齊松,羅志軍*,陳瑤瑤,趙杰,林曉霞
(1.江西農(nóng)業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院,江西 南昌 330045;2.江西省鄱陽湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點實驗室,
江西 南昌 330045;3.袁州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江西 宜春 336028)
隨著社會經(jīng)濟高速發(fā)展,人類活動日益增強,快速城市化、交通路網(wǎng)蔓延和農(nóng)業(yè)用地擴張使生態(tài)斑塊高度破碎化,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,導致一系列生態(tài)問題的發(fā)生。生態(tài)網(wǎng)絡作為穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)、維持生態(tài)服務功能、保障區(qū)域內(nèi)物質(zhì)與能量流動以及協(xié)調(diào)城市發(fā)展的有效途徑[1],是當今生態(tài)學研究的熱點問題。
生態(tài)網(wǎng)絡思想最初孕育于歐洲的景觀軸線、林蔭大道,經(jīng)歷2個世紀的演變后,這一概念在20世紀80年代首次出現(xiàn)在里根總統(tǒng)的環(huán)境報告中[1-2]。至今,歐美及國內(nèi)學者基于自身領域對生態(tài)網(wǎng)絡展開了大量研究。歐洲學者主要關注如何在高度集約化土地上通過構建生態(tài)網(wǎng)絡降低人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響[3]。北美學者生態(tài)網(wǎng)絡規(guī)劃主要關注未開墾土地、自然保護區(qū)、歷史文化遺產(chǎn)及國家公園的生態(tài)網(wǎng)絡建設[4-5]。國內(nèi)生態(tài)網(wǎng)絡研究雖然起步較晚,但涉及的領域和角度較為廣泛。在生物多樣性保護方面,陳小平和陳文波[6]、古璠等[7]采用最小耗費距離模型分別對鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)和福建省自然保護區(qū)展開研究。針對城市景觀,張遠景和俞濱洋[8]基于景觀生態(tài)學理論,對哈爾濱中心城區(qū)內(nèi)部景觀生態(tài)格局進行分析及優(yōu)化格局構建;孔繁花和尹海偉[9]采用最小路徑分析法模擬了濟南市潛在的生態(tài)廊道,并用網(wǎng)絡連接度指數(shù)對生態(tài)網(wǎng)絡進行評價;王海珍和張利權[10]采用網(wǎng)絡分析法規(guī)劃了廈門島的生態(tài)網(wǎng)絡。在生物保護領域,李慧等[11]基于電路理論識別影響滇金絲猴擴散活動的重點保護與恢復區(qū)域;青菁等[12]采用最小代價路徑原理和電流理論,劃定小相嶺山系大熊貓各生境斑塊間的生態(tài)廊道。在生態(tài)保護與城市擴張方面,傅強和顧朝林[13]基于生態(tài)網(wǎng)絡構建生態(tài)安全格局,為生態(tài)保護與恢復提供空間決策依據(jù),同時為城市空間擴張?zhí)峁┛茖W合理的空間指引。
袁州區(qū)生態(tài)條件良好,全區(qū)處于發(fā)展的高速時期,如何協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護之間的矛盾是當前面臨的重要問題。本文基于2018年袁州區(qū)土地利用數(shù)據(jù),從景觀結構性和連通性角度入手,結合最小路徑方法構建袁州區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡,然后通過分析景觀連通性和綜合阻力分布情況,找出生態(tài)網(wǎng)絡優(yōu)化重點,從而構建符合袁州區(qū)實際的生態(tài)網(wǎng)絡,并為其未來用地空間上協(xié)調(diào)生態(tài)保護與城市發(fā)展提供科學合理的參考。
