区域生态环境建设理论与方法-天津滨海新区案例研究

上篇 滨海新区生态环境基础研究

1基于RS和GIS的天津滨海湿地景观格局研究2

1.1RS和GIS在湿地景观中的应用2

1.2景观格局的分析方法3

1.2.1软件环境4

1.2.2数据来源5

1.2.3数据处理与信息提取5

1.2.4湿地景观格局指数的选取12

1.2.5滨海新区湿地景观分布和指数特征16

1.2.6滨海新区湿地景观格局动态变化19

1.3滨海新区湿地景观格局的驱动力分析25

1.3.1自然驱动力分析25

1.3.2人工干扰驱动力分析26

1.3.3小结30

参考文献30

2滨海新区生态用地分类及30年间土壤碳储量变化31

2.1概述31

2.1.1生态用地及生态用地规划31

2.1.2土壤有机碳32

2.1.3生态用地类型变化对土壤有机碳的影响32

2.2研究方法33

2.2.1数据来源33

2.2.2数据分析方法33

2.31979—2009年生态用地数量特征及结构变化35

2.3.1生态用地数量特征分析35

2.3.2生态用地结构变化分析38

2.4生态用地土壤有机碳储量特征及分布42

2.4.1数据特征及其空间分布42

2.4.2密度的影响因子分析47

2.4.31979—2009年变化趋势分析48

2.5基于低碳理念的生态用地分级控制及优化策略49

2.5.1生态用地分级控制49

2.5.2生态用地的优化策略51

参考文献53

3天津滨海湿地土壤种子库特征及其与植被的关系54

3.1土壤种子库研究的历程54

3.1.1土壤种子库研究的探索阶段(1978—1989年)54

3.1.2土壤种子库研究方法与内容的成熟阶段(1990—1999年)55

3.1.3土壤种子库理论体系与研究内容扩展阶段(2000年至今)55

3.2研究区域与研究方法55

3.2.1研究区域55

3.2.2研究方法57

3.3土壤种子库特征及其与地面植被的关系59

3.3.1地面植被特征59

3.3.2土壤种子库特征63

3.4结论71

3.5土壤种子库的研究展望72

参考文献73

4滨海新区湿地植物群落类型及其与土壤环境的关系74

4.1研究方法74

4.1.1植被调查方法74

4.1.2土壤取样方法74

4.1.3数据处理和分析75

4.2滨海新区湿地植被特征75

4.2.1湿地植物资源75

4.2.2湿地植被群落86

4.3土壤环境因子间的相关性分析87

4.4滨海新区湿地植被的CCA排序88

4.4.1样方的CCA排序88

4.4.2物种的CCA排序89

4.5结论90

参考文献91

5天津市中心城区与滨海新区热岛效应研究92

5.1热岛效应的研究方法92

5.1.1基于气象数据研究热岛效应92

5.1.2基于遥感数据研究热岛效应93

5.2热岛效应的研究内容95

5.2.1热岛时空特征及演变规律简介95

5.2.2热岛时空特征及演变规律研究95

5.3天津市中心城区和滨海新区热岛效应研究97

5.3.1天津中心城区和滨海新区热岛分布特征98

5.3.2基于归一化地表指数的天津中心城区和滨海新区热岛效应研究105

5.3.3基于土地利用类型的天津中心城区和滨海新区热岛效应研究109

5.3.4缓解热岛效应的对策和建议113

参考文献115

6天津近岸海域大型底栖动物群落特征及其与环境变量的相关性117

6.1研究区域与方法118

6.1.1研究区域与数据来源118

6.1.2数据分析方法118

6.2底栖动物群落特征及其变化分析119

6.2.1种类组成及丰度分布特征119

6.2.2群落多样性分析121

6.2.3群落特征分析125

6.3底栖动物群落与环境变量的关系128

6.3.1环境变量的分布特征128

6.3.2底栖动物与环境变量的相关分析和生物-环境分析131

6.3.3底栖动物与环境变量的典范对应分析/冗余分析132

6.3.4分析结果的比对136

6.4结论与建议137

6.4.1结论137

6.4.2原因分析138

6.4.3对策与建议139

参考文献140

7天津经济技术开发区绿地植物多样性调查分析141

7.1研究区域与研究方法141

7.1.1研究区域概况141

7.1.2调查方法142

7.1.3研究指标142

7.2开发区绿地植物应用状况调查143

7.2.1绿地植物种类构成143

7.2.2绿地植物构成分析144

7.2.3各类型绿地植物构成分析145

7.3开发区绿地乡土植物应用情况统计150

7.3.1乡土植物的认定标准150

7.3.2开发区绿地乡土植物构成分析151

7.4开发区绿地植物多样性分析153

7.4.1物种丰富度153

7.4.2物种均匀度154

7.4.3物种多样性指数154

7.5结论与建议155

7.5.1结论155

7.5.2城市绿地生物多样性保护建议156

参考文献156

8滨海新区湿地植被演替规律研究157

