向愛盟,趙筱青,*,黃 佩,易 琦,普軍偉,施馨雨,儲(chǔ)博程

1 云南大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,昆明 650500

2 云南大學(xué)國(guó)際河流與生態(tài)安全研究院,昆明 650500

3 云南風(fēng)藍(lán)項(xiàng)目投資咨詢集團(tuán)有限公司,昆明 650200

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,人類活動(dòng)成為改變和重塑國(guó)土空間的主要驅(qū)動(dòng)力[1—2],對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的干擾日益加劇[3],人地矛盾不斷突出,系統(tǒng)開展國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)迫在眉睫。高原湖泊流域是我國(guó)國(guó)土空間的重要組成部分,其所承載的人口、經(jīng)濟(jì)眾多,同時(shí)也是重要的生態(tài)功能供給區(qū)和涵養(yǎng)區(qū)[4]。由于在快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化過程中忽視對(duì)流域國(guó)土空間的合理利用與保護(hù),在引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題的同時(shí)[5—7],破壞了流域原有景觀的整體性,致使景觀斑塊破碎化加劇,生態(tài)環(huán)境自我恢復(fù)能力大幅減弱,加劇流域生態(tài)環(huán)境惡化,嚴(yán)重制約著區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

隨著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶和黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的提出,流域國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)成為新時(shí)期我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的熱點(diǎn)和關(guān)鍵[8]。國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)是對(duì)國(guó)土空間中受損和退化的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建[9—10];而生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)則是生態(tài)功能敏感、受損嚴(yán)重亟待開展生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)區(qū)域,準(zhǔn)確識(shí)別生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū),提高生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性,是現(xiàn)階段國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵[11—12]。目前,已有的生態(tài)修復(fù)研究多集中于修復(fù)污染場(chǎng)地、土壤、森林、廢棄礦山等單一要素,導(dǎo)致生態(tài)修復(fù)局部效果顯著,但整體效果不佳[13]。因此,源于景觀生態(tài)學(xué)理論的國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。在現(xiàn)有的研究中,國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)研究的重心多集中于東部平原地區(qū)的城市[14]或城市群[15—16],對(duì)高原湖泊流域等生態(tài)脆弱區(qū)關(guān)注不足;在生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)識(shí)別上,多考慮生態(tài)重要性和人為干擾視角[17—19],但人類干擾和生態(tài)系統(tǒng)間并非簡(jiǎn)單的干擾與被干擾關(guān)系,生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類干擾有其自適應(yīng)能力,僅考慮生態(tài)重要性和人為干擾所提取生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的準(zhǔn)確性有待提高,亟需引入生態(tài)系統(tǒng)自適應(yīng)能力視角以提升生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的準(zhǔn)確性。

滇池流域是我國(guó)高原湖泊流域典型代表和滇中城市群的核心[20],地處長(zhǎng)江、珠江、紅河三大水系分水嶺地帶,在保障長(zhǎng)江上游生態(tài)安全,支撐一帶一路建設(shè)上發(fā)揮著重要作用;對(duì)于云南省更具特殊意義,其不僅是云南省重要的生態(tài)系統(tǒng),也是云南國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的核心。相較其他地區(qū),滇池流域除具有高度城鎮(zhèn)化區(qū)域生態(tài)環(huán)境受損嚴(yán)重的共性[21],也有其自身生態(tài)環(huán)境脆弱,受損后恢復(fù)難度大的特性。亟待科學(xué)有序地開展國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)工作來有效引導(dǎo)和管理人類活動(dòng),促進(jìn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。鑒于此,研究以滇池流域?yàn)檠芯繀^(qū),綜合自然生態(tài)和人類社會(huì)兩大系統(tǒng),結(jié)合生態(tài)重要性、人類干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)視角,提取生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)域,并提出針對(duì)性的生態(tài)保護(hù)修復(fù)策略,以期為滇池流域國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)提供借鑒和參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

滇池流域位于云南省中東部(102 ° 29′ E —103°1′ E,24°28′ N—25°28′N),總面積為3013.49km2(圖1);該區(qū)屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候,全年干濕分明;地形以山地和山間盆地為主,地勢(shì)起伏和緩。滇池是我國(guó)西南地區(qū)最大的高原淡水湖泊,在調(diào)蓄洪水、保障供水、調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)上,滇池流域是滇中城市群核心,流域人口眾多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口負(fù)荷和圍湖開發(fā)強(qiáng)度大,是生態(tài)保護(hù)和發(fā)展矛盾最突出的區(qū)域之一。該區(qū)域作為云南工農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展等最活躍的地區(qū),準(zhǔn)確識(shí)別生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)對(duì)于助推國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù),保障該區(qū)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 滇池流域區(qū)位圖Fig.1 Location map of the Dianchi Lake Basin

