城市群是一类典型的“社会 -经济-自然”复合生态系统,城市群生态系统服务的科学评估与高效管理对国家乃至全球的可持续发展具有重要的战略意义。由于城市群区域的高强度人类活动与复杂的“社会-生态”空间结构,其生态系统服务通常呈现出高度复杂且动态变化的时空异质性特征;并且城市群具有显著的多行政等级嵌套结构以及不同城市化梯度水平,其生态系统服务还会呈现出层级差异和梯度变化的尺度依赖性(scale dependence)。生态系统服务是连接自然生态系统与社会经济系统之间的桥梁,城市群的社会经济发展以及生态系统结构、格局和过程的变化均会显著影响生态系统服务的供给、需求和流动。对城市群生态系统服务实施针对性的管理、修复和规划措施,有助于改善生态系统服务供需关系及其流动过程,以此促进城市群社会生态系统的可持续发展。

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生态系统服务供需评估框架示意图

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城市群生态系统服务评估与管理研究框架

城市群生态系统服务研究是当前区域生态学、景观生态学领域研究的热点与前沿。目前,国内外针对城市群生态系统服务开展了诸多研究,主要聚焦城市群生态系统服务的供给、需求和流动定量评估,城市化对生态系统服务的影响机理,文化服务与绿色空间格局等方面,但仍需在以下几个方面深化探索。①尺度效应分析:已有研究大多关注单一尺度或者不同栅格粒度的生态系统服务供需特征与变化,而基于城市群的不同城市化等级与城乡梯度水平的生态系统服务尺度效应研究关注仍旧较少。②评估模型创新:生态系统服务供给和需求的研究方法已趋于成熟,然而生态系统服务流动与权衡优化的模型方法仍需要进一步研发。③全程优化管理:以往城市群生态系统服务的空间优化大多仅关注供给提升或供需赤字减少。在此基础上同时兼顾权衡关系的削弱以及流动效率的提升,并且从全程耦合的系统视角出发进行 “供-流-需”全过程优化,是实现生态系统服务高效管理的重要途径。

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城市群生态系统服务评估与管理: 方法·尺度·案例购买

孙晓 著

北京: 科学出版社, 2026. 5

ISBN 978-7-03-085546-6

《城市群生态系统服务评估与管理: 方法·尺度·案例》一书以京津冀、长三角和珠三角等典型城市群为研究对象,通过多个案例解析,围绕城市群生态系统服务多尺度供给评估、多尺度供需关系评估、多尺度空间流动评估、多尺度权衡分析、多尺度影响机制分析、“供-流-需”全过程优化与管理等主要内容展开,旨在系统性地解答关于典型城市群生态系统服务的供需关系、权衡机制和流动过程“如何定量评估”“有何尺度效应”“驱动机制为何”“怎样优化管理”等一系列科学与技术问题,兼具重要的理论意义和实践价值。研究结果和相关论述为缓解城市群生态系统服务供需赤字矛盾及流动低效等问题提供了科学依据,也为城市群生态安全格局构建及景观可持续规划提供了解决方案。

《城市群生态系统服务评估与管理: 方法·尺度·案例》系统性地构建了城市群“社会-经济-自然”复合系统生态系统服务研究理论体系、方法体系与多尺度实证的集成性分析框架。

该书聚焦城市群这一多层级嵌套、多过程耦合、多主体互动的复杂适应系统,选取我国京津冀、长江三角洲(简称长三角)和珠江三角洲(简称珠三角)三大城市群作为典型案例进行了实证分析。全书从方法体系构建与尺度效应分析出发,系统探讨了城市群生态系统服务的供给格局、供需关系、空间流动、权衡分析、影响机制及优化调控等主要内容。研究成果对建立和完善城市群生态系统服务指标体系、构建定量模型与优化提升管理策略具有重要意义。该书的核心贡献在于,综合考虑了城市群内部的城市化空间嵌套层级结构,构建了适用于城市群生态系统的多尺度评估方法体系,并揭示了城乡过渡区这类社会经济与生态过程剧烈交互作用区域的格局分异与作用机制。在研究维度上,该书不仅涵盖传统的生态系统服务,而且引入了生态系统负服务;不仅关注多尺度的城乡生态系统服务供给和需求的空间优化,而且深入探索其权衡关系及强度、流动路径及效率的优化路径。这些工作拓展了城市群生态系统服务研究领域的理论维度与实践边界,为跨区域协同治理与可持续规划提供了支撑。

