基于GI构架的资源型城市土地生态控制过程与实现途径研究

Abstract: Land ecological control in a resource-based city is of great significance to ensure urban ecological sustainable development under the strong disturbance of mining activities. However, lack of considering how to control in process steps and insufficient research in substantial methods can not meet the demands of mitigating land ecological risks and of serving ecological management in a resource-based city. This study is to take mineral resources distribution and development zones as strong disturbance core, green infrastructure classifications and configurations as basic framework and changing regularity of green infrastructure elements and the relationship with mining activities as identification basis, and then to adopt a series of methods including remote sensing, spatial analysis, mathematical models for identification and extraction of ecological sources and resistance sources, which cause or control potential ecological risks, and for measurement impact degrees of two kinds of sources in various spatial scales to ecological control process. On that, this study is future to improve and test hierarchical allocation of green infrastructures in the resource-based city following a certain rule, which can be as a study case for other studies. The research result is expected to complement the research ideas and methods in the field of China, which serves for theoretical and practical references for process control of land ecology and possible control zoning in similar resource-based cities and for promotion of inter-disciplines and innovations of land sciences, urban ecology and industrial economics.

实现资源型城市土地生态控制，对于保证采矿活动强扰动下的城市生态可持续发展具有重要意义。但是该领域缺乏从过程环节考虑如何控制，实质性的方法研究甚少，无法满足缓解资源型城市的土地生态风险问题、服务生态管理的需求。本课题拟以矿产资源分布及开发区域为强扰动力核心，以资源型城市绿色基础设施（GI）分类、构型为基础构架，以城市绿色基础设施要素演变规律及与采矿活动的关系为辨识依据，采用遥感方法、空间分析方法、数学模型方法识别、提取造成及控制潜在生态风险的生态源和阻力源，并度量不同空间尺度两类“源”对于生态控制过程的影响度，在此基础上按照一定规则完善资源型城市绿色基础设施分层级配置及效果校验，充实绿色基础设施配置的实例研究。预期研究成果将有效补充我国该研究领域的研究思路和方法，为同类资源型城市土地生态的过程控制以及潜在控制范围划定提供理论与实践参考，同时，推动土地科学、城市生态学与产业经济学的交叉与创新。

我国城市土地生态领域的研究主要以揭示研究区域生态系统的格局和结构为主，多停留在外在状态的静态研究和综合性研究，其功能和过程体现不足，这样往往导致系统中的某些单体要素、瓶颈要素、功能要素被掩盖或削弱，尤其是对于采矿活动的强扰动性揭示不足，难以突破常规研究思路和方法的局限性。因此，城市土地生态问题应从逆向思维研究其控制过程，作为当前及未来长期时间内政界及学界重点探讨的问题，并促使政策、规划、计划走向科学的技术性引导，这也是国内外土地科学领域和城市生态领域的发展趋向。资源型城市潜在土地生态问题不断恶化，其生态脆弱性更为明显。基于此，本课题选择资源型城市武安市为研究对象，以采矿活动为中心点，以资源型城市绿色基础设施及潜在生态风险的信息提取为基础，识别与度量不同空间尺度生态源、干扰源对于土地利用过程的影响，重点从土地利用的形态、格局、功能和过程探讨资源开采、土地利用与环境保护三者的内在作用关系及外在协调关系，以完善资源型城市绿色基础设施分层级配置。本课题完成了预设目标的研究任务，建立了研究资源型城市土地生态控制过程及实现途径的思路、理论和方法体系，提出了研究区绿色基础设施空间配置技术方法和方案。本课题的学术贡献在于尝试性地将绿色基础设施作为理论和技术方法推动资源型城市土地生态领域的深入研究，并充实绿色基础设施配置的研究实例，为同类城市的相关研究提供理论与实践参考。发表相关学术论文14篇，培养博士/硕士研究生14人，完成相关学位论文8篇。