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要包括遙感影像、氣候、地形、交通、人口和規(guī)劃文本等多源數(shù)據(jù)(表1),數(shù)據(jù)時(shí)間為2020年。參考劉林、彭建等對(duì)滇池、玉溪等高原湖泊流域的研究[22—24],將土地利用類型劃分為建設(shè)用地、未利用地、林地、水體、耕地、草地六類,解譯精度為88.32%?；诹６确赐品?選取斑塊個(gè)數(shù)、斑塊密度、景觀分維數(shù)、蔓延度指數(shù)、景觀連通性、內(nèi)聚力指數(shù)表征景觀整體性和連通性,最終確定90m為最優(yōu)景觀粒度大小,以該粒度水平作為參照,作為本文的空間分辨率尺度,坐標(biāo)系統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_34。

表1 數(shù)據(jù)信息表Table 1 Data list

2 研究方法

2.1 基于人類足跡的人類干擾評(píng)估

人類足跡(Human Footprint,HF)是從生態(tài)效應(yīng)角度評(píng)估人類干擾對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)影響的常用指標(biāo)[25],在自然保護(hù)區(qū)和生態(tài)連通性研究[26]中得到廣泛應(yīng)用。基于現(xiàn)有人類足跡體系架構(gòu)[27],考慮研究區(qū)的區(qū)域特征與數(shù)據(jù)的可用性,選取人口密度、土地利用、夜間燈光及交通四類典型人類活動(dòng)影響,以90m的空間分辨率繪制人類足跡,量化人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾,計(jì)算公式如下:

HII=pop+landuse+nightlight+access

(1)

(2)

式中,pop為人口密度指數(shù),landuse為土地利用影響指數(shù),nightlight為夜間燈光指數(shù),access為交通影響指數(shù),HF為人類足跡,HII為人類影響指數(shù)(Human Influence Index),HIImax與 HIImin分別為研究區(qū)內(nèi)人類影響指數(shù)的最大值與最小值。

2.2 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是指自然因素或人類活動(dòng)干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境與景觀格局交互作用造成的負(fù)面影響[28],可反映生態(tài)系統(tǒng)自適應(yīng)能力。研究選取景觀干擾度指數(shù)、脆弱度指數(shù)和損失度指數(shù)建立景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型[29—30]。其中,景觀干擾度可反映不同景觀所代表的生態(tài)系統(tǒng)所受干擾程度;生態(tài)脆弱度可反映景觀類型抵抗外界干擾的能力和對(duì)外界變化的敏感程度;損失度指數(shù)由景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)來綜合反映,是對(duì)景觀類型受干擾后所受到生態(tài)損失的描述。此外,由于景觀格局在空間上分布不均,具有區(qū)域異質(zhì)性,需要對(duì)研究區(qū)劃分風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)。結(jié)合已有研究[31—32],分別以200,400,600,800,1000,1200m的粒度劃分,如圖2所示,研究發(fā)現(xiàn)600m的格網(wǎng)是各景觀指數(shù)發(fā)生突變的關(guān)鍵點(diǎn),600m時(shí)景觀分離度較低,而景觀內(nèi)聚力指數(shù)較高,該粒度時(shí)景觀組分的整體性和連通性最佳。因此,以600m×600m格網(wǎng)劃分風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式如下:

圖2 不同粒度下景觀格局指數(shù)Fig.2 Landscape pattern index under different sizes

(3)

式中,ERIk是第k個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(Ecological Risk Index),Aki是第k個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)里第i類景觀的面積,Ak是第k個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的總面積,Ri是第i類景觀的生態(tài)損失指數(shù)。

利用景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型求得每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),以生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值作為小區(qū)中心點(diǎn)的值,利用ArcGIS軟件通過普通克里金插值,獲得滇池流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布情況。通過將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與人類干擾指數(shù)等權(quán)疊加,得到滇池流域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)負(fù)向干擾面。

