态基础设施的系统评估模型、格局优化与适应性生态系统管理方法，提出城市地表硬化的复合生态效应评估与生态工程改造方法，最后提出基于生态系统服务的城市生态基础设施的综合管理模式与系统调控方法,并在北京、常州和淮北进行实证研究。

项目主要研究内容为（1）城市湿地和绿地生态基础设施的系统评估模型与适应性生态管理方法；（2）城市地表硬化的复合生态效应评估与生态工程改造方法；（3）城市生态基础设施的辨识模型与综合管理模式，并在北京、常州、淮北、合肥和广州进行实证研究。.主要研究结果如下：.（1）不同尺度城市湿地生态基础设施评估与管理方法.从“区域-城区-社区”不同空间尺度建立了“源-流-汇”的湿地基础设施的综合生态管理方法，并在北京妫水河流域和延庆县进行了实证研究。研究了妫河流域近25年来生态系统服务功能的变化。25年来，林地增加19.3%，草地减少10.8%，建设用地增加了7.4%；景观破碎度增加，连通性减小；流域产水量总体呈现减少的趋势，总氮输出量总体增加4%；不同情景对流域水文水生态过程影响较大。.（2）不同类型城市绿地生态基础设施评估与管理方法.提出基于生态服务功能正负效应权衡分析的公园基础设施管理方法；基于居民访问行为的社区尺度公园基础设施管理方法；以及社区尺度城市公园基础设施公共健康服务评价方法。在距离社区1000 m的范围内的公园对居民访问行为影响较大。需要采取有效措施来缓解公园生态服务的负效应。建立“生态基础设施文化服务功能供给-需求”的概念模型。.（3）提出城市共轭生态规划、生态功能区划等生态基础设施规划和改造措施，透水铺装、立体绿化及下沉式绿地等生态工程的改造措施及生态物业管理等措施。针对不同尺度地表硬化的特征和改造目标，进行集生态规划、生态工程和生态管理为一体的地表硬化“预防—减缓—补偿”复合生态化改造，对于提高城市生态系统服务和人居环境具有重要意义。.（4）构建城市生态基础设施通用管理模型，提出生态基础设施的土地分类标准，建立生态基础设施评价体系，提出标准化模拟流程，以广州市增城区为案例进行实证研究。提出城市生态基础设施复合生态适应性管理模式、机制和政策保障，最后提出城市生态基础设施复合生态适应性管理的对策及建议。