国土空间生态修复关键区域系统识别与修复

基于生态系统问题诊断与生态安全格局构建,探索国土空间生态修复关键区域识别与修复的方法路径。以武汉市蔡甸区为研究区域,从数量、质量、空间格局等3个方面系统诊断了生态系统的退化程度、退化类型及其空间分布。基于生态源地的识别,并以土地覆盖类型、距离水源距离、植被覆盖度、坡度、高程等5种因子构建生态阻力面,通过最小阻力模型识别潜在生态廊道,进而构建生态安全格局。在此基础上,综合生态系统问题诊断与生态安全格局需求,系统地辨识出了武汉市蔡甸区的生态保育区、自然修复区、人工修复区和生态廊道建设区。结果显示,共提取出1 901.52 hm²林地和水体作为生态源地,识别出18 168.12 m潜在生态廊道。从生态保育、自然修复、人工修复、生态廊道建设4个方面提出了对应的生态保护修复措施。     

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。     

洪涝风险胁迫下登封市蓝绿基础设施网络构建研究

为提高城市生态防洪韧性，构建蓝绿基础设施网络，依据登封市2021年4月Landsat遥感影像数据，通过降雨-径流水文模型分析枯水月、平水月以及丰水月的淹没范围，并将分析结果转化为电阻面纳入潜在生态廊道的识别与构建中，利用连通性分析和电路理论筛选匹配登封市的最佳扩散距离和廊道“宽度”,并综合分析廊道关键障碍点、夹点以及易涝区现状条件，提出了登封市蓝绿基础设施网络的构建策略。结果表明：1)14个汇水区内的林地在枯水月、平水月以及丰水月的平均雨洪消减率逐渐降低，分别为94.42%、80.85%、47.46%;2)在丰水月随着雨量增加林地逐渐成为在建设用地之下的第二大产流体，导致9.10 km²的建设用地处于淹没风险区。位于洪涝高压区的告城镇受淹面积由枯水月的0.29 km²扩大至丰水月的3.13 km²。3)识别出26个重要源地、4个一般源地、56条潜在廊道、107处关键障碍点以及14处重要夹点。其中登封市东南地区关键廊道较窄且电流密度较高，多处重要夹点毗邻建设用地，且每条廊道均存在多个关键障碍点，多为城镇建筑、交通道路及废弃...     

基于MSPA-Conefor-MCR路径的生态网络优化及其构建 ——以彭泽县为例

【目的】生态网络（ecological network,EN）是构建国土生态安全格局的重要环节,是国土生态空间的物种迁徙与发展的重要保障。通过选取生态源地、构建生态廊道、保护与规划生态暂歇点的综合手段保护物种多样性与地域特色。【方法】以江西省九江市彭泽县为例,采用形态学空间格局识别技术（MSPA）辅助选取生态空间中的核心区景观类型,并利用连通性分析软件（Conefor2.6）对核心区景观类型进行连通性分析,选取生态源地,同时使用网络体系评价中的成本参数（cost radio）对不同的廊道方案进行经济成本与生态效益的横向对比,选取最优方案。采用夜间灯光数据修正彭泽县最小累计阻力模型（MCR）,构建最小成本廊道,结合重力模型、图论技术对廊道重要性进行评价,选取重要廊道与一般廊道,并提取生态网络中的暂歇点和断裂点。【结果】研究表明在构建彭泽县生态网络方案时,对比各廊道方案的经济成本与增长效益后,决定对1 600 m廊道阈值的方案进行连通性分析。结果显示需要重点保护的生态源地是南部的21、17号斑块。总共36条生态廊道中需要重点保护的生态廊道共有15条,尤其是廊道21-25与21-18,基本分...     

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。     

基于生态网络优化的生态保护重要性评价——以陕西省为例

生态保护重要性评价是开展生态保护工作的科学基础。本研究基于自然资源数据库对陕西省生态保护重要性进行评价,在此基础上使用生态网络分析的方法对生态保护重要性评价结果进行优化,进而构建陕西省生态保护空间格局。结果表明：陕西省生态系统调节功能极重要区面积为67 562.30 km2,占全省总面积的32.8%,主要分布在秦巴山地、关山和子午岭地区;生态极敏感区面积为13 260.88 km2,占全省总面积的6.4%,主要位于黄土高原地区。研究区内包括30处生态源地和106处生态节点,呈现出南多北少、西多东少的分布特点,103条生态廊道则以南北纵向分布为主。利用生态网络对生态保护重要性初始评价结果进行优化,识别并增加3.3%生态保护极重要区域。全省生态保护极重要区面积为84 362.30 km2,占全省总面积的40.97%。基于生态保护重要性评价优化结果,可构建点-线-面相结合的网络状生态保护空间格局。本研究通过叠加分析和生态网络相结合的方法构建区域生态保护格局,可以有效提高生态保护与修复区域划定的准确性和科学性。     

