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由农田、林地、草地、湿地及水域以及城市绿地构成的绿色空间承载着保护与传承历史文化资源、满足居民游憩需求以及改善城市生态环境的重任。北京市第二道绿化隔离地区是北京市城市空间结构和城市近郊绿色空间的重要组成部分。近年来,快速的城市化进程导致绿色空间萎缩、生态系统退化以及环境污染加重等一系列问题,严重影响了生态系统服务的发挥。论文在探究二道绿隔地区绿色空间格局演变的基础上,科学评估该区域生态系统服务的时空变化特征,厘清绿色空间格局演变与生态过程变化之间的相互作用关系,并以此为基础实现研究区域绿色空间格局优化。研究成果可为相关规划和政策的落实提供科学指导,对北京生态环境的改善也具有实际意义。论文以北京市第二道绿化隔离地区为研究对象,主要研究内容和结论如下:(1)2003-2018年间研究区域绿色空间格局演变特征分析。通过解译2003年、2008年、2013年以及2018年4个重要研究时间节点的卫星遥感影像数据,分析各个研究阶段各类用地类型在面积数量和空间分布上的变化情况可知,对比研究时期始末,绿色空间面积明显萎缩,用地类型转换特征明显,主要流转为建设用地,研究区域发生了较剧烈的城市化现象。地类变化的空间分布主要集中在六环路沿线周边、主要水系沿岸以及现状重要郊野公园分布区域。城市整体发展呈北快南慢、东快西缓的特征。此外,结合景观指数分析绿色空间单元特征、破碎化、连接度和多样性的变化特征,表明研究区域绿色空间格局演变趋势呈现差异化,整体格局演变趋于异质化和破碎化,靠近中心城区的内边缘变化程度明显大于外边缘,且呈现较为显著的环状分布特征。(2)研究区域提供的生态系统服务评估与变化特征分析。综合运用In VEST模型、CASA模型等多种方法评估研究区域4个重要时间节点的生态系统服务时空演变特征,结果表明,不同类型生态系统服务的数量和空间变化特征差异化较大。供给服务功能中,提供食物生产功能持续下降,且东部的下降幅度明显大于西部;淡水供给功能先上升后小幅下降,增加幅度从西北至东南逐渐增大;碳储量供给功能先下降后上升,增加区域主要沿各大水域呈线性分布,在郊野公园集中分布区域呈斑块状增加。调节服务功能中的气候调节功能持续下降,西部和南部降低幅度较大;净化环境功能呈波动下降,在北部及东部有所增加,西部及南部主要呈减少趋势;土壤保持量波动上升,主要集中在西部浅山区域。支持服务功能中,植物净初级生产力浮动下降,北部和南部下降趋势明显,西部西山地区以及南部主要流域周边则有所提升;生境质量变化呈楔形分布,恶化区域多分布于内边缘,提升区域多集中于外边缘。文化服务功能先下降后上升,增加区域多集中于北部及东部,减少区域多分布于西部及南部。(3)绿色空间格局与生态系统服务之间的关联机制研究。采用相关分析、灰色关联分析、RDA冗余分析以及GWR模型等多种手段分析表明,绿色空间格局与生态系统服务之间存在着复杂的非线性动态关联。部分景观指数之间具有显著的相关性,各项生态系统服务之间相关关系则更为复杂。绿色空间格局变化与生态系统服务之间存在一定的驱动和反馈机制,一方面,绿色空间通过用地类型的变化对生态系统服务的异质性、多样性和稳定性产生一定影响;另一方面,生态系统服务通过改变生态环境从而间接影响人类对于绿色空间使用方式,通过其产生效益的波动使人类重新审视自然资源与经济效益之间的平衡关系,以及直接影响人类的社会生活,进而反馈于绿色空间格局。(4)研究区域绿色空间格局优化。基于以上研究结论,首先,提出以提升生态系统服务为导向的研究区域绿色空间格局优化框架,通过分析影响供给服务、调节服务以及支持服务功能提升的重要自然生态因子,识别关键生态源、关键生态廊道以及关键生态节点,构建生态服务优化格局;以影响绿色空间文化服务的各类游憩需求度因子为识别依据,识别关键文化服务源和关键文化服务廊道,构建文化服务优化格局。其次,结合MCE模型和CA-Markov空间预测模型,模拟2023年研究区域绿色空间格局,从而验证绿色空间格局优化成果。模拟结果表明,2023年研究区域绿色空间格局空间破碎化程度显著降低,绿色空间连接度和景观多样性有所增加,优化成果显著。第三,提出对绿色空间进行科学分类、制定相关政策措施及配套管理体系、建立公众参与机制等后续具体实施策略。最后,通过二道绿隔地区郊野公园布局优化的规划实践,实证研究绿色空间格局优化对具体规划设计工作的指导意义。研究的创新性主要体现在:在研究内容方面,基于中观格局尺度,深入探究二道绿隔地区绿色空间格局相关内容,拓宽了二道绿隔地区绿色空间的研究广度及深度;在研究体系方面,在系统架构下,采用现状描述——格局演变——服务评估——关联研究——格局优化——模型预测——实践验证的研究体系,拓展了绿色空间格局的优化思路;在研究方法方面,综合运用多学科多类型模型,以定量分析结合定性分析的研究方式,探索出一套适用于绿色空间格局优化的研究方法。