基于MSPA和InVEST模型的淮河源生态网络构建

生境斑块破碎及孤岛化威胁着区域生态安全与可持续发展,构建生态网络,提高生态斑块间景观连通性对生物多样性保护及生态服务功能维系具有重要意义。以淮河源为研究区,结合形态学空间格局分析(MSPA)和生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型筛选生态源地,基于最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面,识别区域生态廊道,叠加现有结构性廊道后形成生态网络。最后通过景观连接性指数、重力模型分别对源地和廊道分级并提出规划建议。结果表明:(1)淮河源地区总体生态状况较好,但生境质量空间分布不均。生境质量高值区集中在西、南部山区丘陵地带,而东、北部平原地区的生境质量较差。(2)淮河源生态源地共68处,生态廊道191条,其中重要生态源地3处,重要廊道97条。源地呈现西、南部大而密,东、北部少而稀的格局,生态廊道则是东、北部地区相对较长。(3)未来还需增设23处踏脚石、修复155处生态断裂点以优化淮河源生态网络。研究结果可为区域生态建设及国土空间生态修复提供决策参考。     

基于生态重要性和MSPA核心区连通性的生态安全格局构建 ——以桂江流域为例

研究目的：探索基于“生态重要性”和“形态学空间格局分析（Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA）核心区连通性”的生态安全格局构建方法,为国土空间生态保护修复和生态安全格局构建提供参考。研究方法：基于生态重要性识别生态源地,利用最小累积阻力模型提取潜在生态廊道并以重力模型评价其重要程度,提出基于MSPA核心区的“非源地核心区面积生态网络连接率（C）”和“非源地核心区生态廊道长度比率（E）”指数并结合网络结构分析综合评判生态网络优劣。研究结果：（1）桂江流域含生态源地11处,总面积7 948.50 km2,占桂江流域总面积的41.20 %。 （2）潜在生态廊道38条,总计1 839.95 km,其中重要生态廊道26条,总计1 278.29 km,包括一级生态廊道12条（515.47 km）和二级生态廊道14条（762.82 km）。（3）以26条重要生态廊道构成最优的生态网络,E处于峰值,非源地核心区生态廊道长度比率较高;C值更高,生态网络对于研究区内主要生态空间斑块的连通性更好;α指数和γ指数接近等于1,即网络基本达到最大限度回路数且每个节点都彼此相连;β指数更高,网络结构比较复杂且结构完善。研究结论：该方法能够有效评判生态网络优劣和实现生态安全格局构建,为国土空间生态保护和修复提供技术支撑。     

基于最小累积阻力模型的西安市生态格局构建研究

高质量的生态格局构建有助于维护区域生态安全,提高区域的生态环境承载能力,进而为区域提供更好的生态服务和生态产品,进一步改善人居环境。本文以西安市行政辖区为研究区域,评价其生态系统服务功能重要性、生态脆弱性,筛选>1平方公里的生态极重要、极敏感的斑块作为生态源地;选取坡度、土地利用类型以及距道路、居民点、水体、自然保护地的距离等因子,评价形成综合阻力面,采用最小累积阻力和重力模型,识别潜在的生态廊道和关键节点,进而确定西安市生态格局。研究结果表明,西安市的生态源地主要集中分布在南部秦岭山区,连接各个生态源地共形成23条重要的生态廊道,34个重要生态节点,构建西安市“一屏一带七廊多节点”的生态格局。     

