林美玲,莫惠萍,黃宇斌,陸東芳
(福建農(nóng)林大學(xué) 園林學(xué)院,福建 福州 350002)
自21世紀(jì)以來(lái),中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大發(fā)展伴隨著城市化進(jìn)程也隨之加快,人口的增長(zhǎng)導(dǎo)致城鎮(zhèn)建設(shè)用地急劇擴(kuò)張和土地利用結(jié)構(gòu)變化。接踵而來(lái)的是物種棲息地的不斷流失、生物多樣性的喪失和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的退化,綠地面積減少,景觀破碎化愈發(fā)嚴(yán)重等問(wèn)題。作為解決這些問(wèn)題的方法之一,就是構(gòu)建和優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。生態(tài)廊道能夠有效增加破損生境斑塊之間的生態(tài)流動(dòng)、保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)資源,對(duì)引導(dǎo)城市空間可持續(xù)發(fā)展,解決城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題具有重要意義[1-3]。
生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思想是以環(huán)境學(xué)和生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),由多個(gè)學(xué)科綜合發(fā)展形成的一種區(qū)域生態(tài)環(huán)境規(guī)劃理念?!吧鷳B(tài)網(wǎng)絡(luò)”概念最早出現(xiàn)于生物保護(hù)相關(guān)領(lǐng)域,隨著西方國(guó)家快速的工業(yè)化和城市化發(fā)展,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到破壞、棲息地減少、生境斑塊變得分散破碎,使得物種遷徙困難。為了保護(hù)生物多樣性和瀕危物種的續(xù)存,將各個(gè)孤立的棲息地連接起來(lái)的思潮使得“生態(tài)網(wǎng)絡(luò)”理念應(yīng)運(yùn)而生,在后期的規(guī)劃和實(shí)踐中,不斷改進(jìn)和提高規(guī)劃水平,使生態(tài)網(wǎng)絡(luò)朝著可持續(xù)發(fā)展的角度和多目標(biāo)、多尺度、大范圍方向發(fā)展,并成為集保護(hù)生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能、規(guī)劃開放空間的生態(tài)系統(tǒng)的整體。如Conine等[5]利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)建了新的景觀評(píng)價(jià)模型,用于確定綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的潛在生態(tài)廊道的景觀評(píng)價(jià)模型;Gurrutxaga等[7]基于最小成本路徑來(lái)識(shí)別可能的連接區(qū)域,最終構(gòu)建由核心區(qū)、連接走廊、連接區(qū)和緩沖區(qū)組成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。在國(guó)內(nèi),王海珍等[8]憑借景觀格局指數(shù)與網(wǎng)絡(luò)分析兩種分析方法,對(duì)廈門城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃與優(yōu)化,是將國(guó)外研究方法和理念引入國(guó)內(nèi)綠地規(guī)劃的首例;孔繁花、尹海偉等[10]憑借最小累積阻力模型,構(gòu)建濟(jì)南城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)重力模型和網(wǎng)絡(luò)連接度對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化;許峰等[12]結(jié)合 MSPA、功能連接度指數(shù)和最小費(fèi)用模型3種方法對(duì)巴中西部新城構(gòu)建城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò);古璠等[13]基于對(duì)自然保護(hù)地研究,利用景觀生態(tài)學(xué),島嶼生物地理學(xué)和異質(zhì)種群理論等,通過(guò)最小累積阻力模型及重力模型,構(gòu)建福建省自然保護(hù)區(qū)的潛在生態(tài)網(wǎng)絡(luò);劉佳等[14]借助電路理論[15]有針對(duì)性地提出南京市主城區(qū)網(wǎng)絡(luò)格局優(yōu)化的具體策略。