袁州區(qū)位于江西省西部,地處113°54′-114°37′E,27°33′-28°05′N之間,是宜春市政治、經(jīng)濟、文化和信息中心,西接萍鄉(xiāng)市,北靠宜春市萬載縣,東鄰新余市,南連吉安市安??h,具有較為突出的地理位置優(yōu)勢和較為便捷的交通區(qū)位優(yōu)勢。袁州區(qū)境內(nèi)三面環(huán)山,中部丘陵與平原交錯分布,屬于江西省典型的山地丘陵區(qū)。氣候類型屬于中亞熱帶季風型濕潤性氣候,雨水充沛,無霜期短。截止2018年末,全區(qū)常住人口107.92萬人,全年地區(qū)生產(chǎn)總值300.79億元。全區(qū)生態(tài)環(huán)境條件優(yōu)越,森林覆蓋率高,擁有中國宜居城市、國家森林城市和江西省生態(tài)文明城市等榮譽稱號,是一個人口密度較高、森林生態(tài)優(yōu)勢明顯的典型區(qū)域。目前袁州區(qū)正處于大開放、大建設、大發(fā)展的關鍵時期,建設用地的快速擴張侵蝕著周邊生態(tài)用地,加上密集路網(wǎng)切割生態(tài)斑塊,對生物遷移擴散等自然生態(tài)過程產(chǎn)生不利影響,如何在社會經(jīng)濟快速發(fā)展下維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展是目前亟需解決的關鍵問題。
依據(jù)研究區(qū)范圍,為保證景觀要素的完整性,本文選擇30 m×30 m的柵格作為研究單元。MSPA方法的分析對象分為前景與背景兩類數(shù)據(jù),對2018年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進行重分類,將林地設為前景數(shù)據(jù),其他土地利用類型為背景數(shù)據(jù)。利用GuidosToolbox軟件將重分類后的數(shù)據(jù)轉換為二值柵格數(shù)據(jù),采用recode將前景數(shù)據(jù)賦值為2,背景數(shù)據(jù)賦值為1,缺失數(shù)據(jù)賦為0。然后采用八鄰域分析方法進行MSPA分析,將前景數(shù)據(jù)分為七類景觀(表1)。最后輸出TIF圖并導入ArcGIS中進行地理配準,并對結果進行統(tǒng)計。
景觀連通性是指景觀促進或阻礙源地間生物體或生態(tài)過程運動的程度[14],對維持生態(tài)系統(tǒng)服務和保護生物多樣性有重要意義[15]。本文采用整體連通性指數(shù)(IIC)與可能連通性指數(shù)(PC)評價區(qū)域景觀連通性。在此基礎上,采用斑塊重要性指數(shù)(dPC)衡量斑塊重要程度并提取源地。
表1 MSPA景觀類型及含義Table 1 Def nitions of landscape types based on MSPA
式中:i≠j,n為林地斑塊總數(shù),ai是指斑塊i的面積,aj是指斑塊j的面積,nlij表示斑塊i和斑塊j之間的連接數(shù),AL2表示林地景觀的總面積。IIC取值范圍在[0,1],IIC為1時表示林地景觀都是棲息地[16]。
式中:i≠j,Pij*表示斑塊i和斑塊j之間所有路徑的最大乘積概率,PC取值范圍為[0,1],PC值越小,斑塊之間連通性越低[17]。
式中:PCremove表示去除某斑塊后剩余斑塊的整體指數(shù)值。dPC通過PC的變化衡量斑塊維持景觀連通性的重要程度[18]。