基于生态敏感性和生态系统服务价值的生态安全格局构建与优化

生态安全格局构建对于引导城市空间发展格局、定义城市空间形态、指导城市土地利用有着重要的意义,是实现城市精明发展与保障城市生态安全的重要途径。本文以黄石市为例,结合区域自然环境特征,在综合考虑生态系统敏感性与生态系统服务重要性基础上识别生态源地,然后利用灯光数据(VIIRS/DNB)修正基于地类赋值的基本生态阻力面,然后应用最小阻力模型(MCR)提取生态廊道网络,构建黄石市生态安全格局,以探讨资源枯竭型城市生态转型过程中的生态安全格局优化策略。结果表明:黄石市生态源地总面积为944.60km~2,占全市21.24%,主要分布在东部的长江沿岸及周围湖泊、林地地带以及西北部的保安湖地区。生态关键廊道总长度约256.40km。为优化生态安全格局,建议新增3个重要的生态源地,提高生态源地整体的连通性。     

青龙满族自治县景观生态安全格局研究

[目的]引用俞孔坚的景观安全格局理论,借助Arc GIS10、Conefor Sensinode2.2和In VEST2.2.0制图软件构建青龙满族自治县景观生态安全格局,针对景观生态安全格局各组分的分布特点,提出相应的生态规划对策,以期为青龙满族自治县维护生态系统稳定、合理进行生态规划提供借鉴。[方法]首先,综合考虑斑块自身特征属性和外界环境因素,通过景观斑块质量评价来识别源地;其次,根据最小累积阻力模型构建最小累积阻力面并划分为3个最小累积阻力等级,分别对应生态保育区、生态防护区和生态培育区3个生态功能区;最后,确定生态廊道和战略点。[结果]源地占研究区总面积的3.59%,源地内耕地、园地、林地、草地、水体所占比例分别为0.14%、0.25%、66.86%、17.21%、15.54%;生态保育区占研究区总面积的34.98%,生态保育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为6.73%、8.69%、49.32%、29.57%、3.40%、2.29%;生态防护区占研究区总面积的36.40%,生态防护区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为10.31%、18.57%、37.68%、26.67%、1.87%、4.91%;生态培育区占研究区总面积的28.62%,生态培育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为11.31%、15.57%、39.80%、26.70%、2.28%、4.34%;沿景观低阻力区分布有7条生态廊道;有8个战略点。[结论]文章所构建景观生态安全格局基本符合青龙满族自治县实际情况,各景观生态安全格局组分有不同的特点,对应有相应的生态规划对策。     

县域土地生态空间管控红线划定的方法研究 ——以江苏省金坛区为例

研究目的:以江苏省金坛区为例,基于斑块—基质—廊道生态网格,探讨县域土地生态空间管控红线划定的方法,以期提升区域生态功能,为其他区域土地生态空间管控红线划定提供方法借鉴。研究方法:采用最小累积阻力模型构建阻力面,采用最小路径法识别出潜在生态廊道,并基于重力模型最终确定重要生态廊道。研究结果:金坛区形成了主次分明、点线面要素齐全的土地生态空间管控红线区域,面积占金坛区总面积的44.58%,其中金坛区重点保护区域占金坛区总面积的23.67%,并以此形成了源头严防、过程严管、责任追究的红线管控制度体系。研究结论:基于斑块—基质—廊道生态网格划定的县域土地生态空间管控红线,可为区域土地生态保护提供重要参考。     

基于供需视角的生态安全格局构建与优化研究——以鄱阳湖生态经济区为例

生态安全格局的识别与优化是维护生态系统完整性、保障区域生态安全的基本途径之一。文章以鄱阳湖生态经济区为案例,通过生态服务重要性和景观连通性识别生态供给空间,以生态服务需求强度和道路通达度识别生态需求空间,运用最小阻力模型提取廊道;基于生态安全格局,探讨生态保护视角下的生态安全格局优化策略。结果表明:鄱阳湖生态经济区源地面积为13679.43km~2,占总面积的26.74%,主要分布在鄱阳湖、庐山西海等地;高生态需求区面积为3336.91km~2,主要分布在各县级行政辖区政府驻地的集中建成区;生态廊道总长度为3879.8km,源源廊道长度为1631.4km,源需廊道长度为2248.4km,生态节点有58个,廊道断裂点有92处。文章提出"两带、一核心、一轴、五分区"为核心的生态安全格局优化模式,形成鄱阳湖生态经济区功能化和网络化的生态安全结构体系。     