8.1滨海新区湿地植物的生态类群划分157

8.1.1湿地植物生态类群157

8.1.2湿地盐生植被158

8.2湿地植被的空间序列演替159

8.2.1河漫滩湿地植被演替160

8.2.2滨湖湿地植被演替161

8.3湿地植被的时间序列演替规律162

8.3.1湿地盐生植被的演替规律162

8.3.2渤海湾滨海湿地植被的演替规律163

8.4结论164

参考文献165

中篇 滨海新区生态环境评价研究

9天津空港经济区绿化现状评价研究168

9.1空港经济区概况168

9.2土壤质量评价169

9.2.1采样监测169

9.2.2评价结果与分析170

9.2.3评价结论173

9.3植物适应性评价174

9.3.1植物应用现状调查174

9.3.2评价方法174

9.3.3植物适应性评价结论179

9.4土壤质量验收工作评价180

9.4.1绿地养护管理中存在的问题180

9.4.2加强工程质量验收与评定的建议181

9.5绿地系统规划182

9.5.1树种规划182

9.5.2生态防护规划185

9.6管理对策研究188

参考文献190

10滨海新区湿地生态系统服务价值评估191

10.1湿地生态系统服务功能研究进展191

10.2滨海新区湿地生态系统服务功能内容192

10.2.1生产功能192

10.2.2生态功能192

10.2.3服务功能193

10.3生态系统服务功能价值估算194

10.3.1价值构成体系194

10.3.2估算方法的确定195

10.3.3估算过程及结果196

10.3.4小结203

参考文献207

11滨海新区发展战略的生态影响与减缓对策研究209

11.1滨海新区发展战略概述209

11.1.1滨海新区主要规划的背景分析210

11.1.2发展战略要点概述211

11.1.3目标规划内容的一致性分析212

11.2生态环境现状调查与评价215

11.2.1滨海新区湿地生态环境现状调查215

11.2.2滨海新区生态环境现状综合评判217

11.2.3滨海新区主要生态问题及制约因素分析219

11.2.4生态网络的合理性与科学性分析221

11.2.5生态完整性评价226

11.3生态影响减缓对策与建议231

11.3.1进一步优化滨海新区生态网络体系结构231

11.3.2进一步完善滨海新区生态网络结构要素232

11.3.3限定滨海新区“生态控制线”，维护滨海新区生态完整性233

11.3.4加强生态网络中廊道的保护和建设235

11.3.5对湿地进行分级保护，维护区域生态系统的典型性235

11.3.6加强湿地动物资源保护236

12滨海新区生态系统服务功能相对评估及供需平衡237

12.1生态系统服务功能的评估237

12.1.1生态系统服务功能的相对评估237

12.1.2生态系统服务功能的供需平衡238

12.1.3生态系统服务功能相对评估及供需平衡研究技术路线238

12.2生态系统服务功能相对评估理论与方法探究239

12.2.1生态系统服务功能相对评估方法239

12.2.2生态系统服务功能相对评估模型的建立244

12.3滨海新区生态系统服务功能相对评估结果与分析248

12.3.1滨海新区生态系统服务功能相对评估248

12.3.2滨海新区生态系统服务功能评估结果空间表达250

12.3.3与价值法评估结果的对比分析252

12.3.4滨海新区生态系统服务功能的敏感性分析253

12.4生态系统服务功能的需求评估254

12.4.1生态系统服务功能需求评估方法254

12.4.2生态系统服务功能需求类型及指标体系254

12.4.3滨海新区生态系统服务功能需求评估257

12.4.4滨海新区生态系统服务功能需求总结260

12.5滨海新区生态系统服务功能的制约因素与对策建议260

12.5.1滨海新区生态系统服务功能的制约因素260

12.5.2对策与建议262

参考文献264

13中新天津生态城总体规划的生态影响分析266

13.1规划概述267

13.1.1规划范围267

13.1.2发展目标与定位267

13.1.3空间结构与总体布局268

13.1.4生态建设规划269

13.2规划分析270

13.2.1目标规划的相容性分析270

13.2.2布局合理性分析273

13.3生态环境质量调查与评价275

13.3.1区域生态环境背景状况275

13.3.2区域生物资源现状调查与评价275

13.3.3景观资源现状与评价278

13.4生态环境影响预测与评价278

13.4.1规划对生态系统的影响278

13.4.2规划方案中对自然生态保护措施的分析279

13.4.3规划方案中绿地系统规划的分析与评价287

13.5生态环境建设的建议289

13.5.1区域生态网络构建的建议289

13.5.2生态河道建设的措施与建议290

13.5.3树种的选择建议290