源地作為大型生態(tài)斑塊,具有高連通性與生態(tài)服務價值,因此本文選取面積大于100 hm2的核心區(qū)斑塊作為景觀連通性評價對象[19]。采用景觀連通性評價軟件Conefor 2.6,設置連通概率為0.5,同時選取300 m、500 m、800 m、1000 m 4個距離閾值進行計算分析,確定距離閾值為800 m,對選取的核心區(qū)斑塊進行景觀連通性評價,采用自然斷點法將斑塊重要性指數(shù)(dPC)分為非常重要、很重要和一般重要三個等級,選取非常重要和很重要兩個等級共計10個斑塊作為生態(tài)源地。
表2 阻力因子權重、分級與賦值表Table 2 Weight, classif cation and assignment of resistance factor
2.3.1 阻力面構建 物種遷移和能量流動除在不同景觀類型中會受到阻礙或促進作用之外,還會受到地形影響以及人類活動的干擾。本文結合數(shù)據(jù)的可獲取性,從地形、景觀類型和人類活動影響三方面選取高程、坡度、距水體距離、土地利用類型、距建設用地距離、距鐵路距離、距高速公路距離和距其他道路距離構建綜合阻力面(表2)[1,6]。結合研究區(qū)范圍大小,通過參考相關學者的研究[20-21]和咨詢專家,確定適宜袁州區(qū)的阻力因子分級和分值,分值越小,生物物種的遷移與擴散阻力越低,然后結合專家意見,采用層次分析法確定各阻力因子權重,從而構建阻力體系。
2.3.2 生態(tài)廊道模擬 從已有研究可知[22-23],由Mcrae等人開發(fā)的Linkage Mapper工具能有效模擬生態(tài)源地之間潛在的生態(tài)廊道,其判別過程:1)使用ArcGIS軟件成本分配和歐幾里得分配功能識別相鄰核心區(qū)域;2)使用源地距離數(shù)據(jù)構建核心區(qū)域網(wǎng)絡;3)計算成本加權距離和最低成本路徑。本文基于源地與綜合阻力面數(shù)據(jù),通過Linkage Mapper工具判別并提取出45條生態(tài)廊道,對生態(tài)廊道景觀構成進行統(tǒng)計與分析。
生態(tài)廊道相對重要性可通過定量評價生態(tài)源地間相互作用強度判定?;谥亓δP?,構建10個源地之間的相互作用矩陣,將相互作用強度大于臨界值100的生態(tài)廊道作為重要廊道,其他為一般廊道[24],得到研究區(qū)的生態(tài)廊道分級。然后對重要廊道景觀組成進行分析,判斷優(yōu)先保護廊道。
2.3.3 生態(tài)節(jié)點識別 生態(tài)節(jié)點是生態(tài)網(wǎng)絡中連接相鄰源地并對物種遷移擴散起關鍵作用的區(qū)域,是生態(tài)網(wǎng)絡的脆弱地段,應加強對生態(tài)節(jié)點的建設與保護[8,25]。生態(tài)節(jié)點為最大累積阻力路徑與生態(tài)廊道的交叉點[26],生態(tài)廊道之間的交點也被認為是生態(tài)節(jié)點,可以作為生物遷移過程中的棲息地[27]。本文采用ArcGIS 10.2軟件中的水文分析對成本加權距離進行洼地填充、流向計算、匯流、柵格計算等操作,提取最大累積阻力路徑。
本研究的主要數(shù)據(jù)包括2018年4月17日Landsat-8/OLI遙感影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、交通路網(wǎng)和湖泊水系數(shù)據(jù),其中遙感影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/),分辨率30 m;交通路網(wǎng)和湖泊水系數(shù)據(jù)來源于OSM網(wǎng)站(https://www.openstreetmap.org/),為矢量格式?;贓NVI 5.1軟件對遙感影像數(shù)據(jù)進行輻射定標與大氣校正,采用監(jiān)督分類法,得到袁州區(qū)2018年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),并分為林地、草地、耕地、水體、建設用地與未利用地。然后結合Google Earth當期地圖,不斷對解譯結果進行修正,最終解譯整體精度為96.90%,Kappa系數(shù)為0.96,可以滿足本研究的精度要求。