国土空间生态保护修复重点区域识别研究 ——以宁波市为例

研究目的：基于生态安全格局识别宁波市国土空间生态保护修复重点区域，并提出保护修复策略。研究方法：构建综合评价体系以确定生态源地，利用电路理论模型识别生态廊道和生态夹点，并引入廊道生态质量评价指标帮助确定各条廊道的合适宽度。研究结果：（1）识别生态源地23处，土地利用类型以林地为主。（2）识别生态廊道38条，廊道宽度集中在12～72 m。（3）宁波市生态廊道按质量分级，一级廊道6条，二级廊道10条，三级廊道22条，总体生态质量有待提高。（4）识别生态夹点区域14.37 km2，夹点的分布具有“南少北多、西多东少”的特点。研究结论：该方法识别了宁波市的生态源地、生态廊道及生态夹点，确定了廊道的适宜宽度，为国土空间生态保护修复重点区域识别提供有效的参考路径。     

梧州:生态网络格局的构建与优化

广西梧州市通过对"山水林田湖草"全系统、多要素进行生境质量分析,选取生态源地、构建成本阻力面,采用最小累积成本路径提取连接生态源地的生态廊道,探索构建生态网络。随着梧州市经济社会的快速发展,生态安全与经济社会发展的矛盾日益突出,出现了一些国土生态问题,如水资源分布不平衡、水源涵养能力降低、水土流失和石漠化现象严重、森林质量退化、涵养水源和保护生物多样性能力降低等,对梧州市国土生态安全构成了一定威胁。     

基于RS、GIS的矿区生态景观修复研究 ——以徐州市城北煤矿区为例

研究目的：探讨矿区景观生态修复策略和技术,以改善矿区景观格局和矿区生态环境质量,保证矿区可持续发展。研究方法：利用RS数据,采用GIS技术和生态景观指标分析方法。研究结果：1987 — 2008年间,斑块连通度、斑块密度、香农多样性指数、均匀度指数增大,优势度指数减低,表明景观破碎化程度提高,多样性增大,生态系统稳定性降低,但耕地面积和最大斑块指数减小最大,耕地的边缘密度增大和连通度降低;水域用地的面积增大,最大斑块指数增大,斑块边缘密度增大和连通度降低,主要原因是采矿造成农地塌陷、地表积水、部分塌陷地被复垦为鱼塘用地等。为此,提出一系列的生态修复模式和生态修复措施,加大对矿区景观生态的斑块—廊道—基底的构建。     

基于生态安全格局的城乡生态空间布局与优化*——以宣城市为例

[目的]构建生态安全格局、优化城乡生态空间布局,对提升生态环境承载力、促进生态与经济协调发展具有重要作用。[方法]以宣城市为例,基于Arc GIS的空间叠加技术,通过生态系统服务价值评价识别主要生态源地,并采用最小累计阻力模型(MAC)选取生态战略点及生态廊道分布,构建出生态安全格局,进而对宣城市城乡生态空间布局进行优化。[结果](1)生态极重要和高度重要区域面积为918. 78km~2,占全区面积的35.53%;(2)生态源地的总面积为978.83km~2,占全区面积的37.85%;(3)选取的生态廊道多呈现出南北向的连接走向分布,但两点之间相互连接的空间网络化程度较低,且构建出生态高与较高安全区面积为921.70km~2,占宣城市区面积比重为35.65%;(4)优化并形成"绿核+水廊+绿廊"多层次、网络化的宣城市城乡生态空间结构,并进一步优化空间布局。[结论]可为构建生态安全格局、保障城市生态安全、优化城乡生态空间布局提供科学参考。     

