張 亮,岳文澤,陳 陽(yáng)

1 浙江樹(shù)人大學(xué)城建學(xué)院, 杭州 310058 2 浙江大學(xué)公共管理學(xué)院, 杭州 310058

城市生態(tài)安全作為生態(tài)安全的一個(gè)重要內(nèi)容,是城市自然生態(tài)環(huán)境在其承載力內(nèi)支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)的保證和條件[1]。快速城市化進(jìn)程下,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)作加劇了對(duì)自然資源的攫取和生態(tài)容量的占用,逐漸成為城市生態(tài)安全的重要威脅和問(wèn)題根源[2],城市可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的大力推進(jìn),城市生態(tài)安全格局作為對(duì)維護(hù)生態(tài)過(guò)程安全起著關(guān)鍵作用的局部、點(diǎn)和空間關(guān)系構(gòu)成的空間格局[3- 4]越來(lái)越受到廣泛關(guān)注。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域?qū)ι鷳B(tài)安全格局開(kāi)展了大量研究。從早期的“綠道”[5]、“田園城市”[6]的規(guī)劃理念,到“千層餅”模式[7]的生態(tài)規(guī)劃方法、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[8- 9]和綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃[10- 11]等,無(wú)一不體現(xiàn)著生態(tài)安全格局構(gòu)建的雛形。國(guó)外學(xué)者主要從景觀生態(tài)[12- 15]和土地利用優(yōu)化配置[16- 18]等角度對(duì)其進(jìn)行研究。國(guó)內(nèi)的研究則集中在內(nèi)涵辨析[19]以及從景觀功能[20]、生態(tài)價(jià)值[21]、生物多樣性保護(hù)[22]等視角積極探索。目前,“識(shí)別源地—構(gòu)建阻力面—提取廊道”已成為生態(tài)安全格局構(gòu)建的典型范式[23]。但在生態(tài)源地的識(shí)別和阻力面構(gòu)建方面,并未形成統(tǒng)一的方法。源地辨識(shí)多從生態(tài)功能重要性和適宜性評(píng)價(jià)等方面展開(kāi)[24],方法可分為直接識(shí)別[25- 27]和多因子綜合評(píng)價(jià)[28- 30]兩種?？臻g阻力關(guān)系方面,學(xué)者們探索了土地利用覆被[23]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[25]、多因素綜合[31]等方法。格局構(gòu)建方面,當(dāng)前已發(fā)展出最小累積阻力模型[3]、圖論[32]以及電路理論[33]等理論與方法。其中,最小累積阻力模型由于能較好地模擬生物空間運(yùn)動(dòng)的潛在趨勢(shì)與景觀格局改變之間的關(guān)系,已被廣泛應(yīng)用[34]。

快速城市化地區(qū)的城市建設(shè)與生態(tài)空間之間交互作用頻繁。城市作為復(fù)雜的巨系統(tǒng),其生態(tài)安全格局構(gòu)建中生態(tài)源地和生態(tài)廊道的識(shí)別都不應(yīng)忽視城市生態(tài)斑塊的復(fù)合屬性特征以及生態(tài)系統(tǒng)功能與過(guò)程對(duì)于人類(lèi)活動(dòng)的反饋。研究選取長(zhǎng)三角地區(qū)發(fā)展迅速的杭州市作為研究區(qū),從城市斑塊的復(fù)合屬性特征出發(fā),建立核心生態(tài)源斑塊辨識(shí)以及空間阻力判別的多因素綜合評(píng)價(jià)體系,借助于最小累積阻力模型,明確城市生態(tài)源地和關(guān)鍵生態(tài)廊道的空間布局,并根據(jù)城市生態(tài)安全強(qiáng)度等級(jí)差異提出相應(yīng)的優(yōu)化策略,以期為杭州市城市生態(tài)安全提供空間指引,緩解城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)約束,推進(jìn)城市生態(tài)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1 研究區(qū)域與研究數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