2.3 區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別

2.3.1基于生境重要性的生態(tài)源地識(shí)別

生境重要性評(píng)價(jià)是針對(duì)區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),分析其地域分異特征,明確各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的核心供給區(qū)域,是生態(tài)源地識(shí)別的基本途徑?；谏鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)涵與滇池流域特點(diǎn),選取水源涵養(yǎng)、生物多樣性、水土保持以及固碳釋氧[33—34]進(jìn)行生境重要性評(píng)價(jià)。通過等權(quán)疊加計(jì)算生境重要性,以重要性評(píng)價(jià)結(jié)果中面積大于5km2的極重要等級(jí)生態(tài)用地作為“源”。同時(shí)考慮到滇池在高原湖泊流域保護(hù)及生物多樣性等方面的突出作用,將滇池作為生態(tài)源地。

2.3.2生態(tài)阻力面構(gòu)建

(1)基礎(chǔ)阻力面構(gòu)建:生態(tài)阻力是源地之間進(jìn)行能量傳輸、物質(zhì)交換或物種遷徙過程中遭遇的阻礙,土地利用類型和地形是“源”對(duì)外擴(kuò)散時(shí)受到阻力的主要來源[35]。本文參考已有學(xué)者研究并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際,選取土地利用類型、坡度、海拔和植被覆蓋度因子劃分阻力值;層次分析法簡(jiǎn)單實(shí)用,結(jié)合專家打分可有效反映不同阻力因子的影響大小,且有較多應(yīng)用實(shí)例[36—37]。因此,研究采用層次分析法(AHP)計(jì)算各阻力因子對(duì)應(yīng)權(quán)重值,最終得到各阻力因子等級(jí)權(quán)重如表2所示。

表2 研究區(qū)阻力值和權(quán)重Table 2 Resistance factor and weight in the study area

(2)阻力面修正:自然因素是影響物種生存范圍的基礎(chǔ)性因素,而人為干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)物種的干擾不可忽視。滇池流域人口密集,城鎮(zhèn)擴(kuò)張迅速,生境斑塊破碎,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高,抗干擾能力弱。高強(qiáng)度人類活動(dòng)顯著改變了棲息地環(huán)境,也造成了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化,致使原有廊道受阻,降低生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性;高景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,生境斑塊破碎,抗干擾能力弱,承載生物遷徙和能量流動(dòng)的能力弱。因此,有必要通過人類干擾和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)兩方面修正阻力面。公式如下:

NLi=0.5×HFi+0.5×ERIi

(4)

(5)

式中,Ri為基于人類干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)修正的柵格i的阻力值;R為柵格i對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)阻力值;NLi為柵格i所受負(fù)向干擾指數(shù),NLa為柵格i所對(duì)應(yīng)地類a的負(fù)向干擾平均值,HFi和ERIi分別為柵格i所受人類干擾指數(shù)和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

2.3.3生態(tài)廊道提取

生態(tài)廊道是生態(tài)源地間生態(tài)流動(dòng)的低阻力值通道,其識(shí)別和保護(hù)對(duì)促進(jìn)區(qū)域生態(tài)要素流通以及生物多樣性保護(hù)具有重要意義,本文采用最小累積阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,簡(jiǎn)稱MCR),利用Circuitscape插件的Linkage Mapper模塊進(jìn)行滇池流域生態(tài)廊道提取。具體公式如下[38]:

(6)

式中,MCR為最小累積阻力值;Dij為生態(tài)源地斑塊j到景觀單元i的空間距離;Ri為景觀單元i對(duì)生物物種遷徙的阻力。

2.4 國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)診斷

完整穩(wěn)定的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)及其過程完整、保障區(qū)域生態(tài)安全的意義重大。而生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的完整穩(wěn)定除受高程度人類活動(dòng)干擾外,也與生態(tài)系統(tǒng)自身狀況有關(guān)。鑒于此,本文將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與負(fù)向干擾面進(jìn)行疊加分析,將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中受到較高負(fù)向干擾區(qū)域診斷為國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)(如表3)。

表3 生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)診斷原則及方法Table 3 Diagnostic principles and methods of ecological restoration priority areas