14滨海新区土地利用与土壤有机碳动态变化预测292

14.1土壤有机碳空间分布特征及其影响因素293

14.1.1土壤样品的采集与制备293

14.1.2土壤有机碳估算结果294

14.1.3土壤有机碳分布的影响因素分析295

14.2滨海新区土地利用时空分布297

14.2.1数据来源及研究方法297

14.2.2滨海新区土地演化298

14.2.3土地利用变化特征分析298

14.2.4滨海新区土地利用变化的驱动因素300

14.3基于CA模型的土地利用变化预测模拟302

14.3.1研究方法和数据源302

14.3.2土地利用变化转移情况分析302

14.3.3模拟结果与精度评价303

14.4土地利用改变对土壤有机碳影响模拟305

14.4.1土壤有机碳模型方法——ROTHC模型305

14.4.2滨海新区土壤有机碳模拟307

14.4.3土地利用对土壤有机碳的影响及研究308

14.5滨海新区土地利用开发与整理优化建议309

14.5.1提高高碳储量的土地利用方式比例，限制人工管理方式309

14.5.2优先建设低碳储量的土地利用方式310

14.5.3重点保护自然的零碳排放区310

14.5.4保护农田，减少农田与其他用地类型之间的相互转化310

14.5.5土地利用转化时考虑土壤质地和转化类型相结合，促进低碳土地利用311

参考文献311

15天津空港物流加工区区域开发生态影响评价313

15.1天津空港物流加工区总体规划概述313

15.1.1社会和经济发展目标313

15.1.2土地规划功能分区314

15.1.3景观规划315

15.2区域开发规划合理性分析315

15.2.1区域开发规划与城市发展战略相容性分析315

15.2.2空港物流加工区选址合理性分析316

15.2.3空港物流加工区规划布局合理性评价316

15.3生态环境现状调查与评价318

15.3.1区域生态环境现状调查318

15.3.2区域生物现存量及其生产力估算326

15.3.3小结327

15.4生态影响评价327

15.4.1评价等级327

15.4.2对生态系统的影响评价327

15.4.3植被绿量损失估算329

15.4.4生态环境影响对策分析329

15.4.5生态环境影响评价结论330

15.5区域生态环境保护规划330

15.5.1生态绿地系统的布局方案330

15.5.2不同功能分区绿地指标和规划方案332

15.5.3道路、水体等的生态规划方案334

15.5.4树种的选择方案335

16南港工业区输油管线项目陆域生态影响评估337

16.1陆域生态环境现状调查与评价337

16.1.1陆域生态环境现状337

16.1.2北大港湿地自然保护区生态调查与评价340

16.1.3南港工业区一期规划范围生态环境现状341

16.1.4区域生态环境质量综合评价341

16.2陆域生态环境影响评价343

16.2.1项目建设区土地利用的生态适宜性分析343

16.2.2生态系统改变的程度分析346

16.2.3景观生态格局影响分析347

16.2.4对北大港湿地自然保护区可能存在的潜在影响分析351

16.2.5污染物在生态系统食物链中的累积影响分析353

16.2.6陆域生态环境影响综合评价354

16.3生态保护措施与生态影响减缓对策355

16.3.1厂区生态环境保护措施355

16.3.2管线建设生态保护措施356

16.3.3生态监理要求357

16.3.4生态影响减缓对策与建议357

17空港经济区行道树动态监测与评价359

17.1基础调查359

17.1.1行道树主要种类及分布路段359

17.1.2监测路段及行道树应用情况360

17.2研究方法361

17.2.1行道树监测方法361

17.2.2行道树评价方法361

17.3行道树生长量定点监测363

17.3.1行道树种类选择363

17.3.2监测点位选择364

17.3.3行道树胸径抽样监测结果364

17.4行道树生长势抽样监测365

17.4.1行道树种类选择365

17.4.2监测点位的选择365

17.4.3行道树生长势的评价结果365

17.5结论367

参考文献368

下篇 滨海新区生态建设技术方法研究

18滨海新区特色生态景观的营造与设计方法370

18.1生态景观的内涵371

18.2生态景观的特征与功能372

18.2.1生态景观的特征372

18.2.2生态景观的功能373

18.3生态景观营造与设计方法374

18.3.1营造与设计的目标374

18.3.2营造与设计的理念375

18.3.3营造与设计的原则375

18.3.4营造与设计方法377

18.4滨海新区生态景观营造与设计379

18.4.1滨海新区自然地理状况379

18.4.2滨海新区主要生态景观资源现状调查380

18.4.3滨海新区特色生态景观设计方法分析384