杭州市地處我國(guó)華東地區(qū),是長(zhǎng)江三角洲中心城市之一,也是浙江省省會(huì)城市。杭州市地勢(shì)西高東低,天目山等主干山脈皆位于西部丘陵地區(qū)；東部為沖積平原,是城市生產(chǎn)生活的主要區(qū)域。區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)與湖泊密布,水系發(fā)達(dá),城市森林覆蓋率高。整個(gè)城市具有豐富的生態(tài)資源和自然人文景觀。杭州市城市發(fā)展迅速,從最早的430hm2中心城區(qū)面積擴(kuò)展到683 hm2,至整個(gè)蕭山和余杭地區(qū)融入杭州市中心城區(qū)后,城市面積達(dá)3068 hm2,成為中國(guó)重要的大都市之一。本研究的對(duì)象即上城、下城、拱墅、西湖、江干、濱江、余杭和蕭山8個(gè)行政區(qū)構(gòu)成的杭州中心城區(qū)。區(qū)內(nèi)包含城市建成區(qū)、西湖景區(qū)、西溪濕地、濱海灘涂、森林公園等多樣景觀,京杭大運(yùn)河和錢(qián)塘江穿城而過(guò),形成城、江、河、湖、山、林交融的總體格局。

1.2 研究數(shù)據(jù)與來(lái)源

研究數(shù)據(jù)包括遙感影像、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)、城市交通數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃空間數(shù)據(jù)、研究區(qū)人口普查數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)以及規(guī)劃圖件等多種類(lèi)型。其中,數(shù)字高程模型、2015年Landset8衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)以及DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)分別從地理空間數(shù)據(jù)云、美國(guó)地理調(diào)查局網(wǎng)站以及美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局網(wǎng)站下載。人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從杭州市統(tǒng)計(jì)局獲得。杭州市城市總體規(guī)劃(2001—2020年)、杭州市土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)等相關(guān)規(guī)劃圖件以及城市交通數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃空間數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)等從杭州市建設(shè)局和國(guó)土資源管理部門(mén)收集。土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)是基于研究區(qū)的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯后獲得。所有數(shù)據(jù)載入ArcGIS軟件平臺(tái)中,統(tǒng)一數(shù)據(jù)空間參考,進(jìn)行空間數(shù)據(jù)預(yù)處理和初步分析。

2 研究思路與方法

2.1 研究思路

研究圍繞城市斑塊的復(fù)合屬性特征來(lái)構(gòu)建景觀要素辨識(shí)體系,提取空間阻力因子。綜合判定城市生態(tài)源地的空間定位,實(shí)現(xiàn)重要空間阻力關(guān)系判別。根據(jù)確定的生態(tài)源地和空間阻力因子,采用最小累積阻力模型明確城市生態(tài)安全等級(jí)空間分布,并識(shí)別城市關(guān)鍵性生態(tài)廊道。從而對(duì)不同的生態(tài)空間提出針對(duì)性?xún)?yōu)化策略。研究思路見(jiàn)下圖1。

圖1 生態(tài)安全格局構(gòu)建思路Fig.1 Technology roadmap for constructing urban ecological security pattern

2.2 研究方法

2.2.1生態(tài)源地辨識(shí)體系

城市作為自然和人工生態(tài)系統(tǒng)交互的復(fù)雜巨系統(tǒng),生態(tài)源地的形成是自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)特征的空間耦合所決定的,其自身的不同屬性具有不同的生態(tài)服務(wù)功能[35]。以城市生態(tài)斑塊復(fù)合屬性為切入點(diǎn),自然、人工屬性特征以及交互屬性特征3個(gè)評(píng)價(jià)因素選取了12個(gè)評(píng)價(jià)因子,構(gòu)建識(shí)別城市生態(tài)源斑塊的指標(biāo)體系[30,35]。自然屬性是斑塊的稟賦特征,與源地存在呈正相關(guān)；人工屬性特征越強(qiáng)則成為源地的可能性越低；交互屬性中歸一化植被指數(shù)、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布以及生境質(zhì)量與源地存在呈正相關(guān),土地利用類(lèi)型因子則需要根據(jù)類(lèi)型來(lái)確定。按照自然斷點(diǎn)法將因子劃分等級(jí),并根據(jù)各因子對(duì)生態(tài)源地可能產(chǎn)生的正負(fù)影響和程度大小,采取9—1或1—9的梯度分級(jí)賦值。在ArcGIS中以200m×200m空間分辨率制作各因子圖層,采用空間主成分分析方法計(jì)算每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,進(jìn)行柵格運(yùn)算。具體指標(biāo)情況見(jiàn)表1。