雖然國(guó)內(nèi)對(duì)于生物多樣性保護(hù)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的相關(guān)研究較少、起步較晚,缺乏一定的基礎(chǔ),但也有不少成功的規(guī)劃、實(shí)踐成果。目前相關(guān)的研究中,多數(shù)采用最小累積阻力模型法[16](Minimal Cumulative Resistance,MCR),該方法通過(guò)識(shí)別生態(tài)源地、構(gòu)建綜合阻力面將二者疊加后,基于GIS平臺(tái)下的距離分析工具提取最小耗費(fèi)路徑來(lái)構(gòu)建生態(tài)廊道。該模型認(rèn)為物種在穿越生態(tài)源地過(guò)程中會(huì)選擇一條在遷徙過(guò)程中能夠提供最大生存機(jī)率的廊道,稱其為最優(yōu)路徑。
在McRae[32]所提出的電路理論(Circuit Theory)中則認(rèn)為,物種在遷徙過(guò)程中有多條可替代路徑,不一定會(huì)選擇最優(yōu)路徑,他將景觀面作為電導(dǎo)面,利用電子在電路中隨機(jī)游走的特性模擬物種遷徙過(guò)程,通過(guò)計(jì)算各源地之間的電流大小,區(qū)分生態(tài)源地以及斑塊對(duì)于生態(tài)過(guò)程的重要程度,同時(shí)考慮了景觀中所有可能路徑[17]。基于隨機(jī)游走理論定義物種的運(yùn)動(dòng)行為,隨機(jī)游走的假設(shè)可能更符合生物體遷徙的真實(shí)行為狀態(tài),能滿足多物種遷徙需求,對(duì)預(yù)測(cè)廊道范圍和識(shí)別有助于增加區(qū)域連接度的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)十分有用[18]?;陔娐防碚?,以2018年漳州市土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過(guò)MSPA模型結(jié)合景觀連通性分析篩選出生態(tài)源地,疊加綜合阻力面,借助Linkage Mapper進(jìn)行生態(tài)廊道識(shí)別,最后借助重力模型對(duì)漳州市生態(tài)廊道進(jìn)行劃分,結(jié)合夾點(diǎn)、障礙點(diǎn)等進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化以及制定保護(hù)策略,并為未來(lái)漳州市鞏固園林城市發(fā)展目標(biāo)提供支撐和參考。
研究區(qū)位于福建省最南端的漳州市,地處北緯23°34′~25°15′,東經(jīng)116°54′~118°08′,陸地總面積1.26萬(wàn)km2。漳州市緊鄰北回歸線,屬亞熱帶季風(fēng)性氣候區(qū),降雨充沛,全年氣候溫暖濕潤(rùn)。因西北部多山,能夠阻擋冬季寒流,東南部又緊鄰臺(tái)灣海峽,有海洋調(diào)節(jié),地形背山面海,山勢(shì)走向由西北向東南,構(gòu)成了一個(gè)冬季無(wú)嚴(yán)寒,夏季酷暑的區(qū)域性氣候。作為閩三角經(jīng)濟(jì)區(qū)之一的漳州市,近年來(lái)由于城市的發(fā)展,生境斑塊逐漸破碎,生態(tài)壓力增大,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境矛盾亟待解決。
采用的主要數(shù)據(jù)包括土地利用數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)。土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心,分辨率為30 m的2018年漳州市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),并根據(jù)研究需求將其進(jìn)行重分類,將土地利用數(shù)據(jù)劃分為耕地、林地、草地、水體、建設(shè)用地、未利用地6類(圖1)。高程數(shù)據(jù)來(lái)自于地理空間數(shù)據(jù)云,分辨率為30 m的DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)。并以土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),將所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一地理坐標(biāo)和投影坐標(biāo)系統(tǒng)。
圖1 土地利用空間分布Fig.1 Spatial distribution of land use
在“源-匯”理論的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中,“源”即生態(tài)源地,指對(duì)區(qū)域生態(tài)過(guò)程和功能起決定性作用,并對(duì)區(qū)域生態(tài)安全維持具有關(guān)鍵作用或者擔(dān)負(fù)重要輻射功能的生境斑塊[19]。目前,關(guān)于生態(tài)源地選擇,有直接選擇斑塊面積較大的林地、自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家公園、風(fēng)景名勝區(qū)等作為生態(tài)源地;或通過(guò)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、生態(tài)敏感性評(píng)估模型等構(gòu)建符合評(píng)價(jià)指標(biāo)的生態(tài)用地作為生態(tài)源地。本文則通過(guò)MSPA模型[20-21],對(duì)生態(tài)源地進(jìn)行識(shí)別。