重要生态综合用地划定技术方法研究——以四川江油市为例

文章系统总结了重要生态用地划定技术方法,以生态单要素评价为基础,提出了基于生态功能和敏感性分级分类下的重要生态综合用地评价技术,以及关键生态源地厘定的空间识别方法。以最小阻力模型为依托,开展了不同级别生态源地间重要生态廊道识别和划定路径探索。以四川省江油市作为代表性案例,通过重要生态网络构建试验,提出了优化生态安全屏障体系技术建议。     

基于生态安全格局的国土综合整治关键区识别与策略研究——以辽宁省庄河市为例

研究目的：基于生态安全格局视角识别庄河市国土综合整治关键区域并针对性地实施保护策略,避免整治过程中对景观连通性和完整性的破坏,为生态型国土综合整治提供参考。研究方法：MSPA、连接度分析、成本距离分析、空间句法。研究结果：（1）从空间结构和生态功能两方面综合选取生态源地可以兼顾连通性与生态价值,空间句法的引用则对于源地及廊道的优先级确定提供了有益的补充。（2）庄河境内生态源地共计18个,面积达558.11 km2,北部山区的主要类型为林地,南部平原地区则以湿地为主;（3）生态廊道达653.67 km,由南向北逐渐复杂化、网格化,连通性逐渐增强;（4）国土综合整治关键区域中,未利用地避免开发面积5.66 km2,建设用地需减量化11.05 km2,采矿废弃地优先治理区达80.55 hm2,生态障碍点共计6处。研究结论：从生态安全格局视角出发,识别国土综合整治关键区并提出对应策略,可以有效避免传统土地整治过程中的生态流阻隔、生态孤岛等问题,为生态型国土综合整治提供了一种新的思路,也为当前空间规划的实施提供支撑,未来需探讨海陆统筹的国土整治与修复。     

黄河流域内蒙古段生态安全格局优化研究

[目的]黄河流域生态保护与高质量发展已成为沿黄区域可持续发展的共识,亟需优化流域生态安全格局。[方法]文章以黄河流域内蒙古段为研究区,采用InVEST模型定量评价1990—2018年流域生境质量变化;从生态系统服务功能重要性、生态敏感性两个角度划定流域生态保护红线,提取生态源地;建立生态源地扩展阻力指标体系,将评价结果分级后与“三生用地”相叠加,构建流域生态安全格局;从“点—线—面”架构生态网络,优化流域生态空间。[结果]（1）研究时段内,研究区生境质量呈“U”形变化趋势,生境质量水平整体偏低;其空间演变表现为低水平生境面积不断扩大,高水平生境范围有所萎缩。（2）流域生态保护红线面积共10.7万km2,与实际生态用地的空间叠置率为69.01%。流域共提取9个生态源地,识别一级生态廊道9条,生态绿心40个,组合各地理要素提出“一楔两屏三带四区多中心”的生态空间规划建议。[结论]生态安全格局利于黄河流域高质量发展,可在此基础上控制流域草原畜牧区载畜量,巩固流域农牧区产能优势,提高农牧区人居环境质量,强化农牧空间管控。     

不同土地利用情景下农村景观生态格局优化

景观格局优化是实现有限土地资源优化利用的有效途径。文章以重庆市江津区龙华镇为样区,设置4种不同土地利用情景,通过8个景观格局指数与生态阻力对各情景设置进行分析,在此基础上采用最小累积阻力模型,构建不同景观组分别对4种不同土地利用情景(基准情景、生态情景、发展情景、综合情景)的景观格局进行优化,遴选最佳优化路径。结果表明:样区耕地景观占比最大,这有助于促进景观生态功能的开发与利用;样区较高程度的景观破碎化与较差的景观连通性对景观生态功能的开发与利用产生较大的阻碍作用;比较4种土地利用情景,综合情景的生态源面积大于其它3种情景,且生态源的分布情况也较其它3种情景均匀;在构建生态廊道体系时,综合情景下的物质、能量及物种的流通性也较其它3种情景强;而且,综合情景下的生态节点跟其它3种情景相比,无论是在功能数量上还是在空间分布上,均具有更强的合理性。     