表1 辨識(shí)指標(biāo)體系與權(quán)重賦值

2.2.2空間阻力關(guān)系判別

建立城市生態(tài)安全格局還需要對(duì)源斑塊向外擴(kuò)展的空間阻力關(guān)系進(jìn)行判別。生態(tài)源地保持和擴(kuò)展的空間阻力同樣需要考慮其穿越的城市景觀要素斑塊的復(fù)合屬性特征。生物流的移動(dòng)速度和穿越時(shí)間需要考慮自然屬性中的坡度影響。人工屬性特征方面,生態(tài)源地的擴(kuò)展在穿過(guò)不同城市環(huán)境要克服的阻力值不同。生態(tài)適宜性越高的區(qū)域,生態(tài)源地受到的阻力值越小；生態(tài)敏感的區(qū)域,阻力值則越大。從交互屬性來(lái)看,景觀要素空間分布異質(zhì)性對(duì)與生態(tài)源地之間物質(zhì)流、能量流、信息流等交互過(guò)程產(chǎn)生作用。人類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)所塑造的城市景觀要素與生態(tài)源地的景觀類(lèi)型特征越接近,越有利于生態(tài)源地的保持和擴(kuò)展；相反地,城市景觀要素受人類(lèi)行為干擾越顯著,生態(tài)源越難以穿越或駐留。生態(tài)用地和建設(shè)用地的空間分布密度在維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量流動(dòng)方面產(chǎn)生影響,從而作用于生態(tài)源地的保持和擴(kuò)展。研究以9×9網(wǎng)格范圍內(nèi)生態(tài)用地或建設(shè)用地像元數(shù)與總像元數(shù)的比值表征生態(tài)密度和建設(shè)密度因子。采用自然斷點(diǎn)法將所有阻力因子劃為5級(jí)。

設(shè)定阻力因子需考慮阻力系數(shù),以量化表征生態(tài)流經(jīng)過(guò)城市景觀斑塊的難易水平。不同生態(tài)流穿越城市景觀斑塊的難易具有異質(zhì)性,絕對(duì)阻力值難以直接界定[36],一般以相對(duì)值來(lái)表征的城市景觀斑塊的阻力[37]。綜合既有研究[23]與專(zhuān)家評(píng)估,設(shè)定不同因子的相對(duì)阻力系數(shù)[38],其取值范圍為0到100,如表2所示。

表2 空間阻力系數(shù)表

2.2.3生態(tài)安全格局構(gòu)建

研究采用最小累積阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)構(gòu)建杭州城市生態(tài)安全格局。該模型需要考慮源、距離和景觀基面特征三個(gè)方面的因素。源是 MCR模型中擴(kuò)展主體向外擴(kuò)散的起點(diǎn)或基地,具有內(nèi)部同質(zhì)性和向四周擴(kuò)張或吸引的能力[3,39],即通過(guò)構(gòu)建辨識(shí)體系提取的生態(tài)源地。阻力系數(shù)可定量判定生態(tài)源地在景觀要素空間拓展中所受到的相對(duì)阻力大小。MCR模型基本公式如下：

其中,f代表空間中任一點(diǎn)的最小阻力與其到所有源的距離和景觀基面特征的正相關(guān)關(guān)系。Dij是從源j穿越某景觀i到達(dá)某一點(diǎn)的空間距離；Ri是景觀i對(duì)源擴(kuò)展需要克服的累積阻力。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)源地辨識(shí)結(jié)果

