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1、城市生态规划关键技术方法之四：生态系统活度生态位理论与方法 生态位理论不仅被广泛应用于自然生态系统,对于社会生态系统同样具有重要意义。在区域生态规划研究中,将生态位概念加以推广,用以描述具有一定空间位置的复合生态系统单元(或景观斑块),在区域生态系统内所处的地位和扮演的角色,即各单元的性质、功能、地位、作用。由于各生态系统单元在区域复合生态系统中的地位与作用,是在一定条件下,与其它单元相比较而体现出来的,为区别于传统意义上的生态位概念,我们将这种特殊的生态位称为生态单元的“生态活度生态位”。所谓“生态活度”,是对区域社会-经济-自然复合生态系统中各生态单元的经济、
2、社会功能以及自然资源、环境功能的相对优势程度的概括度量。由于复合生态系统的动力来源于自然力和社会经济力的耦合驱动,生态活度也必须包括自然生态活度和社会经济生态活度两个方面。在由自然生态活度坐标和社会经济生态活度坐标构成的二维空间中,生态活度生态位可以用二维空间中的矢量表达。该矢量在两个维度上的分量“长度”意味着其代表的生态系统单元的自然生态活度或社会经济生态活度的强弱,反映出该单元提供生态服务的能力及其资源优势程度。“方向”则意味着该生态系统单元所具有的,由其社会经济生态活度和自然生态活度相比较而体现出来的属性。该属性可以由矢量的角度表达。其生态学含义则是自身所具
3、备的两种复合生态属性,即自然属性和社会经济属性的相对强弱比较,反映出该单元在区域复合生态系统中的性质和角色。“生态活度生态位”是对生态位概念和理论的发展,它描述区域生态系统中一个占据特定空间位置的复合生态系统单元(或景观斑块),在与其它单元相互作用过程中所形成的相对地位与作用，反映出该单元在区域复合生态系统中的性质和角色。“生态活度生态位”可以表达区域生态系统内的空间分异特征,反映各生态单元在区域内扮演的角色,判断各单元在区域生态系统中的功能定位,为生态区划、生态规划、土地利用规划等提供依据。自然生态活度AN由生态单元生态服务功能价值、净初级生产力、环境质量等指标
4、合成。社会经济生态活度ASE由经济密度(如GD/P面积土地)、人口流、人工能流、社会服务、信息流等指标合成。自然生态活度与社会经济生态活度可以用绝对值表达,如生态服务功能价值的货币值、经济密度等,也可以对数据进行标准化处理后,用相对的无量纲量来量度。生态活度生态位的运算规则与复数相似。AN和ASE可看作复数的实部和虚部。总生态活度AT则可看作复数的核。总生态活度(AT)是生态活度生态位的矢量长度(绝对值),它是用自然生态活度与社会经济生态活度进行矢量合成得到。也可以计算生态活度生态位的方向，可用来表达某一生态系统单元的自然属性和社会经济属性的相对大小，看该单元具有
5、更强的自然属性还是社会经济属性。一个区域之内,由于自然、环境、资源、社会、经济特征的空间分异,以及区位条件的不同,区域内各生态单元具有不同的生态活度生态位,扮演不同的角色。例如,城市中央商务区具有强大的经济密度、人口流和强大的社会经济活力,但钢筋水泥覆盖的下垫面和植被缺乏意味着这类单元自然属性的极度削弱;市域远郊的原始林和水源保持林具有可观的生态服务功能价值,但人类活动有限,社会经济活动强度微弱;而近郊的农林交错带、城乡过渡区则在具有一定强度的社会经济活动的同时,保持着一定的自然生态活度,其生态活度生态位界于前两种极端情形之间。对区域内各生态系统单元进行生态活度生
6、态位计量,并利用GIS技术在电子地图上表达,可以帮助规划人员了解区域内各局部所具有的自然生态和社会经济生态属性,籍此明确各局部在域内扮演的“生态角色”,为市域宏观生态规划提供依据。即可通过生态活度生态位计算该地区更适合成为生态保护用地还是建设用地。因此,根据上述分析,可以对市域生态系统现状进行分区研究。其具体方法有两种:若采用自下而上(bottom2up)的分区方法,则应以遥感分辨率的空间网格为基本生态系统单元,将其作为生态活度生态位测度分析的基本元胞,赋予每一网格以AN和ASE值后,进行两个维度上的空间聚类,获得分区结果。若采用自上而下(top2down)的分区
7、方法,则应以区域内行政单元或景观斑块为单位,赋予各单位以生态活度生态位值。然后再根据总生态活度的标准进行各区内部的亚区域,以至生态调控单元的划分。在对现状生态活度生态位进行分析后,区域内各生态单元的现状“角色”得以明确。而未来区域内各单元的发展走向,以及整个区域的未来生态特征空间分异,决定于各单元的生态活度生态位的“位相”变动预期。这是利用生态活度生态位评价为规划分区提供指导的理论基础。所谓生态活度生态位“位相”变动预期,是指对自然生态活度与社会经济生态活度的变化,以及生态活度生态位属性变化的预期。与生态单元的区位条件、资源潜力P资源承载力状况相关。基于上述分析,
8、可以利用生
