生态脆弱区防护网络构建及分区研究——以磴口县为例

在西北干旱半干旱生态脆弱区,生态用地是维持区域生态环境安全稳定的重要保障。以典型生态脆弱区磴口县为研究区,基于景观生态学理论,考虑生态阻力与不同生态源地的能量构建MCR/E模型,构建生态网络,结合县城区位因素,建立生态网络点集,创建泰森多边形,运用聚类算法划定磴口县生态防护分区。结果表明,生态网络共确定了391块生态源地、47 466条生态廊道、677个潜在生态节点;泰森多边形分布较为均匀,密度较大的区域为磴口县北部以及中部附近区域。生态防护分区共包括5个一级区,22个二级区。一级区具有明显的景观异质性,二级区为分开针对管理,考虑各区域内部以及各区域之间直接的相互作用,实现景观格局优化,保证磴口县区域生态稳定。本研究为生态分区研究提供了新的方法,为干旱半干旱区生态管理有着指导意义。     

石家庄市生态安全格局的识别与优化

[目的]识别石家庄市生态安全格局,提出优化方案。[方法]采用现场调研和遥感影像解析,辨识对区域生态安全有重要影响的生态核心区和廊道;以城市建成区、工业区、交通干线等人工设施及土地建设适宜性分析得出的适宜建设区作为生态阻力消耗区,采用＂源-消耗反馈链接＂分析寻找最小阻力廊道。[结果]建立了以新的生态核心区、缓冲区和＂三横三纵＂生态廊道为主体的新生态格局。[结论]通过生态安全格局优化,石家庄市区域的生态安全性显著提高,可为区域经济社会发展提供更为稳定的生态保障。     

干旱区绿地适宜性评价研究——以新疆北屯市为例

针对干旱区恶劣的自然环境条件,建立一套基于"目标-准则-指标"3个层次的绿地适宜性评价体系。以新疆北屯市为例,采用层次分析法评价研究区绿地适宜性,并在此基础上提出绿地生态设施功能分区与规划对策,为干旱区城市绿地规划和建设提供依据和参考。结果表明,林地(42.39%)和农田(30.32%)是研究区主要景观,有较好的生态基底;绿地极适宜区(23.6%)是绿地丰富、人类休憩和旅游较频繁的区域,高适宜区(32.1%)分布在极适宜区周围的地带,中适宜区(21.6%)现有植被生态功能较低、受间接人为活动影响较强、生态系统结构较差,低适宜区(14.5%)植被稀疏、生态环境差,不适宜区(8.2%)主要是人类活动的硬质表面;结合北屯市土地利用现状和城市发展需求,软质表面被划分为绿地生态恢复区、绿地生态保育区、中低影响发展区和绿地适宜发展区,对各区制订对策为北屯绿地建设提供理论指导和科学依据。     

北京温榆河生态廊道春季鸟类物种构成与多尺度环境因子的关系

  目的  城市化进程加剧了城市绿地的破碎化,严重威胁了城市鸟类多样性,河流生态廊道在鸟类栖息地保护方面起到重要作用。然而,各类群鸟类多样性受多尺度环境因子的共同影响,针对不同类群的城市生态廊道鸟类栖息地格局优化与栖息地营造亟待理论研究的支撑。本文在分析北京温榆河生态廊道春季鸟类物种构成特征的基础上,对景观格局、栖息地斑块和微栖息地3个尺度下的环境因子对各类群鸟类物种构成的影响进行综合分析,以期深入了解影响鸟类栖息地选择的环境因素,为城市鸟类多样性保护和城市河流生态廊道栖息地建设提供参考。  方法  于2019年春季对温榆河生态廊道内部鸟类物种构成和植物群落结构特征进行实地调研,并对流域栖息地类型进行目视解译和格局分析,通过冗余分析法（RDA）对鸟类物种构成特征与多尺度环境因子的相关性进行分析。  结果  50 ~ 200 m内的景观格局环境因子对廊道内鸟类总体物种构成解释度最高。鸣禽类群物种构成与微栖息地内的乔木均匀度、小范围内的水体、湿地面积以及较大范围内的草地、落叶林地相关指数相关;陆禽类群物种构成与耕地和灌丛相关;游禽和涉禽类群物种构成与较小范围内的水体面积、湿地面积相关;猛禽与湿地水体相关性强。相同生态类群下不同居留型鸟类与环境因子之间的相关关系存在差异。多数鸟类的多度与100 m范围内湿地面积、湿地最大斑块占比和湿地结合度以及2 000 m范围内水体分离度等指数正相关。  结论  不同类群鸟类与各环境因子的关系存在差异,但水体和湿地相关指数对河流生态廊道内各生态类群鸟类均有影响。在未来的城市生态廊道建设中,建议考虑不同类群鸟类的栖息地偏好,注重廊道内部湿地水体格局的优化,针对目标物种开展鸟类栖息地营造与保护工作。      