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。      

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“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-MCR模型的云南德昂族乡景观生态安全格局构建

在社会经济高速发展的冲击下,传统少数民族地区的生态景观呈现“破碎化”“边缘化”的现象。本研究以云南德昂族乡为研究区,采用形态学空间分析(MSPA)和景观连通性指数分析方法,提取出连通性较高且具有重要意义的生态源地,基于AHP层次分析法选取地形地貌、自然环境、地质灾害、人类活动四个方面的10个阻力因子作为指标,构建德昂族乡生态综合阻力面,结合最小阻力模型(MCR)生成潜在生态廊道,最后基于重力模型对潜在廊道进行识别并提取出重要的生态廊道,构建德昂族乡景观生态安全格局。在此基础上,提出加强生态源地的保护和生态廊道的建设以及建设生态踏脚石的建议,以期为我国少数民族乡生态环境保护以及生物多样性营造提供参考。     

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。     

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。     

基于生态系统服务价值的艾比湖流域绿洲生态用地安全格局构建 ——以博尔塔拉蒙古自治州为例

生态用地对西北干旱区绿洲生态安全具有重要性作用,绿洲生态用地安全格局的构建是促进绿洲绿色健康发展和生态保护的重要通道.以艾比湖流域新疆维吾尔自治区博尔塔拉蒙古自治州为例,以2016年土地利用现状为基础,采用生态系统服务价值分析的综合结果确定生态源地,再利用最小累积阻力模型,结合GIS空间技术,进行绿洲生态用地的识别与安全格局的构建,并以土地覆盖类型、高程、坡度、地形起伏度、植被指数(NDVI)、土壤侵蚀度、距河流距离、距道路距离、距居民点距离为阻力因子,参照生态系统服务价值等级,最终生成生态核心区、生态缓冲区、生态过渡区、生态脆弱区等4个不同的典型绿洲生态用地安全格局.结果表明,典型绿洲生态用地核心区的面积为12172.85 km2,占研究区总面积的48.96％;生态缓冲区的面积为6961.60 km2,占研究区总面积的28.00％;生态过渡区和生态脆弱区面积分别是3910.93、1817.48 km2.进而确定4种安全水平的生态用地范围、"源"与外部联系的辐射廊道、"源"间相互联系的关键廊道、生态节点等.典型绿洲生态用地安全格局的构建,能够为研究区绿洲生态规划和绿洲空间布局规划等提供科学有效的参考.     

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。     

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。     

县域生态网络构建与优化研究——以河北省曲周县为例

生态网络的构建能够减少快速城镇化带来的斑块破碎化问题,有助于增加网络连接度、提升区域生态稳定性。本研究选取河北省曲周县为研究对象,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)和最小累计阻力模型(MCR)构建生态网络,通过重力模型划分生态廊道等级,对比优化前后的网络结构指数,定量考察优化效果。结果表明:1)曲周县生态源地共9块主要分布于中部县城周边和东北部林场,生态廊道整体分布不均,网络结构简单;2)优化措施主要包括新增生态源地3块,增补踏脚石5块,划分出7条重要廊道、15条建设廊道与8条规划廊道,同时构建水系廊道5条,并重点保护27个生态节点并修复12个生态间断点。优化后的曲周县生态网络的连通度与环通度得到较大提升;3)建设用地会影响生态廊道建设可行性,相互作用力高的生态廊道具有高建设可行性。最后,从网络结构与网络建设内外两方面优化曲周县生态结构,提出“两轴、三区、四廊、多点”的生态结构规矩布局。本研究可为提升曲周县生态保护效果乃至华北平原生态网络构建提供参考。     

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。     

基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建

【目的】构建基于生态系统服务供需的国土空间生态网络,以期为实施国家生态安全战略以及保障区域生态系统服务的稳定性和可持续性提供参考。【方法】以赣州市为例,基于InVEST模型、最小累积阻力模型和电路理论等方法,选取水源涵养、碳固持、土壤保持和食物供给确定生态源地,综合自然、社会和经济要素构建综合阻力面并在此基础划定生态廊道和提取生态战略点,最终构建耦合生态系统服务供需的国土空间生态网络。【结果】（1）生态系统服务综合供需比整体呈现西、南部高值,东、北部低值的空间分布,供给在总量上均可满足需求,但从空间上看,除碳固持服务基本满足外其余生态系统服务城市可持续能力不强;（2）供给源地总面积4 646.88 km2,呈现“西南两地聚集、东北两地稀缺”的格局,需求源地总面积442.87 km2,绝大部分为建设用地;（3）源间生态廊道和需求廊道分别为59条和28条,总长达到2 872.86 km,部分廊道较长且穿过高阻力带,易发生断裂,需加强廊道建设;（4）生态战略点134处,作为未来城市生态建设优先考虑的关键节点。【结论】本研究在基于生态系统服务供需构建生态网络的方法和思路方面均有所改进,可为实现...