3 結(jié)果分析

3.1 滇池流域人類干擾與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

滇池流域人類干擾指數(shù)較高,表明人類活動(dòng)對(duì)流域生態(tài)環(huán)境的干擾強(qiáng)度大、范圍廣。其中,人類干擾高值區(qū)集中于流域中部,即滇池周邊區(qū)域,特別是滇池北岸。人類干擾低值區(qū)集中于流域四周山地區(qū)域,且人類干擾多沿交通網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)離城區(qū)的山區(qū)延伸,交通網(wǎng)絡(luò)大幅增強(qiáng)了人類干擾的強(qiáng)度和深度;流域大部分區(qū)域處于中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)影響下,中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)多位于城區(qū)邊緣、道路兩側(cè)及耕地,低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布于昆明主城區(qū)及北部和南部大片連續(xù)林地。中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要受高強(qiáng)度人類活動(dòng)影響,生境破碎化程度高,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力較弱,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高;而主城區(qū)域建設(shè)用地集中連片,景觀斑塊較為完整,同時(shí)建設(shè)用地對(duì)外界變化的敏感程度較低,景觀脆弱度低,因而呈現(xiàn)“高人類干擾區(qū)低景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”(圖3)。

圖3 人類干擾、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和負(fù)向干擾空間分布圖Fig.3 Spatial distribution of human disturbance, ecological risk and negative disturbance

人類干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)疊加得到研究區(qū)負(fù)向干擾面,采用自然斷點(diǎn)法將負(fù)向干擾面劃分為低干擾(0.02—0.23)、較低干擾(0.23—0.34)、中干擾(0.34—0.45)、較高干擾(0.45—0.56)、高干擾(0.56—0.92)共5級(jí)。其中,滇池流域負(fù)向干擾以低負(fù)向干擾和較低負(fù)向干擾為主,占比達(dá)50.74%;其次是較高負(fù)向干擾,占20.16%;而高負(fù)向干擾最少,僅占10.52%。高負(fù)向干擾區(qū)集中分布在滇池周邊和城區(qū)周圍,少量沿交通要道帶狀分布;較高干擾區(qū)分布于滇池北部城區(qū),區(qū)域人為擾動(dòng)強(qiáng)烈但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小;中干擾區(qū)主要分布于滇池沿岸和交通干線周邊;低干擾和較低干擾區(qū)域主要集中于研究區(qū)周邊山地和滇池(圖3)。整體而言,研究區(qū)負(fù)向干擾呈現(xiàn)從滇池周邊向邊緣沿交通干線遞減的趨勢(shì)。

3.2 區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

流域生態(tài)源地斑塊共23個(gè),集中分布在流域邊緣的山地丘陵地區(qū),流域中部生態(tài)源地較少,以滇池為中心零散分布。這些區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮具有重要作用,能滿足較高的生態(tài)需求;通過MCR模型共提取源間生態(tài)廊道38條,共計(jì)136.86km2,分為由滇池向山區(qū)的放射狀廊道和串聯(lián)山區(qū)的流域邊緣分散式環(huán)狀廊道。廊道空間分布呈明顯的區(qū)域差異,中部城區(qū)廊道分布相對(duì)稀疏,長(zhǎng)度長(zhǎng),路徑平均耗費(fèi)成本值高;邊緣的山地丘陵,如盤龍區(qū)北部和晉寧區(qū)的廊道分布密集,長(zhǎng)度較短,路徑平均耗費(fèi)成本值低(圖4)。

圖4 研究區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Ecological network of study area

3.3 生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)識(shí)別

流域生態(tài)源地處于負(fù)向低干擾、較低干擾、中干擾、較高干擾和高干擾下的區(qū)域面積分別為589.02km2、204.7km2、63.14km2、9.82km2和0.87km2(圖5)。將中干擾及以上干擾區(qū)作為生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū),生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)面積占源地總面積的8.51%,較為分散地鑲嵌于生態(tài)源地斑塊邊緣,加劇生境斑塊地破碎化?？臻g分布上多位于滇池沿岸和北部丘陵山地與城區(qū)交界邊緣,如滇池沿岸、棋盤山國(guó)家公園和金殿國(guó)家公園等。整體而言,生態(tài)源地受負(fù)向干擾相對(duì)較低,體現(xiàn)了當(dāng)前滇池流域保護(hù)措施的合理性和保護(hù)的有效性,但仍需嚴(yán)格保護(hù)。

圖5 生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)及廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)空間分布Fig.5 Spatial distribution of priority areas of ecological source restoration and corridor restoration

廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)面積為26.97km2,占廊道總面積的19.71%。整體來看廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)集中分布于研究區(qū)中部的城鎮(zhèn)邊界、廊道與道路交匯處,地類以建設(shè)用地和耕地為主(圖5)。這是由于研究區(qū)中部是區(qū)域生態(tài)過程的中轉(zhuǎn)與集散區(qū),源間廊道眾多,加之研究區(qū)中部人口眾多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人類干擾強(qiáng)度高,斑塊破碎、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高,對(duì)生態(tài)過程造成極大的阻力,因而廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)面積較大。