18.4.4滨海新区特色生态景观构成要素与营造方法385

参考文献392

19滨海新区盐碱湿地植被恢复模式研究394

19.1湿地植被调查394

19.1.1调查取样范围394

19.1.2样线设置方式394

19.1.3样方设置方式394

19.2滨海新区主要湿地植被群落类型395

19.2.1灌丛群落395

19.2.2草甸群落395

19.2.3杂草草甸396

19.2.4盐生沼泽群落396

19.2.5盐生荒漠群落398

19.2.6水生植被群落398

19.2.7沙生植被群落399

19.2.8栽培植物群落399

19.3滨海新区典型盐碱湿地恢复示范区400

19.3.1滨海新区典型湿地示范区地理位置400

19.3.2植被类型与分布调查和分析405

19.4滨海新区湿地植被恢复模式409

19.4.1蓄水型湿地植被恢复模式409

19.4.2溪流型湿地植被恢复模式410

19.5滨海新区湿地植被恢复原则与建议411

19.5.1湿地植被恢复原则411

19.5.2滨海新区典型湿地植被恢复模式建议412

参考文献413

20蓟运河中新生态城段水边空间概念性规划设计414

20.1城市水边空间的特征及基本功能415

20.1.1城市水边空间自然生境特征415

20.1.2城市水边空间的基本功能417

20.2城市水边空间的自然生境恢复技术417

20.2.1城市水边空间自然生境恢复的原则417

20.2.2城市水边空间自然生境恢复模式418

20.2.3水边空间生态恢复材料的选择421

20.3蓟运河中新生态城段水边空间设计424

20.3.1设计原则424

20.3.2水边生态景观现状分析425

20.3.3概念性规划与设计428

参考文献432

21北大港古泻湖湿地生态恢复技术体系研究434

21.1湿地的生态恢复434

21.1.1滨海湿地恢复技术435

21.1.2河流、湖泊湿地恢复技术435

21.1.3湿地植被恢复技术437

21.1.4国内湿地恢复技术简介438

21.2湿地生态恢复的程序和技术体系441

21.2.1湿地生态系统恢复与重建的程序441

21.2.2湿地生态恢复的技术体系442

21.3北大港古泻湖湿地生态恢复443

21.3.1研究区域概况443

21.3.2北大港湿地存在的主要问题445

21.3.3北大港湿地恢复技术体系446

参考文献447

22滨海新区生态安全格局的构建方法与评价研究449

22.1基本概念449

22.1.1生态安全449

22.1.2区域生态安全450

22.1.3区域生态安全格局450

22.1.4国内外研究进展450

22.2区域生态安全格局构建的内容体系451

22.2.1生态系统健康451

22.2.2生态基础设施安全453

22.2.3生态系统风险453

22.2.4空间布局454

22.3滨海新区生态安全格局的体系构建454

22.3.1生态安全格局体系的构建454

22.3.2滨海新区生态安全格局评价460

22.3.3完善滨海新区生态安全格局的对策462

参考文献464

23滨海新区湿地生态系统退化程度诊断466

23.1基本概念和研究进展466

23.1.1湿地生态系统退化程度诊断的概念466

23.1.2湿地生态系统退化程度诊断研究进展467

23.1.3湿地生态系统退化程度诊断流程467

23.2退化诊断参照系统分析468

23.3诊断途径及指标体系的选取468

23.4权重赋值472

23.5诊断结果478

参考文献480

24基于生物多样性保护的滨海新区生态网络构建482

24.1生态网络的基本结构483

24.2生态网络的构建原则484

24.3生态网络的构建方法485

24.4滨海新区生态网络的构建487

24.4.1滨海新区自然生态现状调查487

24.4.2滨海新区生态网络现状分析490

24.4.3规划中的生态网络分析493

24.4.4滨海新区规划的生态网络优化建议495

24.4.5滨海新区生态网络构建497

参考文献504

25滨海新区湿地产业模式设计与效益评估505

25.1湿地产业效益评估方法505

25.1.1湿地产业生态效益的评估505

25.1.2湿地产业经济效益的评估511

25.1.3湿地产业综合效益的评估511

25.2各典型湿地产业的生态系统服务功能513

25.3各典型湿地产业的效益评估514

25.3.1湿地盐业效益的评估514

25.3.2人工湿地污水处理业效益的评估515

25.3.3湿地种植业效益的评估517

25.3.4水产养殖业效益的评估519

25.3.5旅游业效益的评估520

25.3.6不同类型滨海湿地产业效益的对比分析521

25.4滨海新区湿地综合利用模式的设计521

25.4.1基于能值分析法的不同滨海湿地产业模式的效益评估521

25.4.2不同滨海湿地产业模式的对比分析529

25.5结论530