袁州區(qū)土地利用類型中,水域和草地在全區(qū)中所占比重較小,林地資源總量最高,占總面積的54.57%,集中分布在袁州區(qū)的南西北三面。耕地面積為57667.50 hm2,占總面積的22.74%,主要位于丘陵地貌中夾插的小塊平原中,分布較為零散。袁州區(qū)的建設用地除了在珠泉街道和金園街道相對集中分布外,其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建設用地布局小且分散。未利用土地面積為766.98 hm2,占全區(qū)總面積的0.30%,表明袁州區(qū)土地資源具有較高利用程度,但后備土地資源不足(圖1)。
圖1 土地利用空間分布圖Fig. 1 Spatial distribution of land use
3.2.1 基于MSPA方法的景觀格局分析 MSPA方法強調(diào)結構性連接,其基于腐蝕、膨脹、開閉運算等數(shù)學形態(tài)學原理對柵格圖像進行處理,能更加精準的識別出景觀類型結構,并將前景分為互不相交的七類。從圖2和表3可知,袁州區(qū)林地占總面積的54.57%,其中核心區(qū)面積為102877.31 hm2,占林地面積的74.28%,表明袁州區(qū)具有良好的生態(tài)條件。核心區(qū)主要分布在研究區(qū)的南北部,在南部呈集聚狀態(tài),面積較大,北部地區(qū)呈條帶狀分布,中部地區(qū)較為稀少,破碎化程度較高,且分布較分散,這表明研究區(qū)南北地區(qū)之間連通性較差,不利于物種的遷移擴散以及物質(zhì)流動循環(huán)。橋接區(qū)對物種遷移擴散和物質(zhì)流動循環(huán)起重要作用,對研究區(qū)景觀連通性有重要意義,其面積為1187.09 hm2,占林地面積的0.86%,面積相對較少,且分布較為破碎,表明核心區(qū)斑塊之間的溝通并不密切。核心區(qū)內(nèi)外部邊緣的孔隙和邊緣區(qū)是核心區(qū)的保護屏障,面積較大,分別占林地總面積的3.45%和16.99%,說明研究區(qū)核心區(qū)斑塊穩(wěn)定性較高,能很好抵抗外界因素干擾帶來的沖擊[19-20]。島狀斑塊作為孤立的林地斑塊,面積較小,在研究區(qū)中呈零碎分布,可以作為生物遷移擴散過程中的暫息地。作為核心區(qū)斑塊內(nèi)部物種遷移擴散和物質(zhì)流動循環(huán)通道的環(huán)道區(qū)占林地面積的0.85%。具有一定連通作用的支線占林地面積的2.68%。
圖2 MSPA分析結果Fig. 2 Analysis results of MSPA
表3 前景分類統(tǒng)計表Table 3 Classif ed statistics of prospects
3.2.2 景觀連通性評價 結合表4和圖3可以看出,生態(tài)源地分布在研究區(qū)南北部,表明南北部景觀連通性較高。北部地區(qū)生態(tài)源地面積小,斑塊破碎化程度較高,其斑塊重要性相對南部地區(qū)較小,需要加強生態(tài)環(huán)境建設,提升斑塊完整性。南部地區(qū)生態(tài)源地斑塊重要性遠高于北部,生態(tài)源地面積大,占生態(tài)源地總面積的65.62%,表明南部地區(qū)生態(tài)環(huán)境良好。研究區(qū)中部地區(qū)景觀連通性低,物種遷移和物質(zhì)流動存在很大阻隔,需要增加生態(tài)源地并對其加強生態(tài)建設。
表4 生態(tài)源地情況表Table 4 Situation of ecological sources
圖3 生態(tài)源地結果Fig. 3 Results of ecological sources
