基于MSPA与MCR模型的资源节约型生态网络构建——以福建省东山岛为例

以福建东山岛为研究对象,采用形态学空间格局分析和景观连通指数提取连通性较好的生态源地斑块,基于最小累积阻力模型和重力模型,识别重要生态源地斑块,定量筛选廊道,构建了由19个生态源地和171条生态廊道组成的“源—廊—点”互通的海岛景观生态网络。结果表明,研究区生态网络面积共11 852.298 hm²,其中生态源地占52.76%,生态廊道占47.23%,生态踏脚石占0.01%。生态源地以林地、淡水水域为主;生态源地间的相互作用强度差异显著,总体上南高北低;生态廊道分布东南密、西北疏;生态源地与建设用地无明显冲突,廊道与建设用地冲突由南向北递减,二级廊道与建设用地冲突更加剧烈。研究结果可为东山岛生态网络构建和优化策略提供理论依据。     

多元目标导向下的成都中心城区绿地生态网络构建

基于形态学空间格局分析（MSPA）方法和景观连通性指数,以成都市三环内区域为研究对象,筛选研究区内维持景观连通性最重要的核心斑块作为绿地网络的生态源地;耦合最小累积阻力模型（MCR）,最小成本路径方法和重力模型,提取研究区内重要生态廊道,利用中介中心度识别踏脚石斑块,构建研究区优化的绿地生态网络。结果表明:利用MSPA方法可识别研究区内景观结构的核心区及连接桥区;利用景观连通性指数可筛选出具有重要连通性的12个核心绿地斑块作为生态源地。基于MCR模型与最小路径方法识别出的潜在绿地生态网络表明研究区南部、北部以及西南部存在生态廊道,但密集程度较小,东、西部区域生态廊道较少,生态网络结构完善度较差。利用绿地斑块的中介作用选取包括沙河公园在内的13个踏脚石斑块可构建出较为合理的研究区绿地生态网络。相比于其他城市绿地生态网络构建技术,该方法更科学,对城市绿地生态网络优化也更具参考和借鉴意义。     

基于“压力-状态-响应模式”的安徽省临泉县 生态安全格局构建

生态安全格局作为景观生态学领域研究的重点及热点，其识别与构建对维持区域生态安全及实现区域可持续发展具有重要作用。以安徽省临泉县为例，基于数字高程模型（DEM）、归一化植被指数（NDVI）、归一化水体指数(NDWI)和土地利用和类型，利用能值理论和最小累积阻力模型提取临泉县现有生态源地与生态廊道，结合水文分析法提取生态节点，用以得出生态廊道中较为脆弱的关键性节点，最后通过地理图论法计算网络连通度，用以评价临泉县生态网络的连通性，为临泉县生态网络的进一步构建提供支撑。结果表明：（1）临泉县共提取出一级生态斑块9块，生态廊道8条，生态节点8个；二级生态斑块45块，生态廊道43条，生态节点25个；三级生态斑块89条，生态廊道87条，生态节点44个。（2）临泉县一级生态网络间物质流通存在一定阻碍；二级三级生态网络连通性和完整度较好，次级生态范围内物质流通顺畅，生态循环较为完整。针对临泉县景观格局特点构建了层级生态网络，其结论能够对安徽省北部平原城市的生态建设提供依据，并对其城市生态规划具有非常重要的参考价值。     

基于MSPA与最小路径方法的袁州区生态网络构建与优化

快速城市化使生态斑块破碎化加剧，生态网络的构建能改善生态斑块间景观连通性，对保护生物多样性和维持生态服务功能具有重要意义。以江西省宜春市袁州区为例，运用形态学空间格局（MSPA）方法和景观连通性评价识别生态源地，并利用最小路径方法和GIS，考虑地形、景观类型和人类活动干扰的影响模拟生态廊道，然后利用重力模型判断生态廊道的重要性，最后运用水文分析，结合生态廊道交汇点确定生态节点，从而构建研究区生态网络，并有针对性地提出生态网络优化建议。结果表明：袁州区生态源地集中分布在南北区域，中部地区综合阻力高、景观连通性低；研究区生态廊道45条，其中重要廊道15条，主要分布在研究区北部，重要廊道1-2与4-5应优先进行保护；林地与耕地是生态廊道的主要组成部分。研究结果能为袁州区在未来用地空间上协调生态保护与城市发展提供科学合理的参考，对其他快速城市化地区生态网络构建也有一定的指导意义。     