基于空间效能的城市生态网络构建*——以亳州市为例

［目的］随着我国城镇化进程的不断加快，城市生态要素不断受到侵蚀，构建城市生态网络对城市生态系统保护和修复具有重要意义。［方法］文章基于空间效能的视角，以亳州市为研究对象，运用生态网络连接性、渗透性以及均衡性评价，从生态保护和生态修复两个层面构建城市生态网络。［结果］对“网络本体—影响区—辐射区”不同空间层次的效能进行分析，研究结果表明：在“网络本体”的连接性评价中，生态连接应将河流水系等进行贯通连接，形成城市的生态骨架，并整合破碎的生态斑点，形成规模较大的斑块。“本体—影响区”的渗透性分析表明亳州大部分绿地斑块形状呈现出规则且较为离散的状态。“本体—辐射区”的均衡性评价显示亳州河流水面及沟渠较多且均匀，但是连通性较差。［结论］因此，亳州市应构建包含4个重要生态保护点、3个主要生态修复点和三级廊道体系的生态网络，同时要维持其生态廊道的自然形态，处理好现状保护与建设的关系等方面内容。     

基于景观生态学的区域土地利用结构演变及优化分析——以北京市顺义区为例

从景观生态的角度对北京市顺义区1996-2006年的土地利用结构演变进行数量与空间特征变化分析,并借助马尔科夫模型进行用地预测,获得该区土地利用演变规律:顺义区地类的面积比例呈现出均一化的特点,耕地和未利用地的数量减少,建设用地、生态用地和廊道增加,且建设用地将在10a之内代替耕地成为该区域的优势景观类型,而生态用地、廊道与未利用地将维持一个相对稳态;空间层面上,研究区整体景观的破碎度增加,聚集度减少,景观形状呈现简单化,景观异质性和多样性增强。最后,以"斑块-廊道-基质"理论为依据,构建出顺义区土地利用结构优化框架:即集中耕地形成基质,斑块的布局应该特别注重生态节点的建设和生态敏感地带的保护及建设生态廊道。     

松花江哈尔滨段生态系统格局分异特征研究

本文应用景观格局指数从景观多样性、景观要素特征、景观空间构型3个方面分析了研究区2002、2011年生态系统的空间分异特征。研究表明由于农田、林地集中连片分布,使得研究区整体破碎化程度不高,但从不同景观类型来看,草地、滩涂、坑塘、沼泽等景观类型破碎化程度加剧。河流的连通性最佳,分布广、面积较大,发挥着生态廊道的作用,其受人类干扰的影响最大,影响了其生态服务功能的发挥。需要加强水源地林地的保护,从源头保证河流生态服务功能。旱田是研究区内面积最大景观类型,其与河流连接紧密,所以农药、化肥等面源污染对河流的影响较大,需加强农田的面源污染防治。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

基于景观指数分析方法的城市生态绿网研究 ——以南通为例

本文通过景观指数分析方法来探讨南通市城市生态绿网的现状并提出规划建议。首先,对众多的景观指数进行分类,并选择合适的景观指数,同时,划分出合理的土地利用类型。在此基础之上,利用ArcMap对研究区进行矢量化,然后将矢量数据转化为栅格数据,导入Fragstats进行运算处理。通过对指数的运算处理结果,对南通市区土地利用的现状进行分析。结果表明,南通市区的用地类型以农用地为主,建筑用地次之。公共绿地的面积较低,绿地覆盖面积不足;公共绿地斑块在空间分布上呈现破碎、分散,缺少大块绿地;公共绿地斑块的连接度差,生态廊道断裂。本文建议通过提升绿覆率、保留大绿地、开辟生态连结走廊、提升绿地生态质量等方式来改善城市生态绿网。