形態(tài)學(xué)格局分析(MSPA)源于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué),是一門建立在格論和拓?fù)鋵W(xué)基礎(chǔ)之上的圖像分析學(xué)科,從圖像和數(shù)據(jù)層面對(duì)城市景觀的空間形態(tài)格局進(jìn)行分析?;谘芯繀^(qū)2018年土地利用數(shù)據(jù),根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況和研究需要,將柵格大小定為30 M。通過(guò)GuidosToolbox軟件進(jìn)行MSPA分析,由于輸入圖像只能有1字節(jié)和2字節(jié),所以將土地利用類型中的林地、草地及水體3種生態(tài)價(jià)值較高且受人類干擾較少的景觀類型作為形態(tài)學(xué)空間格局分析方法中的前景,其它賦值為背景,將重分類后的二值圖像轉(zhuǎn)為TIFF數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GuidosToolbox軟件中進(jìn)行分析,運(yùn)用八鄰域分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果為七類互不重疊的景觀。其中核心區(qū)是前景像元中較大的生境斑塊,可為物種提供較大的棲息地,對(duì)生物多樣性的保護(hù)具有重要意義,一般作為研究區(qū)的生態(tài)源地。剔除破碎斑塊后, 提取核心區(qū)面積大于2 km2的斑塊,最終選出38個(gè)核心區(qū)斑塊(圖2)。
將提取出的核心區(qū)斑塊,通過(guò)景觀連通性變化量識(shí)別來(lái)評(píng)價(jià)斑塊的重要性,評(píng)價(jià)其是否有利于斑塊內(nèi)的物種遷徙。維持良好的連通性有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性保護(hù)??紤]到物種遷徙能力和擴(kuò)散概率,對(duì)于景觀連通性的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取可能連通性指數(shù)(the probability index of connectivity,PC)和可能連通性指數(shù)變化量(the delta values for probability index of connectivity,dPC)來(lái)反映斑塊重要性,公式為:
(1)
(2)
式中:n為研究區(qū)域內(nèi)景觀斑塊總數(shù);ai與aj分別為
圖2 核心區(qū)斑塊Fig.2 Patches of core region
利用Conefor 2.6軟件計(jì)算景觀連通性選用pc、dpc指數(shù),連通的概率設(shè)為0.5,連接距離閥值設(shè)為1 000 m,對(duì)38個(gè)核心區(qū)斑塊進(jìn)行景觀連接度評(píng)價(jià),將得到的dPC值大于0.1的15個(gè)核心區(qū)斑塊作為研究區(qū)生態(tài)源地,并將生態(tài)源地的幾何中心作為生態(tài)源點(diǎn)。
2.3.1生態(tài)阻力面設(shè)置
生態(tài)阻力是指生態(tài)流動(dòng)過(guò)程中從源地經(jīng)過(guò)不同阻力的景觀基質(zhì)類型所需要的花費(fèi)或克服阻力所需要的消耗。斑塊阻力值越大,表示在生態(tài)過(guò)程中穿越斑塊的難度越大。為量化這個(gè)指標(biāo),需要選取多個(gè)阻力因子來(lái)加權(quán)疊加,綜合分析這個(gè)數(shù)據(jù)。以土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合DEM高程數(shù)據(jù),根據(jù)研究地實(shí)際情況及植被覆蓋情況并參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料,將土地利用類型和高差作為阻力因子、阻力系數(shù)設(shè)置在1~100范圍,其權(quán)重分別設(shè)置為0.7和0.3來(lái)構(gòu)建生態(tài)阻力面(表1,圖3)。
表1 研究區(qū)綜合阻力面設(shè)定Tab.1 Setting of comprehensive resistance surface setting in the study area
圖3 研究區(qū)綜合阻力面分布Fig.3 Distribution of comprehensive resistance surface in the study area
2.3.2基于電路理論的生態(tài)廊道構(gòu)建及節(jié)點(diǎn)識(shí)別
電路理論將景觀阻力面視為導(dǎo)電表面,能促進(jìn)生態(tài)流動(dòng)的景觀類型賦值低阻力,阻礙生態(tài)流動(dòng)的景觀類型賦值高阻力。阻力柵格中每一個(gè)像元都有一個(gè)反映能量消耗、移動(dòng)難度或死亡風(fēng)險(xiǎn)的值。阻力值通常由像元特性決定,如土地覆蓋或房屋密度,并結(jié)合特定物種的景觀阻力。生態(tài)源地視作零電阻節(jié)點(diǎn),通過(guò)電子的隨機(jī)游走模擬景觀中物種的生態(tài)過(guò)程。本研究以電路理論為基礎(chǔ),使用ArcGIS 10.2中的Linkage Mapper工具,利用生態(tài)源地圖斑和阻力面柵格構(gòu)建漳州市核心區(qū)域之間的最小成本路徑 (least-cost-path,LCP)作為物種在源地之間流動(dòng)的最優(yōu)廊道。