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。     

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。     

基于生态红线的洱海流域生态安全格局构建

目的构建区域生态安全格局解决生态环境问题,是实现区域可持续发展的重要途径。生态红线是国家和区域生态安全的底线,对维护区域生态安全具有重要作用。通过构建生态安全格局,为洱海流域土地资源和生态系统管理提供科学依据。方法本研究以洱海流域为对象,通过生物多样性保护和水源涵养重要性评价的方法划定红线区;基于土地适宜性评价,将生态红线区作为生态源地,建立最小阻力模型,构建生态安全格局。结果根据生态红线具有的生态系统服务功能,将其划分成“生物多样性保护生态红线区”“生物多样性保护—水源涵养生态红线区”和“水源涵养生态红线区”3类,面积分别为81.92、656.37和536.06 km2,占研究区总面积的3.15%、25.24%和20.62%。洱海流域生态安全格局由生态源地,高、中、低3种水平缓冲区,47条生态廊道和14个生态节点构成。其中,高、中、低3种生态安全格局缓冲区,面积分别为359.88、294.9和1 945.42 km2,分别占总面积的13.84%、11.34%和74.82%。结论本研究根据土地利用/覆盖类型与生物多样性保护、水源涵养功能之间的空间对应关系,选取参评因子划定生态红线,为区域生态红线的划分提供了实践参考。根据生态红线区识别生态源地构建生态安全格局,不仅具有全面性和准确性,也为区域生态红线的划定及应用于生态安全格局的构建提供实践参考。      

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。     

融合MCR模型的绿色基础设施适宜性评价——以上海市青浦区练塘镇为例

长三角一体化的战略背景下,针对长三角一体化前沿城镇的绿色基础设施适宜性评价,有助于协调城镇发展和生态环境保护之间的矛盾,优化城镇生态格局。通过MCR模型,可将景观连通性因子融入到适宜性评价体系中,在绿色基础设施适宜性评价中考虑景观连通性,对优化景观生态格局具有重要意义。以长三角一体化前沿城镇上海市青浦区练塘镇为例,基于ArcGIS、Linkage Mapper等软件平台,综合景观连通性、生态敏感性等因子,对练塘镇绿色基础设施的适宜性进行定量评价。结果表明,练塘镇绿色基础设施适宜性呈现外围较高、中心较低的特点,最适宜用地占比为11.63%、较适宜用地占比为19.62%、中等适宜用地占比为25.02%、低适宜用地占比为27.44%、不适宜用地占比为16.29%。适宜以太浦河、大蒸港沿岸林地等作为绿色基础设施核心区,朱枫公路沿线、泖阳港沿岸等地作为绿色基础设施连接廊道,构建绿色基础设施网络。研究结果可为长三角一体化前沿城镇的生态规划管理提供决策支持,并为类似区位的绿色基础设施构建提供一定的思路借鉴。     