利用ArcGIS進(jìn)行柵格運(yùn)算得到生態(tài)源地可能性判定結(jié)果,并采用自然斷點(diǎn)法劃分等級(jí),斑塊強(qiáng)度等級(jí)越高,反映該斑塊在生態(tài)安全格局中重要性越高,如圖2。

圖2 杭州市生態(tài)源地初步辨識(shí)結(jié)果 Fig.2 The identification and classification of the urban ecological patch

值域范圍108—298的斑塊面積約為1126.1 km2,占研究區(qū)總面積的35.00%。這類(lèi)斑塊強(qiáng)度值最低,是人類(lèi)活動(dòng)和城市建設(shè)用地的集中區(qū)域。值域范圍在299—615的斑塊規(guī)模1406.66 km2,占研究區(qū)總面積43.72%,該區(qū)域斑塊生態(tài)強(qiáng)度中等,是生態(tài)因素和人類(lèi)活動(dòng)的主要交互區(qū)域；值域范圍在616—864的生態(tài)斑塊面積共684.55 km2,占比為21.28%。這類(lèi)斑塊生態(tài)強(qiáng)度高,是為城市提供最重要的生態(tài)服務(wù)功能的核心生態(tài)斑塊,即研究要提取的生態(tài)源地,是組建城市生態(tài)安全格局的“底盤(pán)”,也是生態(tài)安全格局的保障基礎(chǔ)。初步識(shí)別得到的生態(tài)源地中有少量獨(dú)立分布斑塊和碎小斑塊?？紤]到生態(tài)源地斑塊形狀與面積影響生物流活動(dòng)[40],不能直接剔除細(xì)碎斑塊。結(jié)合杭州城市總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃以及相關(guān)生態(tài)規(guī)劃中的空間分區(qū)情況,剔除面積小于1hm2易受干擾失去生態(tài)屬性的零星斑塊,保留城市內(nèi)部能夠提供一定生態(tài)功能并維持景觀連通度的集中斑塊[35,38]。最終通過(guò)綜合判斷確定杭州市生態(tài)源地空間分布情況如圖3。

圖3 杭州市生態(tài)源地空間分布情況Fig.3 Spatial distribution of ecological sources in Hangzhou

最終辨識(shí)結(jié)果顯示杭州市生態(tài)源地規(guī)模為483.89km2,主要用地類(lèi)型為林地、耕地以及濕地。杭州生態(tài)源地集聚分布于西北、西南和南部。其中,西北部為杭州最大的生態(tài)源地,斑塊集中且面積較大,人為活動(dòng)干擾小,生態(tài)要素豐富,自然面貌保存完整,能夠提供豐富的生態(tài)調(diào)節(jié)、供給、支撐和文化等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。西南部和南部的生態(tài)源地強(qiáng)度總體略低于西北部。西南部生態(tài)源地依托龍塢風(fēng)景區(qū)和西湖風(fēng)景,人文景觀與自然景觀豐富,為城市提供生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游等服務(wù)。南部以湘湖及白馬湖為重要的生態(tài)核心區(qū),為城市提供大量生態(tài)農(nóng)林產(chǎn)品以及森林生態(tài)保育、山地觀光旅游等功能。在行政區(qū)分布上,余杭區(qū)的生態(tài)源地分布規(guī)模最大,且斑塊強(qiáng)度普遍較高；蕭山區(qū)和西湖區(qū)的規(guī)模次之,前者分布于錢(qián)塘江口與塔樓、河上、戴村等區(qū)域,后者集中于西湖風(fēng)景區(qū)、午潮山國(guó)家森林公園、西山國(guó)家森林公園等地區(qū)。

3.2 生態(tài)安全強(qiáng)度評(píng)價(jià)

將得到的生態(tài)源地以及阻力因子圖層載入ArcGIS平臺(tái)中,基于MCR模型得到連續(xù)的生態(tài)安全強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果。依據(jù)阻力閾值特征點(diǎn),研究將評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為5個(gè)安全等級(jí)。結(jié)果如圖4所示：