基于MCR和重力模型下的厦门市生态空间网络构建

伴随高密集土地开发,城市内部生态栖息地被严重侵蚀,致使区域生态走廊分散度、隔离度剧增,削弱生态斑块间的有效连接,影响了区域可持续发展。研究基于形态学空间格局分析（MSPA）、最小阻力模型（MCR）和重力模型,对厦门市重要生态源地进行提取,并模拟构建其生态走廊。结果表明:1）根据MSPA分析结果,厦门市核心区在所有景观类型中占比最高,为89.29%,且景观类型多为林地,占核心区总面积49.69%;2）结合重要生态源地景观连通指数,共选取17块生态源地,其中,1号生态源地的dPC值最高（81.369）,面积最大（59 726.385 hm²）;3）基于MCR和重力模型构建142条生态廊道,廊道分别占林地景观、水体景观和草地景观面积的21.57%、41.56%和17.42%。根据研究结果,在湖里区北部及集美区、海沧区南部等生态栖息地空白区适当建造小型或中型“踏脚石（stepping stone）”是十分必要的,以维持生态服务功能和区域内生态系统平衡。该研究结果可为厦门市构建更为完整结构的区域生态模式,并为类似高密度沿海建设区域生态空间网络营建提供参考和借鉴。     

基于MSPA与电路理论的赣州市绿色基础设施网络构建

以基于形态学空间格局分析法(MSPA)和景观连通性指数识别确定生态核心区斑块,通过最小累积阻力模型(MCR)创建生态源地间的连接廊道,并且根据电路理论识别连接廊道中的生态夹点,由生态源地、生态廊道和生态夹点共同构建赣州市绿色基础设施网络。结果表明,MSPA能够依靠土地利用数据将研究区分成不同景观功能的景观要素类型,基于Conefor软件计算的各斑块的斑块重要性指数可以有效地筛选出重要的核心斑块作为生态源地,使生态源地的识别更符合景观生态学意义。最终筛选出共12个生态源地,总面积1 421 307.54 hm²,生成生态廊道25条。结合景观学和电路理论,以GIS平台为基础构建的绿色基础设施网络能够为赣州市绿色基础设施完善、物种多样性保护与生态空间合理规划提供科学依据。     

基于MSPA和MCR模型的曲靖中心城市生态网络优化研究

随着城市化进程的加快，生境破碎化问题日益突出，大型生境被行政区划等人为因素分割，而生态网络格局的构建是协调城市区域发展与自然资源保护的有效手段，因此构建符合区域实际情况的生态安全格局具有重要意义。以曲靖功能核心城市麒麟区、沾益区、马龙区为研究对象，基于MSPA和MCR模型对研究区生态网络进行构建和优化。结果表明，1）核心区景观“麒沾马”三区分布相对均匀，核心区景观面积185 525.19 hm²，占整体生态景观总面积的74.06%；2）景观连通性选取的20个重要生态源地，面积共95 049.63 hm²，沾益区分布最多，麒麟区次之，马龙区分布最少。斑块连接性重要程度（dPC值）与其面积相关性不显著；3）重力模型构建20个重要生态源地间的相互作用矩阵，提取相互作用力最大的16条重要廊道。其中斑块18~19的相互作用最强，斑块8~10的相互作用较弱；4）通过对生态廊道的提取，构建“一区、三核、七片、六廊、多点”的生态网络空间结构，以期构筑山湖相拥、林水相依的高原山地城市的生态网络格局。研究结果可为类似区域空间尺度的生态空间网络规划和生态修复及保护提供科学指导。     