2.3.3生態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別
“生態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)”是生態(tài)源地之間具有關(guān)鍵作用的節(jié)點(diǎn),是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)最重要的組成部分,如果保護(hù)或者修復(fù)這些關(guān)鍵點(diǎn),將會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接度產(chǎn)生較大影響,有利于生物之間的流動(dòng)和物種的遷徙[25]。對(duì)生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別包括夾點(diǎn)和障礙點(diǎn)兩類。
在電路理論中利用電流來(lái)識(shí)別生態(tài)廊道中電流密度較高的區(qū)域稱為“夾點(diǎn)”,表明物種在源地之間運(yùn)動(dòng),有較高可能性通過(guò)該區(qū)域或無(wú)其他路徑可供選擇,如果退化將會(huì)阻礙生態(tài)的流通。因此,需要對(duì)這些生態(tài)夾點(diǎn)進(jìn)行保護(hù),特別是位于高阻力區(qū)域的夾點(diǎn),應(yīng)作為保護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域。本研究利用Pinchpoint Mapper工具識(shí)別夾點(diǎn)。
障礙點(diǎn)[32]是生物在斑塊之間的流動(dòng)受到阻礙的區(qū)域,修復(fù)后能夠提高源地斑塊之間的連通,有利于物種遷徙。本研究利用Barrier Mapper工具進(jìn)行障礙點(diǎn)識(shí)別,將結(jié)果與土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行疊加分析。
基于MSPA模型識(shí)別出的漳州市生態(tài)景觀總面積約9 076.680 6 km2,占研究區(qū)總面積的71.84%,說(shuō)明漳州市總體生態(tài)情況較好。其中,核心區(qū)面積為71.839 km2,分別占生態(tài)景觀總面積的92.441%和研究區(qū)總面積的66.409%,研究區(qū)西部核心區(qū)的斑塊面積較大,且斑塊整體性較好,可為生物提供較好的棲息地,研究區(qū)東部核心區(qū)的斑塊多且破碎,連通性較差。島狀斑塊破碎且孤立,提供生態(tài)流動(dòng)的可能性較小,一般呈碎塊狀散布于研究區(qū)中,所占面積和比例較小??紫逗瓦吘墔^(qū)作為生態(tài)景觀斑塊的內(nèi)外部邊緣均屬過(guò)渡區(qū),分別占生態(tài)景觀總面積的4.795%、2.394%和研究區(qū)總面積的3.445%、1.720%,二者對(duì)于減少外界干擾起到一定的作用。橋接區(qū)面積約4.344 6 km2,占生態(tài)景觀總面積的0.047%和研究區(qū)總面積0.034%,雖核心區(qū)有整體性較好的大面積斑塊,但除大面積的核心區(qū)外,還有很多面積較小的破碎斑塊,因此,作為連通核心區(qū)之間的斑塊,橋接區(qū)分布也較為破碎。支線是廊道中斷部分的連接,具有一定的連通作用,占生態(tài)景觀總面積的0.3%和研究區(qū)總面積的0.216%(表2,圖4)。
表2 景觀類型分類統(tǒng)計(jì)Tab.2 Classification statistics of landscape types
圖4 基于MSPA的景觀格局分析Fig.4 Landscape pattern analysis based on MSPA
在MSPA分析得到的核心區(qū)中,提取面積大于2 km2的38個(gè)核心區(qū)斑塊進(jìn)行Conefor分析,斑塊連通距離閾值設(shè)為1 000 m,連通概率設(shè)為0.5,根據(jù)連通性重要程度對(duì)核心區(qū)進(jìn)行排序(表3)并劃分為兩個(gè)等級(jí):一級(jí)核心區(qū)dPC≥0.1,二級(jí)核心區(qū)dPC<0.1,最后選取dPC≥0.1的15個(gè)核心區(qū)斑塊作為生態(tài)源地(圖5)。
表3 生態(tài)源地景觀連接性指數(shù)Tab.3 Landscape connectivity index of ecological sources
由圖5可以看出,漳州市生態(tài)源地分布較廣。其中源地7的面積最大,占整個(gè)區(qū)域的一半以上,其次源地多分布于東南,多為林地、草地、水體等景觀類型,東北部因其為漳州市中心城區(qū)而源地分布較少,多為建設(shè)用地和耕地,受人類活動(dòng)影響較大。