圖4 杭州市城市生態(tài)安全格局等級(jí)圖 Fig.4 The evaluation results of urban ecological security level in Hangzhou

生態(tài)安全格局等級(jí)是從人類(lèi)活動(dòng)的角度出發(fā),反映生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與維持服務(wù)功能的重要性。杭州的城市生態(tài)安全格局呈現(xiàn)“西強(qiáng)東弱”特征。最低安全等級(jí)區(qū)圍繞東部、南部和西北部的生態(tài)源地緊密分布,規(guī)模為1428.24 km2,占研究區(qū)總面積的43.03%。最低安全等級(jí)區(qū)分布在人類(lèi)開(kāi)發(fā)相對(duì)羸弱的地區(qū),承擔(dān)維護(hù)生態(tài)源地整體性、景觀連通性和生態(tài)多樣性的重任,是確保城市生態(tài)安全的“底線(xiàn)”。該區(qū)是為城市提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主導(dǎo)地區(qū),是維護(hù)城市生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)基礎(chǔ)。較低安全等級(jí)區(qū)圍繞生態(tài)源地和最低安全等級(jí)區(qū)形成外圍屏障,其面積為701.33 km2,占比21.13%。該區(qū)是城市生態(tài)過(guò)渡區(qū),具有一定城市生態(tài)功能,不適宜大規(guī)模的城市開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)。中等安全等級(jí)區(qū)面積為538.63 km2,占總面積的16.23%。該區(qū)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的干擾敏感性相對(duì)較低,是城市開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)的“臨界帶”,肩負(fù)隔離城市建設(shè)與生態(tài)區(qū)域的作用。較高安全等級(jí)區(qū)和高安全等級(jí)區(qū)面積分別為422.08km2和228.69km2,占比12.72%和6.89%。這兩個(gè)區(qū)域?qū)儆谌祟?lèi)活動(dòng)與開(kāi)發(fā)建設(shè)起主導(dǎo)作用的地區(qū),是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)負(fù)面影響最大的區(qū)域,生態(tài)源地?cái)U(kuò)展效率趨于零增長(zhǎng)。

3.3 城市生態(tài)廊道識(shí)別

連通城市生態(tài)源地的生境廊道保證了源地間信息、能量、生物的交流,是維持生態(tài)功能的連續(xù)性,保障區(qū)域生態(tài)安全格局的有效途徑[29,41]。研究將生態(tài)源地的幾何中心點(diǎn)作為源,基于圖層(BEST-SINGLE)方式提取出該源點(diǎn)到剩余源點(diǎn)間的最小耗費(fèi)路徑作為生態(tài)源地間的生態(tài)廊道。將所有最小耗費(fèi)路徑進(jìn)行合并和篩選,得到杭州市關(guān)鍵性城市生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)。如圖5所示。

圖5 杭州市生態(tài)安全格局組分判別結(jié)果 Fig.5 Spatial distribution of key patches and ecological corridors in Hangzhou