生態(tài)夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)共31處,均分布于城區(qū)邊緣或交通干線附近(圖6)生態(tài)夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的空間分布特征體現(xiàn)了流域城鎮(zhèn)擴(kuò)張、交通與生態(tài)系統(tǒng)的劇烈沖突。一方面城鎮(zhèn)擴(kuò)張致使生境斑塊的破碎化,生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力受損嚴(yán)重;另一方面交通網(wǎng)絡(luò)在增強(qiáng)人類干擾的廣度和深度的同時(shí)進(jìn)一步阻礙了景觀生態(tài)流的水平生態(tài)過程。因此需重點(diǎn)關(guān)注城鎮(zhèn)邊界、交通道路與生境斑塊交匯處的節(jié)點(diǎn)建設(shè)及其生態(tài)功能的提升。

圖6 生態(tài)夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)空間分布Fig.6 Spatial distribution of priority areas for restoration of ecological points

3.4 滇池流域生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)修復(fù)策略

針對(duì)上文識(shí)別的生態(tài)源地、廊道、夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)空間分布特征和典型問題,研究提出了相應(yīng)生態(tài)修復(fù)策略,以保障生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整、提升生態(tài)系統(tǒng)功能、完善源地—廊道—節(jié)點(diǎn)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

(1)生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)的面層面修復(fù)策略:“限制人為擾動(dòng),促進(jìn)功能提升”。源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)多位于滇池沿岸和北部丘陵山地與城區(qū)交界邊緣,受人為干擾大,源地邊緣斑塊破碎。源地內(nèi)部應(yīng)控制不符合主體功能定位的開發(fā)建設(shè)活動(dòng),加大封育力度,維護(hù)原有地形和生物多樣性,提升生態(tài)系統(tǒng)功能。如針對(duì)滇池生態(tài)源地,全面清理、遷出滇池源地內(nèi)的違規(guī)建筑物。持續(xù)推進(jìn)滇池水生態(tài)治理,確保滇池水質(zhì)達(dá)標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)功能的提升;源地邊緣需加強(qiáng)源地邊緣區(qū)域管控,注重生態(tài)緩沖區(qū)建設(shè),通過構(gòu)建環(huán)湖生態(tài)緩沖區(qū)、滇池生態(tài)步道等方式,加大保護(hù)修復(fù)力度。

(2)生態(tài)廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)的線層面修復(fù)策略:“清除生態(tài)障礙,保障生態(tài)流通”:廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)多位于城鎮(zhèn)邊界、城區(qū)河流及廊道與道路交匯處。流域中部尤其是滇池周邊市區(qū),需注重生態(tài)廊道保護(hù),依托現(xiàn)有山地、林地、水系,建設(shè)維護(hù)環(huán)城生態(tài)廊道、城市綠地等連通性生態(tài)空間,避免城市無序擴(kuò)張、過度蔓延,營(yíng)造良好的城鎮(zhèn)發(fā)展形態(tài)。因此,在后期城市發(fā)展規(guī)劃中應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)規(guī)劃,合理引導(dǎo)城市發(fā)展方向,同時(shí),結(jié)合河流、林地分布情況,預(yù)留綠化、通風(fēng)廊道空間,構(gòu)建環(huán)城生態(tài)廊道,保障生態(tài)流暢通,避免城市低效、過度擴(kuò)張;此外,針對(duì)寶象河、盤龍江水系等結(jié)構(gòu)性天然廊道應(yīng)加強(qiáng)治理,持續(xù)開展入湖河流整治,治理河道污染,加強(qiáng)岸線管控及河流沿岸濕地保護(hù),構(gòu)建美麗河道。