3.3.1 阻力面分析 根據(jù)各因子阻力面(圖4),采用疊加分析得到綜合阻力面(圖5)。通過對圖5分析得到,研究區(qū)南北部阻力值較小,部分地區(qū)阻力值較高,比如柏木鄉(xiāng)、新坊鄉(xiāng)東南部等地區(qū)。高阻力區(qū)域主要位于研究區(qū)中部(包括西村鎮(zhèn)、湖田鄉(xiāng)、城區(qū)、金園街道、下浦街道以及彬江鎮(zhèn)等地區(qū)),這是由于該地區(qū)受到交通路網(wǎng)以及其他建設用地的影響較大。南北低,中部高的阻力分布,影響著中部區(qū)域物種遷移和物質(zhì)流動,導致南北區(qū)域之間連通性較差。
圖4 阻力因子阻力面Fig. 4 Resistance surface of resistance factor
圖5 綜合阻力面Fig. 5 Comprehensive resistance surface
表5 生態(tài)廊道景觀構成類型表Table 5 Landscape types composition of ecological corridors
3.3.2 生態(tài)廊道模擬 基于最小路徑方法,利用Linkage Mapper工具共模擬出45條生態(tài)廊道。從表5可知,生態(tài)廊道總面積為1534.14 hm2,生態(tài)廊道組成景觀中核心區(qū)占36%,面積為552.24 hm2,說明核心區(qū)不僅可以作為生物生存的源地,還具有廊道的連通作用;橋接區(qū)僅占生態(tài)廊道的0.95%,面積為14.58 hm2,這是因為橋接區(qū)在整個研究區(qū)中所占比例很小,只有0.47%;除核心區(qū)和橋接區(qū)外的林地占廊道的19.83%,面積為304.20 hm2,林地是生物遷移的重要節(jié)點,通過人工造林和封山育林等方式加強對研究區(qū)中部林地斑塊的保護;由于研究區(qū)耕地面積廣闊,并且耕地作為低阻力景觀類型,所以在生態(tài)廊道中也占很大比重,為33.14%;水域和未利用地在廊道占很小比重,分別為0.69%和0.16%;建設用地在生物遷移擴散的過程中有很強的干擾作用,其在廊道中占較大比重,面積為87.30 hm2,這是袁州區(qū)近年來快速城鎮(zhèn)化和建設用地擴張的結果,為保護區(qū)域內(nèi)生物多樣性和維持生態(tài)服務功能,未來發(fā)展中建設用地要盡可能避免占用生態(tài)廊道。
基于重力模型判斷生態(tài)廊道的相對重要性,可為生態(tài)網(wǎng)絡保護的優(yōu)先度提供科學依據(jù)。根據(jù)表6將生態(tài)廊道進行分級,得到重要廊道15條,一般廊道30條。從表7可知,重要廊道1-2(指1號生態(tài)源地和2號生態(tài)源地之間的生態(tài)廊道,下同)與4-5景觀組成中建設用地占有較大面積,但其連接的源地之間相互作用強度較高,因此在未來發(fā)展規(guī)劃中,應對這兩條生態(tài)廊道優(yōu)先保護,留有一定的緩沖區(qū)抵抗人類活動干擾。重要廊道3-5、6-8、4-7、4-6以及9-10連接的生態(tài)源地間的相互作用強度遠遠大于其他源地之間的相互作用強度,表明這5條生態(tài)廊道的重要性最高,但由于這5條重要廊道長度較短,位于核心區(qū)內(nèi)部,景觀組成中建設用地面積小,其擁有良好的內(nèi)外部環(huán)境,穩(wěn)定性較高,未來應注意對周邊林地的保護。從表6可以看出,源地2和源地10之間相互作用強度最小,源地間距離較遠,外界對生態(tài)廊道影響容易造成廊道的斷裂,阻礙物種的遷移,因此,需要在廊道中部區(qū)域建設踏腳石以提升廊道穩(wěn)定性。
表6 基于重力模型的生態(tài)源地間相互作用矩陣Table 6 Interaction matrix between ecological sources based on Gravity Model