干旱绿洲区生态安全格局研究——以喀什地区为例

【目的】探究喀什地区的生态安全格局，为区域生态安全保护和绿洲区永续发展提供生态保障。【方法】以我国典型的干旱绿洲区——喀什地区为例，基于形态学空间格局分析(MSPA)模型和景观连接度对生态源地进行分析与确定，应用最小累积阻力(MCR)模型和重力模型对连接各生态源地的生态廊道进行识别与分析，结合生态断裂点识别和生态网络分析对区域生态安全格局进行提升。【结果】(1)喀什地区生态斑块面积占比较高，有较好的生态安全基础，但斑块数量多、面积差异大，导致生态斑块破碎度大，有较大的生态安全隐患；(2)生态斑块、生态源地及核心生态源地的分布形成明显的差异性分区，最终确定出16块核心生态源地；(3)识别出66条总长为5693.356 km的生态廊道，其连通生态源地的作用较好，能满足连通层次的安全；(4)提出“一源、一廊、两区、两带、三核、三轴”的生态安全格局，为生态安全保护提供选择的优先级。【结论】喀什地区的生态安全格局构建与修复对区域生态安全意义重大。     

基于复杂网络理论的生态空间优化

  目的  快速的城市化发展导致景观破碎化和生态空间网络的破坏，因此合理构建生态空间网络可以促进生态源地之间能量的流动，有效缓解生态环境的恶化。  方法  以松花江流域为研究对象，基于土地利用数据提取生态源地，运用GIS空间分析技术和MCR模型，筛选生态源地及潜在生态廊道；其次，基于复杂网络方法计算生态源地“度”，运用引力模型计算松花江流域潜在生态廊道“边权”，依据复杂网络中“边权”和“度”得到研究区生态源地“权重”；最后，通过权?度相关性对研究区生态空间网络进行模拟增边优化，分析生态空间网络鲁棒性。  结果  （1）松花江流域生态空间网络由450个生态源地和1 019条潜在生态廊道组成。（2）在松花江流域生态空间网络中，齐齐哈尔市、大庆市、松原市生态源地斑块聚集度低，生态廊道结构简单,呼伦贝尔市、牡丹江市斑块聚集度高，生态空间网络错综复杂。研究区生态空间网络出现两极分化，生态环境亟需优化。（3）基于复杂网络理论，对松花江流域进行模拟增边优化。共识别增边节点20个，模拟增边24条，模拟增边优化后，网络连接鲁棒性有了明显的增强，松花江流域生态空间网络连通性以及抗干扰能力有很大提升。  结论  基于MCR模型构建生态空间网络，运用复杂网络理论对松花江流域进行增边优化，提升生态空间网络的鲁棒性，为松花江流域生态空间格局优化奠定了理论基础。      

基于Linkage Mapper与复杂网络的成都市生态网络构建与优化

城市化速度加快,城镇内部生态斑块破碎,生态廊道隔断,区域可持续发展受到阻碍。构建生态网络可以连接破碎斑块,保护生物多样性与地域特色。以成都市为例,基于形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis, MSPA)方法并结合景观连通度指数确定生态源地,从地形、景观结构、人类活动三方面确定阻力因子来构建综合阻力面,基于ArcGIS水文分析原理和linkageMapper识别生态廊道和生态节点,利用复杂网络增边优化理论,对研究区处于高阻力值且介中心性低的点进行模拟增边,最后对比增边前后的稳定性,验证增边效果。结果表明：1)成都市生态源地主要分布在西部林区,东部和中部较为稀疏。2)成都市阻力值呈现由中部向外部降低趋势,中心都市圈阻力值最高。3)基于GIS共提取111条生态廊道、209条辐射道、101个生态节点。4)识别出增边优化节点8个,成功模拟增加11条生态廊道,模拟增边优化后网络稳定性明显提升,网络连通性增强,网络结构整体更为稳定。     