欧阳志云

中国科学院生态环境研究中心研究员

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京津冀粮食产量、生物多样性、固碳和水资源消耗的空间分布

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京津冀粮食流动的全程耦合优化流程框架

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简化的京津冀城市群粮食流动网络及优化后的粮食流动网络核心节点

当前,中国快速的城市化进程正以前所未有的速度和规模改变着土地利用方式,大量农田、湿地和森林转变为建筑与基础设施,不但削弱了粮食生产、水资源供应等供给服务,也影响了防洪调蓄、空气净化等调节服务。相比之下,许多欧洲城市虽然起步更早,但发展进程较为缓慢,使得绿色基础设施能够逐渐融入城市肌理中,从而维持了较高水平的调节与文化服务。中国快速且规模巨大的城市扩张速度已明显超过了生态环境保护的步伐,由此带来了污染加剧、水资源短缺等一系列脆弱性挑战。这种发展路径上的差异,反映了历史沿革、政策导向与发展轨迹对生态系统服务效益的深刻影响,也强调了城市生态研究与相关政策制定必须遵循因地制宜的原则。通过系统对比城市地区、城乡过渡带和乡村地区的不同背景,决策者能够更有针对性地制定综合策略,从而协调好城市扩张与自然生态系统保护、乡村社区韧性提升之间的关系。深入理解这些内在的动态机制,对科学指导城市规划、有序管理城市发展、有效保护绿地空间,以及推动城市内部及边缘的可持续发展,具有至关重要的意义。

Jan Maarten Bogaert

列日大学

比利时皇家海外科学院成员

本书是国家自然科学基金面上项目“面向城乡融合的京津冀生态系统服务供-流-需耦合机制及安全格局优化”和中国科协青年人才托举工程项目“农业生态系统服务多尺度时空评估与可持续优化—以京津冀地区为例”的研究成果。全书由孙晓统筹并负责撰写,力求立足学科前沿,注重方法创新与实践应用。阳斯文、谷俊伟、张旭艺、方广极、王晨睿、林雨晴、杨俊毅、黄昊杨、刘清华、任玉含参与了本书的格式整理和校对工作。书中图表如无特别说明均为课题组自行绘制。

感谢国家自然科学基金委员会地球科学部、中国科学技术协会对项目的大力支持,也特别感谢中国人民大学、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所等单位相关部门给予的支持和帮助。同时衷心感谢中国农业科学院唐华俊院士、中国科学院生态环境研究中心欧阳志云研究员、中国农业科学院杨鹏研究员、中国科学院城市环境研究所郑华研究员、南京农业大学陶宇副教授、中国科学院华南植物园刘红晓副研究员在学术研究及本书撰写过程中给予的有益指导。

本文摘编自《城市群生态系统服务评估与管理 : 方法·尺度·案例》(孙晓著. 北京: 科学出版社, 2026. 5)一书“前言”“序一”“序二”,有删减修改,标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-085546-6

责任编辑:杨婵娟 姚培培

本书在构建城市群生态系统服务评估与管理研究框架的基础上,以中国典型城市群为研究对象,基于不同城市化等级和城乡梯度,从多尺度视角出发,系统探究了城市群生态系统服务供给、供需关系与空间流动的主要评估方法及时空格局;明晰了城市群生态系统服务供需权衡关系、影响机制的主要分析方法、空间异质性及尺度效应;结合全程耦合框架发展了生态系统服务供需、权衡与流动的空间优化模型和方法,提出了相应的调控方案与管理策略,旨在为城市群多尺度、可持续景观规划与生态治理提供方法论基础与应用示范借鉴。

本书可供从事城市生态学、景观生态学、区域可持续科学等相关领域的研究、教学和管理人员参考,亦可供相关研究方向的高校师生阅读。

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(本文编辑:刘四旦)

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