表7 重要生態(tài)廊道情況表Table 7 Situation of important ecological corridors
3.3.3 生態(tài)節(jié)點分析 通過水文分析提取最大累積阻力路徑,即“山脊線”,結合生態(tài)廊道交匯點識別生態(tài)節(jié)點45個(圖6),生態(tài)節(jié)點分布的景觀基質(zhì)有林地、耕地、草地、水域和建設用地。景觀基質(zhì)為林地的生態(tài)節(jié)點有22個,分布較為零散,應植樹造林和加強林地保護以減少人類活動的干擾;耕地有17個,分布較為集中,要限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動;建設用地有4個,人類活動影響較高,應當重點建設以提高城市居民生活質(zhì)量,保護城市景觀;草地和水域各只有1個,可在草地和水域周邊人工造林,給物種遷移提供暫息地,以減少草地和水域對物種遷移的影響。
圖6 生態(tài)網(wǎng)絡Fig. 6 Ecological network
結合研究區(qū)實際和生態(tài)網(wǎng)絡構建結果,本文從新增生態(tài)源地、生態(tài)斷裂點修復和踏腳石建設三方面對生態(tài)網(wǎng)絡進行優(yōu)化,優(yōu)化結果見圖7。
3.4.1 新增生態(tài)源地 考慮到生態(tài)源地分布以及中部地區(qū)景觀連通性較差,需要在中部地區(qū)增加生態(tài)源地。結合研究區(qū)中部核心區(qū)斑塊空間分布和斑塊重要性指數(shù),將斑塊重要性值較大的3個核心區(qū)斑塊作為中部地區(qū)生態(tài)源地,并模擬5條生態(tài)廊道。袁州區(qū)的生態(tài)源地主要為人為干擾較少、植被覆蓋度較高的大型林地,具有較高的斑塊重要性,要加強該區(qū)域現(xiàn)有動植物資源的保護力度,以保障生物多樣性的持續(xù)發(fā)展。針對研究區(qū)中部,實施水土保持、植樹造林等工程,擴大生態(tài)斑塊面積,盡可能地減少人為活動對生態(tài)源地的干擾。
3.4.2 生態(tài)斷裂點修復 交通路網(wǎng)會阻礙生態(tài)過程的發(fā)生,使景觀功能受損[28],路網(wǎng)與生態(tài)廊道交叉點是生態(tài)廊道容易斷裂的區(qū)域,稱為生態(tài)斷裂點。本文結合交通路網(wǎng)數(shù)據(jù),識別研究區(qū)存在的斷裂點37個,建議通過一些工程措施實施修復,如建設動物遷移專門通道天橋等[6,24],以減少路網(wǎng)對物種遷移擴散的影響。研究區(qū)生態(tài)斷裂點較多的集中在南部源地斑塊附近,該區(qū)域道路較密集,形成生態(tài)斷裂帶,應當預留廊道生態(tài)建設空間,提升綠地面積,合理控制建設用地范圍,減少人類活動干擾,保證物種遷移與物質(zhì)能量正常流動。
3.4.3 踏腳石建設 生態(tài)廊道的穩(wěn)定性會受外界活動和自身條件的影響,較長的生態(tài)廊道會使其容易受到外界干擾而降低穩(wěn)定性。研究區(qū)南北地區(qū)之間連通性較低,中部區(qū)域人類活動強度和綜合阻力值較高,并且部分生態(tài)源地之間的距離較遠,生態(tài)廊道容易發(fā)生斷裂,因此需要建設踏腳石斑塊,以提升生態(tài)廊道穩(wěn)定性。踏腳石斑塊作為生物遷移過程中的暫息地,對提高物種擴散遷移的成功性以及生物存活率具有重要意義。本文結合生態(tài)網(wǎng)絡和生態(tài)節(jié)點,在生態(tài)廊道中部、最大累積阻力路徑與生態(tài)廊道交匯處和生態(tài)節(jié)點集中區(qū)確定了8個踏腳石。
圖7 生態(tài)網(wǎng)絡優(yōu)化Fig. 7 Optimization of ecological network