基于景观格局的武功山生态脆弱性动态演变与调控对策研究

开展区域土地生态脆弱性时空变化研究对于合理利用土地资源和保护生态环境具有十分重要的指导意义。以江西省武功山为研究区,运用1995年、2015年两期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力-状态-响应"评估框架,采用熵权法和景观格局指数法从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对武功山生态脆弱性进行动态评价和分析。结果表明:(1)1995年各景观类型的脆弱度由高到低依次是耕地、林地和草地,而2015年各景观类型的脆弱度由高到低依次是耕地、草地和林地;(2)由武功山1995年、2015年生态脆弱性变化图可知,研究区生态良好区面积比重减少,由1995年占全区面积的86.08%减少到2015年的50.26%,轻、中、高脆弱区占全区面积比重增加,土地生态脆弱性不断加剧;(3)武功山1995—2015年生态脆弱性级别类型重心转移图表明:生态良好区逐渐向东北方向移动,而轻微脆弱区、中度脆弱区、高度脆弱区和极度脆弱区四区逐渐向东南方向移动。     

基于西北干旱半干旱地区水环境特征的城镇水景观建设研究——以内蒙古磴口县为例

概括分析了西北干旱半干旱地区的自然地理特征及水环境特征。以内蒙古磴口县为例,在分析磴口县城水环境特征的基础上,对磴口县城镇水景观建设进行研究,同时提出相关建设思路及方法。同时基于西北干旱半干旱地区特殊的水环境特征,提出了在该区域进行城镇水景观建设的建议。     

基于泰森多边形的油库配送区域优化

目前油库的二次配送方式以不合理的行政区域配送为主,需要对油库到加油站和机构用户之间的配送即油库配送区域进行优化。为此,基于泰森多边形理论,以某一地区现役油库为例,结合泰森多边形的特点,根据泰森多边形的构建步骤,对该地区现有油库的配送区域进行重新划分,将地区15个现役油库划分合理配送区域,同时,地区内每个油库配送区域结果受该地区边界限制,将边界因素加入后,根据地理位置可以划分出几个虚拟片区,便于企业管理和油品配送。结果表明:在不改变油库配置及配送方式的前提下,配送区域优化后,整体油库总平均配送距离下降10.54%。     

贵州县域喀斯特生态服务功能分区方案分析

选择七星关区生态功能区划指标,通过聚类分析,客观揭示境内由分水岭到河谷的山地景观垂直分异特征,获得按流域系统构建生态功能区划的分区方案:一级区,赤水河区和六冲河区;二级区,赤水河上游亚区和马洛河下游亚区,六冲河上游七星关河段亚区和白浦河亚区。利用流域系统清晰的等级结构,客观描述县域生态功能区划单位的级序特征和空间逻辑关系;引导区域资源的合理利用,也为同类区域的相关研究提供参考。     

呼和浩特市区景观生态风险动态评价

本文以内蒙古呼和浩特市区为研究对象,基于景观干扰度和脆弱度指标,构建生态风险综合指数,通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,分析了1990~2014年呼和浩特市区景观生态风险的动态变化特征。结果表明:1990~2014年,研究区整体景观生态风险呈现波动上升的趋势,以中间高四周低的放射状分布。其中较低及以上风险等级区域的面积所占比例呈增加趋势,低及以下风险等级区域的面积所占比例持续减少。     

生物多样性保护优先区生态网络构建与优化——以太行山片区为例

生物多样性保护优先区是重要物种的栖息地，是生物多样性保护工作的重点区域。基于生态学“源”“汇”理论，提取2000-2016年生态系统转移变化较小、生境质量较好的生态斑块和各类自然保护地作为生态源地，采用最小累积阻力模型构建研究区潜在生态廊道，并进行连通性评价，提出生态网络优化方案。结果表明，林地、灌丛是该区域物种迁移和扩散过程中起主导连接作用的景观类型，占生态廊道面积比例的63.9%，其次是草地，占生态廊道面积比例的13.87%；潜在生态网络结构连接度较高，但部分廊道结构较复杂，冗余性较高；通过重力模型优先选择相互作用力>5的生态廊道，并提取出32个生态断裂点和28个“暂栖息地”，最终提出保护生态源地、分级生态廊道、规划暂栖息地和修复生态断裂点等生态网络优化对策，研究结果可为太行山优先区-太行山片区生物多样性保护提供科学方法和建议。     