杭州市生態(tài)廊道的空間分布整體從城市西翼的生態(tài)源地聚集區(qū)向向南面和東面延伸,并穿越城市內(nèi)部形成網(wǎng)絡(luò),呈“西密東疏”的總體格局。受到天目山脈影響,生態(tài)廊道的分布與城市地形地貌總體趨勢(shì)相契合,沿谷地分布集中于杭城西北與西南,連接西翼生態(tài)源地,為源地間的物種遷徙和能量傳輸提供了大量流通通道,使得這一區(qū)域城市生態(tài)源地間景觀連通度高,物質(zhì)與能量交流程度較好。未來(lái)城市開(kāi)發(fā)需將這些廊道納入到生態(tài)保護(hù)的范疇,盡量避免人類(lèi)活動(dòng)干擾破壞現(xiàn)有自然廊道,阻斷區(qū)域生態(tài)斑塊間物質(zhì)與能量的擴(kuò)散和流通；另一方面,加強(qiáng)生態(tài)綠化建設(shè)以提升廊道的生態(tài)功能,維持城市生態(tài)安全。城區(qū)東部錢(qián)塘江沿岸濕地與城市河網(wǎng)鮮有廊道連接,與周邊源地僅存在單條廊道。這類(lèi)區(qū)域易受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾和阻斷,需以城市水網(wǎng)與綠帶建設(shè)為契機(jī),補(bǔ)充廊道建設(shè)與功能提升,增強(qiáng)生態(tài)源地之間的連通度,削弱人類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)生態(tài)源地的干擾,避免獨(dú)立分布的生態(tài)斑塊功能喪失。此外,廊道的寬度應(yīng)針對(duì)不同的地區(qū)具體經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型來(lái)估算[42]或嘗試收集足夠的信息采取直接賦值的方式[43]。囿于研究目標(biāo)與尺度的局限,本文不再進(jìn)一步討論生態(tài)廊道寬度測(cè)算。

3.4 城市生態(tài)安全格局優(yōu)化策略

生態(tài)安全格局能夠?qū)Τ鞘械拈_(kāi)發(fā)建設(shè)以及生態(tài)保護(hù)進(jìn)行有效的空間引導(dǎo),利于城市空間布局的科學(xué)合理規(guī)劃,協(xié)調(diào)發(fā)展與保護(hù)之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。杭州市城市生態(tài)安全格局優(yōu)化以不同等級(jí)安全格局為基礎(chǔ)劃分為三類(lèi)空間,從生態(tài)源地和廊道空間分布的角度考慮城市生態(tài)保護(hù)。

(1)城市生態(tài)保障空間的保護(hù)。這一空間是城市最低生態(tài)安全等級(jí)。該空間內(nèi)基本包含城市全部的核心生態(tài)斑塊,是生態(tài)功能集中與向外擴(kuò)展的起點(diǎn)。城市生態(tài)源地和廊道都集中分布于城市西側(cè)。生態(tài)源地的用地類(lèi)型多以林地為主,自然生態(tài)面貌保護(hù)較好,是城市生態(tài)安全的核心保障。西北翼源間廊道較少,但是對(duì)外廊道網(wǎng)絡(luò)豐富,景觀連通度較高。這一區(qū)域的生態(tài)空間以保持原有自然生態(tài)系統(tǒng)完整性和功能穩(wěn)定性為首要目的,嚴(yán)格限制區(qū)域人口密度和建設(shè)活動(dòng),強(qiáng)調(diào)生態(tài)源地和重要自然生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的有效保護(hù),避免人類(lèi)活動(dòng)干擾。南部與西南部的生態(tài)源地強(qiáng)度略低于西北部,區(qū)內(nèi)源間網(wǎng)絡(luò)密度相對(duì)較高,兩區(qū)的生態(tài)源地之間物質(zhì)與能量流通好,生態(tài)服務(wù)功能較為穩(wěn)定。這兩區(qū)相對(duì)西北部更靠近城市建設(shè)區(qū),生態(tài)空間的保護(hù)應(yīng)加強(qiáng)源地和廊道的功能維持與對(duì)外源間聯(lián)結(jié)通道完善和植被保護(hù),避免城市擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境的蠶食,保障生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾性和可恢復(fù)性,維護(hù)城市生態(tài)安全“底線(xiàn)”。