利用Lingkage Mapper工具對(duì)潛在廊道進(jìn)行模擬,參考相關(guān)研究[35-36],將廊道寬度設(shè)置為1 km,共模擬出79條路徑,總長(zhǎng)度為7 519.428 km,最長(zhǎng)的206.516 km,最短的2.794 m,廊道總面積為7 518 km2。生態(tài)源地之間CWD的平均值為191.653 km,最大值為397.687 1 km,從廊道分布情況看,主要分布在長(zhǎng)泰縣、薌城區(qū)、龍文區(qū)、龍海區(qū)、平和縣、漳浦縣、云霄縣、詔安縣和東山縣,其中漳浦縣生態(tài)源地之間的廊道較為密集,有多條廊道經(jīng)過(guò),東山縣廊道較為孤立,與其他縣之間無(wú)廊道連接,且只有一條廊道(圖6)。
圖5 生態(tài)源地選取結(jié)果Fig.5 Selection results of ecological sources
采用重力模型構(gòu)建15個(gè)生態(tài)源地之間相互作用矩陣(表4),評(píng)價(jià)各斑塊之間的相互作用強(qiáng)度,識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵生境與廊道。核心區(qū)斑塊間的聯(lián)系越強(qiáng)則相互作用力就表現(xiàn)得越大,斑塊內(nèi)物種流動(dòng)所克服的阻力就越小,遷徙可能性越大,斑塊及廊道的重要性越高。根據(jù)相互作用矩陣結(jié)果,將相互作用力大于1的斑塊之間的廊道作為研究區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的重要廊道,共25條。其余廊道作為二級(jí)廊道,共54條。
由表4可知,斑塊5和斑塊6之間的相互作用最大,說(shuō)明二者之間的關(guān)聯(lián)性最強(qiáng),物種遷徙的可能性最大,應(yīng)加強(qiáng)二者之間的廊道保護(hù)工作。斑塊1和斑塊10之間的相互作用最小,兩源地之間的生物流動(dòng)阻力也就最大,物種遷徙也就最困難,但因斑塊1~10廊道長(zhǎng)度較長(zhǎng),穿越的阻力面較大,對(duì)于源地斑塊的生境質(zhì)量要求較高,在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中應(yīng)加強(qiáng)二者之間的廊道建設(shè)工作,增加廊道連通性。在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)重要廊道,改善和優(yōu)化一般廊道。
圖6 生態(tài)廊道識(shí)別Fig.6 Identification of ecological corridor
基于電路理論,通過(guò)電流密度模擬生態(tài)流動(dòng),利用Pinchpoint Mapper共識(shí)別出生態(tài)夾點(diǎn)約11處,包括東山縣1處、云霄縣2處、漳浦縣2處、南靖縣1處、長(zhǎng)泰縣3處,龍海區(qū)2處。疊加生態(tài)阻力面后發(fā)現(xiàn),處于高阻力值的夾點(diǎn)有3處(圖7)。由生態(tài)源地分布可知,源地1、源地2、源地3之間夾點(diǎn)較多,表明源地間生態(tài)流動(dòng)強(qiáng)度大,為生物遷徙的關(guān)鍵區(qū)域,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注,實(shí)施嚴(yán)格的保護(hù)政策。
障礙點(diǎn)約有19處,包括長(zhǎng)泰縣6處、和平縣3處、漳浦縣2處、云霄縣1處、東山縣2處、詔安縣5處(圖8)。通過(guò)自然斷點(diǎn)法,將其分為2類,將障礙點(diǎn)分為兩級(jí)改善區(qū),其中一級(jí)改善區(qū)介于0~4.247范圍,共16點(diǎn),二級(jí)改善區(qū)介于4.247~14.825范圍,共3點(diǎn)。從疊加土地利用來(lái)看,障礙點(diǎn)多分布在耕地、建設(shè)用地內(nèi),故對(duì)障礙點(diǎn)的修復(fù)可考慮加強(qiáng)城市綠地建設(shè),開展退耕還林、退耕還湖等措施,以提高障礙區(qū)內(nèi)的植被覆蓋。
疊加生態(tài)夾點(diǎn)與障礙點(diǎn)以及生態(tài)廊道,構(gòu)建漳州市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(圖9),疊加結(jié)果發(fā)現(xiàn),生態(tài)夾點(diǎn)和障礙點(diǎn)共有5處重疊,分布在長(zhǎng)泰縣、漳浦縣、東山縣。這些生態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)多數(shù)位于重要廊道上,加強(qiáng)這些夾點(diǎn)的保護(hù)以及障礙點(diǎn)的修復(fù)對(duì)于保障生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通具有重要作用。優(yōu)先修復(fù)關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)域,更有效地提升斑塊生境質(zhì)量和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的完整性,加大力度保護(hù)含有生態(tài)夾點(diǎn)的廊道,保證生物在生態(tài)源地間的流動(dòng),提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給能力。