广西靖西烟区烤烟种植生态适宜性分析

以广西靖西烟区作为研究区,基于2012年多站点气象数据、200个土壤样点的养分数据和DEM高程数据,结合当地生产条件,选取气象、土壤养分和地形三大类生态条件下的11个生态因子,利用主成分分析法、层次分析法、指数和法等进行权重计算和指数运算,对三类生态条件进行适宜性分析,在GIS环境下进行3个图层叠加和重分类,将靖西烟区划分为适宜、较适宜和不适宜3个级别。结果表明:有6个乡镇集中在适宜区,其中,大甲、胡润、武平3个乡镇的适宜区面积比例均在90%以上,新圩、新靖、同德3个乡镇的适宜区面积占比50%以上。壬庄、岳圩、化峒、地州、渠洋等5个乡镇集中在较适宜区,龙邦和禄峒2个乡镇大部分面积划分为不适宜区,各分区之间呈明显的带状过渡趋势。因此,在实际生产中建议龙邦和禄峒部分烟区向适宜区和较适宜区转移。     

广西靖西烟区烤烟种植生态适宜性分析

以广西靖西烟区作为研究区,基于2012年多站点气象数据、200个土壤样点的养分数据和DEM高程数据,结合当地生产条件,选取气象、土壤养分和地形三大类生态条件下的11个生态因子,利用主成分分析法、层次分析法、指数和法等进行权重计算和指数运算,对三类生态条件进行适宜性分析,在GIS环境下进行3个图层叠加和重分类,将靖西烟区划分为适宜、较适宜和不适宜3个级别。结果表明:有6个乡镇集中在适宜区,其中,大甲、胡润、武平3个乡镇的适宜区面积比例均在90%以上,新圩、新靖、同德3个乡镇的适宜区面积占比50%以上。壬庄、岳圩、化峒、地州、渠洋等5个乡镇集中在较适宜区,龙邦和禄峒2个乡镇大部分面积划分为不适宜区,各分区之间呈明显的带状过渡趋势。因此,在实际生产中建议龙邦和禄峒部分烟区向适宜区和较适宜区转移。     

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。     

基于热岛效应的福州市绿色廊道优化

  目的  绿色廊道的空间分布和结构特征对改善城市热环境具有重要的生态效益,绿色廊道的路径选线直接影响其属性特征,因此,通过优化绿色廊道的景观格局来降低城市的热岛强度是行之有效的生态途径和方法。  方法  选取福建省福州市为研究对象,以缓解热岛效应为目标,基于最小累积阻力模型(minimum cumulative model,MCR)和水文流域模型,对福州市绿色廊道的景观格局进行优化布局。  结果  ①通过形态学空间格局模型(morphological spatial pattern analysis,MSPA),用提取的30个生态源斑块构建综合生态阻力面,利用MCR模型将其生成福州市绿色廊道,共74条,总长度918.11 km。根据源斑块重要性评价分为4级:一级9条,132.88 km;二级14条,207.48 km;三级14条,153.57 km;四级37条,424.18 km;②通过水文流域模型,将74条绿色廊道与福州市地表温度叠加分析,共提取80个生态“交点”、176个降温生态节点、35处需降温区域。  结论  据此福州市新增14条绿色廊道,其中道路型绿色廊道8条,滨水型绿色廊道6条。优化后的绿色廊道对福州市的热点区域覆盖更全面,对改善城市热岛问题具有更明显的生态调节功能。图2表4参25     

大都市外围乡村地区国土空间规划双评价与分区研究——以北京昌平为例

为推进乡村分类发展，优化乡村发展模式，以大都市外围北京昌平区为研究对象，利用空间分析法和三维魔方法，进行研究区资源环境承载能力与国土空间开发适宜性双评价，并基于双评价结果进行三类空间分区和国土空间综合功能分区，以打造人类与自然环境和谐共处的生态化绿色新城。结果表明：1）昌平区生态保护极重要区占全区56.83%，分布在西部和北面地表植被覆盖为森林的广泛山区；农业生产适宜区面积相对较小，占全区2.01%，适宜区、较适宜区和一般适宜区主要紧密交错分布在昌平平原中部；城镇建设适宜区占全区11.58%，占昌平城镇村及工矿用地面积44.43%。2）昌平区生态保护功能区、城镇建设功能区和农业生产功能区，面积依次是1 076.47、181.61和87.96 km2，分别占全区80.12%、13.52%和6.55%。全区以生态保护功能区为主，且三类空间分区在镇域分布极不均匀。3）昌平中心集约提质区、科教文娱引领区、文旅康乐涵养区和城乡腹地承载区，面积所占比例分别为5.16%、15.96%、69.08%和9.29%。中心集约提质区主要包括城北街道、城南街道和南邵镇；科教文娱引领区主要包括百善镇、北七家镇、...     