(2)城市生態(tài)緩沖空間的維護(hù)與優(yōu)化。生態(tài)緩沖區(qū)域?qū)儆诔鞘休^低生態(tài)安全等級(jí)。主要分布在生態(tài)保障空間外圍起著緩沖作用,更多的表現(xiàn)為自然與人文景觀的交融。這一區(qū)域內(nèi)自然條件較好、生態(tài)強(qiáng)度高的斑塊可作為生態(tài)源地的“后備區(qū)”,既能擴(kuò)展生態(tài)保障空間,還能維護(hù)穿越區(qū)域的生態(tài)廊道。另一方面,該區(qū)生態(tài)安全水平受到一定的城市發(fā)展影響,生態(tài)強(qiáng)度較低的斑塊容易在干擾下逐漸喪失自然屬性。這一區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)保護(hù)區(qū)內(nèi)自然生態(tài)資源與環(huán)境,加強(qiáng)區(qū)內(nèi)山體與植被維護(hù)以及生態(tài)恢復(fù)。從維護(hù)自然景觀角度出發(fā),淘汰區(qū)域內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的產(chǎn)業(yè),控制區(qū)內(nèi)建筑密度和人工旅游景點(diǎn)開(kāi)發(fā)與人造景點(diǎn)的建設(shè)。充分考慮區(qū)域自然地理環(huán)境,結(jié)合現(xiàn)有的生態(tài)廊道和城市綠道布局與建設(shè)等相關(guān)活動(dòng),完善和優(yōu)化區(qū)域的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

(3)城市生態(tài)過(guò)濾空間的提升。生態(tài)過(guò)濾空間是城市生態(tài)安全等級(jí)的中值區(qū),最靠近城市建設(shè)區(qū),對(duì)城市擴(kuò)張的強(qiáng)烈影響起著隔離過(guò)濾的作用。這一區(qū)域僅存在少量類(lèi)型單一、生態(tài)強(qiáng)度較低的斑塊。以河流向外輻射形成對(duì)外廊道,缺少與其他方向的源間聯(lián)結(jié),主要依靠生態(tài)保障空間和緩沖空間的對(duì)外滲透,生態(tài)環(huán)境相較更為脆弱。該區(qū)域應(yīng)以維持穩(wěn)定為主導(dǎo),為改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件。圍繞生態(tài)廊道補(bǔ)充建設(shè),加強(qiáng)濕地生態(tài)保育、污染控制,從而提升區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性,避免人類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)引發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論與討論

研究以杭州市為例,圍繞城市生態(tài)斑塊的復(fù)合屬性特征構(gòu)建生態(tài)源地空間重要性辨識(shí)體系,并對(duì)其向外擴(kuò)展的空間阻力關(guān)系進(jìn)行判別。借助最小累積阻力模型明確城市生態(tài)安全強(qiáng)度等級(jí)和廊道的空間分布情況。針對(duì)不同等級(jí)的城市生態(tài)安全格局制定差異化的空間優(yōu)化策略。研究結(jié)果表明：第一,杭州市城市生態(tài)源地和廊道集中于城市西翼,呈“西密東疏”的空間布局；杭城市生態(tài)安全格局整體表現(xiàn)為東部低、西部高的態(tài)勢(shì)。第二,景觀連通度對(duì)生態(tài)源地的保持和擴(kuò)展影響較大,廊道是提高區(qū)域景觀連通度的有效途徑,加大生態(tài)源地周邊的生態(tài)綠化建設(shè),提升源地間的有效聯(lián)結(jié)有利于總體改善城市生態(tài)環(huán)境。第三,圍繞生態(tài)源地和關(guān)鍵廊道的空間分布情況分別對(duì)生態(tài)保障空間、生態(tài)緩沖空間以及生態(tài)過(guò)濾空間提出針對(duì)性城市生態(tài)安全格局優(yōu)化策略,對(duì)城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有重要參考意義,更能體現(xiàn)生態(tài)安全格局對(duì)城市空間發(fā)展和規(guī)劃的引導(dǎo)。

當(dāng)前生態(tài)安全格局的構(gòu)建多以靜態(tài)視角進(jìn)行研究。研究在生態(tài)源地識(shí)別和空間阻力判別中考慮了一定的動(dòng)態(tài)因子。未來(lái)研究有必要關(guān)注區(qū)域生態(tài)要素的動(dòng)態(tài)演化,借助于地理空間數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù),采用多個(gè)時(shí)間序列下安全格局來(lái)深入探討城市生態(tài)空間保護(hù)問(wèn)題。