如何協(xié)調(diào)城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護是當今社會面臨的重要問題。本研究以生態(tài)條件良好、快速城市化的袁州區(qū)為研究對象,綜合MSPA方法與最小路徑法構建生態(tài)網(wǎng)絡,并針對存在的問題進行優(yōu)化。1)從斑塊結構性和景觀連通性角度出發(fā)選取生態(tài)源地。先采用MSPA方法識別出具有生態(tài)意義的核心區(qū),然后通過景觀連通性分析進行定量評價,將對維持景觀連通性有重要作用的核心區(qū)作為生態(tài)源地,這避免人為直接選取生態(tài)源地的主觀性。2)在考慮景觀類型和地形對物種遷移和物質(zhì)能量流動影響的基礎上,綜合人類活動的影響,構建袁州區(qū)綜合阻力面,采用最小路徑法模擬生態(tài)廊道。結合重力模型和生態(tài)廊道景觀組成,判斷生態(tài)廊道重要等級,為生態(tài)網(wǎng)絡保護優(yōu)先度提供依據(jù)。3)袁州區(qū)生態(tài)源地分布在南北部,綜合阻力呈南北低、中部高的分布特征,表明中部地區(qū)生態(tài)環(huán)境差,景觀連通性較低。因此通過增加生態(tài)源地、修復生態(tài)斷裂點和建設踏腳石斑塊對生態(tài)網(wǎng)絡進行優(yōu)化,以期提升生態(tài)網(wǎng)絡穩(wěn)定性,為袁州區(qū)未來生態(tài)建設方向提供參考。
本研究還存在以下不足:1)在生態(tài)源地識別中,使用MSPA對景觀進行分析,其邊緣效應寬度是30 m,由于邊緣效應與生態(tài)過程發(fā)生、物種保護等密切相關,其具有針對性和復雜性,研究區(qū)域以及保護對象的不同,相應的邊緣寬度也不同[29],因此30 m的邊緣效應寬度不適合某些生態(tài)過程與物種,需要結合研究區(qū)景觀以及區(qū)域內(nèi)物種類別設定邊緣效應寬度;在景觀連通性評價中,連通距離閾值設置為800 m,距離閾值的大小對景觀連通性評價的結果有一定的影響,其大小的設定還需要進一步的研究。2)在生態(tài)網(wǎng)絡優(yōu)化中,踏腳石斑塊的確定存在一定的主觀性,今后應當結合中介中心度識別踏腳石斑塊[20]。3)生態(tài)網(wǎng)絡構建只針對現(xiàn)狀,沒有考慮未來城市規(guī)劃,因此后續(xù)研究應當結合建設用地擴張等因素,使生態(tài)網(wǎng)絡構建更具實際意義。
本研究綜合MSPA方法與最小路徑法構建生態(tài)網(wǎng)絡,通過增加生態(tài)源地、修復生態(tài)斷裂點和建設踏腳石斑塊對生態(tài)網(wǎng)絡進行優(yōu)化,從而提升袁州區(qū)景觀連通性,加強內(nèi)部生態(tài)聯(lián)系,緩解城市發(fā)展與生態(tài)保護之間的矛盾,促進土地資源的合理利用。研究結果表明:生態(tài)源地分布在研究區(qū)南北部,景觀連通性南北高中部低,綜合阻力值南北低中部高,袁州區(qū)中部是生態(tài)修復與保護的重點區(qū)域;生態(tài)廊道主要組成景觀是林地與耕地,整體穩(wěn)定性較高;重要廊道15條,主要分布在研究區(qū)北部,重要廊道1-2與4-5應優(yōu)先進行保護;通過增加生態(tài)源地與生態(tài)廊道、修復生態(tài)斷裂點和建設踏腳石斑塊能很好地提升生態(tài)網(wǎng)絡穩(wěn)定性,并優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡結構。研究結果能為袁州區(qū)在未來用地空間上協(xié)調(diào)生態(tài)保護與城市發(fā)展提供科學合理的參考,對其他快速城市化地區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡構建也有一定的指導意義。
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究2020年2期