人类社会不断进步的过程，也是对国土空间进行开发与保护的过程。国土是生态文明建设的空间载体，国土空间又是各类自然资源的空间载体。合理利用和保护国土空间等同于合理利用和保护自然资源的载体。当前我国正处于城镇化快速发展的过程之中，都市区普遍面临生态安全和土地资源约束的发展瓶颈。都市区以土地促增长的发展形势下，大量自然生态空间消失，进而导致城市生态系统的应变弹性下降乃至丧失。如何保护与修复国土空间，提升区域生态环境质量，满足都市区可持续发展的实际需求，是新形势下亟待解决的重大问题。

《基于生态约束的郑汴都市区土地利用格局优化》（宋利利，秦明周著. 北京: 科学出版社，2020. 6）以快速城镇化的郑汴都市区为案例区，以区域可持续发展为目标，以维护区域生态系统服务为目的，以景观生态学相关理论为基础，将生态学模型与GIS 技术相结合，深入分析土地利用变化的景观格局和功能效应，构建郑汴都市区的生态网络，在此基础上进行郑汴都市区生态重要性空间评价，识别重要的生态空间，以此作为建设用地扩张的生态约束，对未来土地利用空间格局进行模拟研究，以期为都市区的生态建设和土地利用格局优化提供理论支持和方法借鉴。

▲ 技术路线简图

本研究以河南省城市化典型地区郑汴都市区为研究区域，以1987 年、2000年、2009 年和2014 年四期遥感影像为基础数据源，通过解译获取四期郑汴都市区的土地利用现状图——

  • 首先分析土地利用结构变化及其景观格局效应。在此基础上，从区域生态连接度的角度出发，评价郑汴都市区由城市扩张和基础设施建设导致的土地利用变化的生态影响。

  • 其次，基于图论运用累积耗费距离模型和最小成本路径方法，识别相邻两源地之间的生态廊道，进而识别生态廊道内重要的景观要素来构建郑汴都市区的生态网络。针对郑汴都市区生态问题及经济发展状况，从生态系统服务功能角度出发进行生态重要性空间评价，以维护区域生态系统的健康和安全。

  • 最后，采用多准则评价(MCE) 方法，基于CA-Markov 模型，将生态重要性评价结果作为生态约束条件，对郑汴都市区未来土地利用格局进行优化模拟，以期为“生态优先” 的区域土地利用规划和城市规划提供技术支持和决策参考。

主要结论如下。

1. 1987 年到2014 年，随着城市化的推进，郑汴都市区土地利用结构变化主要表现在建设用地的迅速增加和耕地的持续减少，建设用地呈现蔓延式增长，耕地斑块破碎化趋势日趋明显。

2. 郑汴都市区生态功能区面积不断减少，生态连接度呈现明显的时空差异。高连接性区域主要集中在北部和西部地区，低连接度区域主要集中在城市建设用地区，整体上北部的生态连接度等级明显高于南部，整个区域的生态稳定性和健康性正在受到威胁。

▲ 生态网络的景观图论表达

3. 本书构建的郑汴都市区生态网络由83 个生态节点(生态源地) 组成，生态源地总面积12651. 15hm，占研究区总面积的4. 22%。主要包括研究区中面积较大的林地、水田、水域和风景区。潜在生态廊道总面积为83682. 54hm，占研究区总面积的27. 94%，农田、林地和湿地构成了生态廊道的主要景观类型，识别的生态网络中的“夹点” 地区成为郑汴都市区未来生态保护规划和土地利用规划的重点保护区域。

4. 郑汴都市区生态极重要和中等重要的用地面积占全区总面积的1/4，这些地区是维护区域持续的生态系统服务的重要用地。其中生态极重要用地面积为75385. 44hm，占研究区总面积的25. 17%，该区域是保障区域生态安全的底线用地，在未来的城镇化推进过程中，城镇建设必须避开这些用地。

▲郑汴都市区土地利用解译图及不同情景下2019 年土地利用模拟图

5. 生态约束发展情景下，新增建设用地占用生态极重要和中等重要的用地空间面积分别为0hm 和9023. 49hm；极重要生态空间得到了有效保护，但建设用地扩张更为分散，景观尺度上斑块数量、聚集度和蔓延度指数较惯性发展情景下均有所增加，景观更趋于破碎化。

本文摘编自《基于生态约束的郑汴都市区土地利用格局优化》（宋利利，秦明周著. 北京: 科学出版社，2020. 6）一书“前言”“第9 章　结论与展望”，有删减，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-065516-5

责任编辑: 刘浩旻 韩 鹏 姜德君

在我国城市化快速发展的大背景下，城市增长引发的城市建设用地扩张不可避免地影响着区域的景观格局和生物多样性，如何维持一个健康、完整的生态系统，从而保障区域生态安全是当今城市发展和土地利用管理过程中不可回避的问题。本书以河南省快速发展的郑汴都市区为案例区，以景观生态学为理论基础，寻找区域土地利用格局优化的生态学途径，即回答如何从生态学的角度出发来对城市建设用地的扩展进行空间约束。主要包括: 土地利用变化对区域生态连接度的影响; 都市区生态网络构建; 生态重要性空间评价; 土地利用格局模拟等。本书可供土地资源管理、城乡规划、环境科学及其相关领域的规划设计、管理、科研人员使用阅读，也可以作为高等院校师生以及政府决策部门人员的参考资料。

（本文编辑：刘四旦）