沿黄荒漠绿洲区生态廊道与生态节点识别及景观格局优化——以磴口县为例

沿黄荒漠绿洲区景观格局构建及优化对防治土地荒漠化、促进生态可持续发展具有重要意义。以磴口为研究区,分析2005—2020年磴口景观类型时空演变特征,结合最小累积阻力（MCR）模型、电路理论和水文分析法综合识别生态廊道和生态节点,利用重力模型和景观连接度指数判断生态廊道和生态节点重要性,构建磴口荒漠绿洲区景观格局并提出优化建议。结果表明：1）2005—2020年磴口主要植被景观中,耕地规模最大且持续扩张,草地呈先增加后减少趋势,林地则持续缩减;2）识别出重要草地生态源地8块,重要生态廊道99条和重要生态节点345个。以耕地和草地类型为主,均位于研究区中部和东南部;3）提取出需重点优化生态障碍点面积159.83 km²,需重点优化生态夹点面积81.18 km²,分别位于研究区西北部和中部区域;4）最后,从维持南部并扩大西北部生态源地规模、打通并优化重要林草生态廊道和生态节点、生态障碍点和生态夹点等多方面提出荒漠绿洲区景观格局优化建议。本研究可为荒漠绿洲区生态环境规划提供重要科学依据。     

主成分聚类分析在县域生态经济分区中的应用——以东营市河口区为例

生态经济分区是宏观管理区域社会经济发展的一种新的模式.在介绍县域生态经济分区原则与方法的基础上,以东营市河口区为例,首先从资源环境、社会、经济3方面共选取27个指标构建了分区指标体系,然后以乡镇为样本进行主成分分析,再利用提取的主因子作为新的综合变量,并以各主因子得分矩阵为新的综合变量数据进行聚类分析,在考虑地形地貌和区域特征的基础上将该县域划分为4个生态经济区.在分析各生态经济区基本情况的基础上为各区经济发展方向提出了建议.     

对陕西省城市绿化景观类型分区的探讨

城市绿化景观建设是通过绿化手段,对城市内部及其周边的环境进行保护、改造、利用和美化,构建一个生态功能齐全、景色优美、适合人类栖居之地。从这一观点出发,对陕西省96个县（市、区）的城市绿化景观类型分区进行探讨,分区采用逐步判别分析数学方法定量,结合传统的经验定性分析的方法;从各地的气象、土壤、地貌、财政收入等因素中选择12个因子组成绿化景观类型分区指标体系,结果将陕西省城市绿化景观类型划分为3个一级区6,个二级区。计算结果表明,采用这种方法进行城市绿化景观类型区划分是可行的,进而为陕西省今后的城市绿化景观规划、设计提供了参考依据。     

海口市郊区乡村景观生态评价和旅游开发模式研究

采用2010年Alos遥感影像数据,提取海口市郊区乡村景观,通过建立乡村景观综合评价指标体系,同时构建生态综合评价模型,运用景观生态学理论,结合GIS技术对各类景观进行生态综合评价,并以此为条件分析研究区的旅游开发模式。结果表明:乡村景观生态综合指数(Ei)的范围为2.10～4.48,四级生态分区和五级生态分区比重占到一半以上,三级生态分区约为整个区域的1/5,海口市郊区乡村景观生态质量总体上较好;热带荒草地景观、热带灌丛景观、热带聚落景观和热带水体景观生态质量相对较差,滨海红树林景观和热带农田景观生态质量一般,热带田园景观和热带疏林景观生态质量较好甚至优异;在景观评价的基础上,结合区域背景提出4种乡村旅游开发模式:观光型乡村旅游、体验型乡村旅游、康乐型乡村旅游和人文型乡村旅游,并建议在维持区域生态平衡的前提下,加强乡村景观资源的保护,合理开发乡村旅游资源,实现旅游业的可持续发展。