趙昊天

摘要：生態(tài)網(wǎng)絡是景觀生態(tài)學研究的熱點問題，同時是環(huán)境科學、生態(tài)學和地理科學間的一門交叉應用，也是耦合景觀結(jié)構(gòu)、生態(tài)過程和功能的重要途徑。從景觀生態(tài)網(wǎng)絡的應用現(xiàn)狀、研究方法模型等進行分析，對其應用前景進行探究，并提出現(xiàn)存問題。

關鍵詞：生態(tài)網(wǎng)絡;景觀連接度

1 景觀生態(tài)網(wǎng)絡的概念

景觀生態(tài)網(wǎng)絡的基本特性為：1）連接性;2）保護物種和生態(tài)環(huán)境，維持生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡及其功能;3）廊道的空間結(jié)構(gòu)是線性的;4）規(guī)劃開場空間中的一個系統(tǒng)整體;5）提高自然資源利用率，最大限度減少人類活動對生物多樣性的影響。景觀生態(tài)網(wǎng)絡是基于景觀生態(tài)學原理，以保護生物的多樣性及景觀的完整性為目的，在開敞空間內(nèi)利用各種線性廊道將景觀中的資源斑塊進行有機的連接，以維持和保護其生態(tài)、社會、經(jīng)濟、文化、審美等多種功能的網(wǎng)絡體系。近些年，由于景觀的破碎化和人為干擾現(xiàn)象日益嚴重，生態(tài)網(wǎng)絡逐漸成為景觀生態(tài)學、地理學、城市規(guī)劃學等學科的研究熱點。

2 方法分析

目前針對景觀生態(tài)網(wǎng)絡方面的研究方法，主要采用基于格局與景觀連接度的指數(shù)和利用模型對景觀生態(tài)網(wǎng)絡進行模擬，來分析和反應實際景觀生態(tài)網(wǎng)絡的格局、過程或空間關聯(lián)。

2.1 景觀格局與景觀連接度指數(shù)構(gòu)建

景觀格局指數(shù)能夠?qū)坝^的空間格局信息進行高度概括，并對其組成結(jié)構(gòu)和空間配置等進行簡單定量。其中：1）用于描述景觀要素的指數(shù)，如斑塊的周長、形狀、面積、密度、最近臨近距離等，以及廊道的曲度和長度等。這類指數(shù)可以用于刻畫生態(tài)網(wǎng)絡的空間構(gòu)型，如針對森林生態(tài)網(wǎng)絡開展研究;2）用來描述景觀總體特征的指數(shù)，如優(yōu)勢度、蔓延度及分維數(shù)等。這些指數(shù)可以用于描述景觀中不同斑塊類型的空間分異、團聚程度、延展趨勢、幾何形狀和復雜程度。優(yōu)勢度與蔓延度以信息論為基礎，分維數(shù)則以分形幾何學為基礎，這些指數(shù)在描述景觀格局時有著各自的特征。分維數(shù)與優(yōu)勢度可以在較大尺度上反映景觀的格局，而蔓延度則相反。隨著科學技術的發(fā)展，產(chǎn)生了更為復雜的聚合度、孔隙度等景觀指數(shù)。景觀格局指數(shù)有利于理解和評價現(xiàn)有研究區(qū)內(nèi)的景觀現(xiàn)狀，即通過不同的景觀指數(shù)的對比，揭示研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)狀況、空間特征和格局演變，了解其內(nèi)在驅(qū)動力及發(fā)展趨勢，為將來的景觀評價和規(guī)劃管理提供重要的參考價值。