浙江省苍南县生态廊道布局与构建

根据景观生态学相关理论, 应用地理信息系统(GIS)技术研究浙江省苍南县生态廊道空间布局与构建。在对研究区进行生态适宜性分析的基础上, 通过提取生态源地, 运用累积耗费距离模型构建了苍南县潜在的生态廊道, 并与现存生态廊道进行比较研究。结果表明:在苍南县东北部平原地区, 生态斑块数量和面积均较小, 斑块之间连接度较低, 景观破碎化程度较高; 道路和河流是境内主要的生态廊道, 廊道连通性较低, 其规模和服务范围均较小, 没有形成良好的生态网络。在西部、南部和西北部山区, 生境良好, 生态斑块面积较大, 但是分布不均。尤其是在中部和西部地区, 生态斑块数量较少, 斑块之间连接度低, 廊道连通性差。通过分析现存生态廊道诸多问题, 从道路廊道、河流廊道、绿带廊道出发, 优化和构建了研究区生态廊道, 实现生态廊道功能最大化的建设目标。     

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。     

基于最小累计阻力模型的西南城市景观连通性研究

以贵州省贵阳市为研究对象,从结构连通性、绿当量强度、功能连通性三方面入手,采用绿当量计算阻力系数,并利用阻力因子的分级对MCR模型进行修正,模拟生态景观连通性优化廊道,对景观格局进行优化研究。结果显示,2001—2013年,研究区景观破碎度、人类干扰程度大幅增大,生物多样性有所提高,景观连通性、团聚性减弱,结构连通性总体呈下降趋势,威胁区域景观生态功能的流通;中心城区绿当量强度明显下降,3县1市地区的绿当量强度增加;阻力值分布呈4个阻力高值区,阻碍了生态流的流通,可构建2条优化主廊道及2条优化次廊道作为物种迁移和生态流空间扩散的通道。     

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GIS与Fragstats的安徽省生态安全格局研究

从区域生态安全重要性和敏感性角度出发,结合景观生态指数,构建安徽省生态安全格局评估指标体系,绘制安徽省生态安全格局图。结果表明:安徽省生态安全格局总面积为41 083.46 km~2,占全省面积的29.53%,主体部分以大别山生态屏障和黄山生态屏障为支撑,总面积为30 883.63 km~2,长江干流水生态廊道为屏障链接,巢湖等其他湖泊湿地为生态格局重要组成成分,总面积为1 130.74 km~2。     

基于遥感生态指数的弋阳县生态安全格局构建及优化

遥感技术以其能够实现大尺度的快速、实时监测优势,被广泛地应用于生态环境领域,成为评价区域生态安全格局的有效手段。为探究研究区生态安全格局现状及其存在的问题,提出更完善的优化设计方案,本文以弋阳县为研究对象,运用遥感生态指数(RSEI)开展生态环境质量评价,并基于多期数据判断生态质量稳定性,选取生态源地;运用最小累积阻力模型和重力模型构成“点-线-面”要素的生态安全格局。研究结果表明:弋阳县2010、2015和2019年RSEI均值分别为0.820 3、0.846 6和0.734 9,呈先上升后下降的变化规律,生态质量处于良好稳定状态。识别出17个生态源地、35条一般廊道、13条关键廊道和46个生态节点,共同构成弋阳县生态安全格局。优化后的生态安全格局新增3个生态源地,总面积为21.40 km~2;新增10条生态廊道,总长度为137.48 km;新增24个踏脚石斑块以及10处生态节点;依托生态源地、生态廊道等核心要素,形成“一带两区多轴”生态安全战略布局框架。研究结果可为生态功能区的划定、完善提供科学支撑,为构建生态安全格局过程中生态源地的识别方法提供一定的参考价值。