表4 基于重力模型的生態(tài)源地之間相互作用矩陣Tab.4 Interaction matrix between ecological sources based on gravity model
圖7 生態(tài)夾點(diǎn)識(shí)別Fig.7 Identification of ecological pinch points
圖8 生態(tài)障礙點(diǎn)識(shí)別Fig.8 Identification of ecological barrier points
環(huán)境保護(hù)和城市發(fā)展一直是社會(huì)需要面臨的重大問(wèn)題,作為能夠有效加強(qiáng)區(qū)域之間生態(tài)流動(dòng),緩解城市發(fā)展建設(shè)中對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),對(duì)城市發(fā)展具有重要意義。為鞏固漳州市國(guó)家園林城市建設(shè)成果和“四季有花、突出重點(diǎn)、體現(xiàn)特色、以點(diǎn)帶面”的總體要求,深入推進(jìn)綠道建設(shè)向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)展。為此,以漳州市為研究對(duì)象,從斑塊結(jié)構(gòu)MSPA和景觀連通性分析中篩選生態(tài)源地,利用Linkage Mapper工具識(shí)別生態(tài)廊道、生態(tài)夾點(diǎn)和障礙點(diǎn),構(gòu)建漳州市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。
1)漳州市景觀構(gòu)成要素主要以林地和草地為主,主要分布在西部。越靠近東部地區(qū),斑塊破碎化程度越高,景觀的整體性不強(qiáng)。
2)基于Linkage Mapper工具識(shí)別的生態(tài)廊道能有效地加強(qiáng)南北部的生態(tài)流動(dòng),但東西部的聯(lián)系不強(qiáng)。基于重力模型的相互作用矩陣劃分廊道,為確定斑塊廊道的優(yōu)先保護(hù)等級(jí)提供依據(jù)。
3)針對(duì)生態(tài)源地分布不均,廊道過(guò)長(zhǎng),障礙點(diǎn)阻礙生態(tài)功能等問(wèn)題,在以后的建設(shè)中可通過(guò)新增生態(tài)源地,保護(hù)夾點(diǎn),設(shè)置踏腳石和修復(fù)障礙點(diǎn)對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,以提高生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性,促進(jìn)區(qū)域內(nèi)生態(tài)流動(dòng)和物種遷徙,改善區(qū)域生態(tài)保護(hù)路徑,為漳州市的建設(shè)和規(guī)劃提供了新的思路和方法。
基于MSPA方法結(jié)合景觀連通性選取生態(tài)源地。MSPA中前景數(shù)據(jù)的選擇是源地選取的關(guān)鍵,考慮到國(guó)土空間規(guī)劃中的劃定,文中選取林地、草地、水體作為前景數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,識(shí)別出具有生態(tài)意義的核心區(qū),然后通過(guò)景觀連通性指數(shù)對(duì)研究區(qū)生態(tài)源地進(jìn)行提取,從斑塊結(jié)構(gòu)性和景觀連通性角度篩選出15個(gè)生態(tài)源地,避免了人為主觀選取。但MSPA方法對(duì)研究尺度較為敏感,不同的柵格大小會(huì)有不同的分析結(jié)果。對(duì)研究中設(shè)置的邊緣寬度、30 m的柵格大小還需要進(jìn)步一驗(yàn)證其合理性。在分析景觀連接度時(shí),設(shè)置的距離閾值會(huì)對(duì)核心區(qū)之間的連通性產(chǎn)生影響,研究中參考前人研究所設(shè)置的1 000 m,連通概率0.5等數(shù)值,在實(shí)際應(yīng)用中還需進(jìn)一步確認(rèn)。將源地與綜合阻力面結(jié)合,采用電路理論方法模擬生態(tài)廊道,結(jié)合重力模型判定廊道的重要性,為網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)等級(jí)提供依據(jù)?;谏鷳B(tài)關(guān)鍵點(diǎn)的識(shí)別,提供優(yōu)先保護(hù)和修復(fù)的關(guān)鍵點(diǎn),促進(jìn)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性,提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,為漳州市城市建設(shè)提供了依據(jù)。在構(gòu)建綜合阻力面時(shí),考慮到景觀類型和地形對(duì)物種遷徙和生態(tài)流動(dòng)占主要影響的基礎(chǔ)上,只選取了土地利用分類和高程構(gòu)建綜合阻力面,對(duì)于阻力因子的選取、阻力值的劃定、權(quán)重的設(shè)置等尚有待進(jìn)一步研究。
圖9 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建Fig.9 Ecological network construction