2.2 景觀生態(tài)網(wǎng)絡的模型模擬

景觀網(wǎng)絡由節(jié)點和廊道相互交叉連接形成，而景觀要素之間借助網(wǎng)絡進行能量流、物質(zhì)流和信息流的交換。一般來說，圖論常把復雜的景觀簡化為簡單的點和線，從網(wǎng)絡密度、網(wǎng)絡連通性和網(wǎng)絡閉合度來計算景觀網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和功能，而忽視了點（斑塊）之間的實際距離、線性程度、連接線方向和節(jié)點的實際空間位置，而這些要素在景觀生態(tài)學的“流”的研究中則比較重要。在實際對景觀生態(tài)網(wǎng)絡模型的模擬和構(gòu)建中，通常需考慮節(jié)點本身的屬性特征及其相互關心，如利用重力模型測量節(jié)點之間的相互作用。最重要的是景觀生態(tài)網(wǎng)絡的構(gòu)建必須考慮物種遷移、擴散等生態(tài)過程，考慮基質(zhì)對這些過程的作用。目前，有很多方法與模型對景觀生態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)進行研究，較為常見的方法是最小耗費距離方法、圖論方法與電流理論，常用的軟件包括ConeforSensinode，Circuitscape，Guidos，Zonation，Marxan等軟件。

3 景觀生態(tài)網(wǎng)絡的應用前景

3.1 生態(tài)網(wǎng)絡與景觀規(guī)劃

區(qū)域景觀規(guī)劃和生態(tài)網(wǎng)絡的建設以生態(tài)學為基礎，開展多學科的協(xié)作，注重生態(tài)過程和生態(tài)恢復，采用多目標規(guī)劃設計、公眾參與等方法進行研究，其目的是為了動植物資源、水資源等的保護，同時也有利于防洪、教育、城市美化、旅游休閑等。

3.2 生態(tài)網(wǎng)絡與景觀連接度

景觀連接度是景觀生態(tài)網(wǎng)絡的核心概念，對于景觀生態(tài)網(wǎng)絡的建設具有重要的意義。對于景觀連接度的概念，不同學者有不同的認識，但都認為景觀連接度是對景觀空間結(jié)構(gòu)單元相互之間連續(xù)性的度量，側(cè)重對景觀功能的反應。

景觀連接度對于生態(tài)網(wǎng)絡的研究，具有廣闊的應用前景。因此，如何建立一種基于連接度的方法，來簡單快速反映景觀的結(jié)構(gòu)和過程，提高景觀的連通性和斑塊的可達性，將會成為眾多學者共同關注的焦點。

3.3 生態(tài)網(wǎng)絡與景觀安全格局

通過提高斑塊之間的連通性，以及加強生態(tài)網(wǎng)絡的建設，將會有利于生態(tài)安全格局的構(gòu)建。生態(tài)安全格局以生態(tài)學的理論與方法為基礎，通過對生態(tài)過程的分析與模擬，旨在有限的土地內(nèi)，以高效的景觀格局來維護不同生態(tài)過程的安全與健康。

自20世紀末以來蓬勃發(fā)展的生態(tài)學，為生態(tài)安全格局的研究提供了新的理論基礎，如“最優(yōu)景觀格局”和“生態(tài)安全格局”等。我國的學者也針對生態(tài)安全格局的定義、構(gòu)建方法等方面展開了研究，并廣泛應用于城市生態(tài)安全、區(qū)域生態(tài)安全、國土生態(tài)安全和土地利用生態(tài)安全等不同方面。

4 現(xiàn)存問題

（1）基礎理論方面由于景觀生態(tài)網(wǎng)絡概念在我國提出的時間較短，諸多概念在學術界還未達成共識，現(xiàn)有的理論和核心概念無法完全解決我國在生態(tài)網(wǎng)絡規(guī)劃與評價中遇到的問題。

（2）研究方法方面應側(cè)重于改善景觀生態(tài)網(wǎng)絡的研究方法，如創(chuàng)新景觀生態(tài)網(wǎng)絡或連接度指數(shù)、生態(tài)網(wǎng)絡模型和基于復雜系統(tǒng)的空間模擬方法等。

（3）應用建設方面景觀生態(tài)網(wǎng)絡的建設缺乏系統(tǒng)性，建設力度不足，沒有有效形成大尺度的生態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)，也沒有與其它規(guī)劃建設相結(jié)合，其管理與保障體制也不完善，缺乏科學支撐，功能沒有得到很好的發(fā)揮。

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（作者單位：成都理工大學）