(3)生態(tài)夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的點(diǎn)層面修復(fù)策略:“預(yù)留生態(tài)通道,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理”:生態(tài)夾點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)多位于城鎮(zhèn)邊緣和交通干線附近。應(yīng)增設(shè)交通廊道防護(hù)設(shè)施、生態(tài)綠地和綠色通道,削弱現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)的噪聲、揚(yáng)塵、尾氣等對(duì)生境的影響;此外,在未來城市建設(shè)和交通規(guī)劃應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估與生態(tài)空間的保留塑造,降低交通建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)可以突出生態(tài)保護(hù)和修復(fù)的重點(diǎn),為生態(tài)保護(hù)修復(fù)政策的建立和完善提供重要的科學(xué)依據(jù)。而生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的準(zhǔn)確識(shí)別需要精準(zhǔn)把控國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)“整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理”的理念[39—40]。相較以往生態(tài)修復(fù)研究對(duì)生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力考慮不足的局限[41—42]。研究在生態(tài)修復(fù)迫切性表征上引入負(fù)向干擾指數(shù)。負(fù)向干擾指數(shù)構(gòu)建涉及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)所受干擾的多角度分析,既考慮人類干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的直接影響,又考慮區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)來衡量生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力,從而有效避免了單尺度評(píng)價(jià)對(duì)區(qū)域生態(tài)修復(fù)迫切性表征不準(zhǔn)的問題。所構(gòu)建的負(fù)向干擾面相較單一人類干擾指數(shù)局限于城區(qū)和交通網(wǎng)絡(luò)有所銳化和突出,耕地破碎和擴(kuò)展對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)向影響得到進(jìn)一步體現(xiàn)。

在生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的修復(fù)策略制定上,研究針對(duì)不同類型生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的空間分布特征和區(qū)域典型問題,提出限制人為擾動(dòng),提升生態(tài)功能;清除障礙區(qū),保障生態(tài)流通;預(yù)留生態(tài)通道,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理的點(diǎn)線面結(jié)合協(xié)同治理策略,可對(duì)現(xiàn)有保護(hù)修復(fù)政策進(jìn)行一定的補(bǔ)充和優(yōu)化?，F(xiàn)有的地方生態(tài)保護(hù)修復(fù)政策多側(cè)重于生態(tài)紅線的劃定和生態(tài)保護(hù)區(qū)的區(qū)塊保護(hù)[43],如昆明市政府自2008年啟動(dòng)的滇池湖濱“四退三還一護(hù)”生態(tài)建設(shè)工作、滇池草海系統(tǒng)整治、滇池流域“兩線”“三區(qū)”劃定管控等。雖然這種區(qū)塊保護(hù)對(duì)大面積或脆弱的生態(tài)用地具有保護(hù)作用,但并未充分考慮景觀連通性、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。生態(tài)用地間缺乏重要的連接通道,物質(zhì)循環(huán)和能量受阻,生態(tài)保護(hù)修復(fù)效果相對(duì)較差[44]。而通過修復(fù)優(yōu)先區(qū),完善生態(tài)源地、廊道、節(jié)點(diǎn)等景觀組分,有助于明晰生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)和關(guān)鍵,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系和相互作用,形成一體的生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò),達(dá)成系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理的目標(biāo)[45]。同時(shí)所識(shí)別的生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)又能為現(xiàn)有保護(hù)區(qū)區(qū)塊保護(hù)策略制訂和緩沖區(qū)范圍劃定提供一定的依據(jù)和參考,由以往緩沖區(qū)范圍硬性劃定到彈性設(shè)置。

然而,本研究還存在以下局限:一方面,在生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)提取過程中,僅考慮了人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響,忽視了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)保投入等人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的正向影響。在后續(xù)的研究中有待進(jìn)一步完善;另一方面,本文依據(jù)源地、廊道、節(jié)點(diǎn)修復(fù)優(yōu)先區(qū)在生態(tài)安全格局中的作用、空間分布特征等,提出了一定的生態(tài)修復(fù)策略。但具體的修復(fù)措施如斑塊面積的優(yōu)化尺度、緩沖區(qū)距離設(shè)置、生態(tài)通道設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)等可能與實(shí)際景觀格局存在誤差,導(dǎo)致實(shí)際修復(fù)操作中產(chǎn)生不確定性,未來有必要結(jié)合實(shí)踐作進(jìn)一步的深入研究。

4.2 結(jié)論

基于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)—人為干擾—景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)開展生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)診斷與修復(fù)研究,對(duì)流域生態(tài)修復(fù)進(jìn)行了積極探索,并提出了針對(duì)性的修復(fù)策略。研究結(jié)論如下:

(1)滇池流域人類干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)整體較高,交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)人類干擾和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的擴(kuò)展和增強(qiáng)作用不容忽視。流域負(fù)向干擾以中低干擾為主,但較高、高干擾區(qū)占比較大,集中分布于城區(qū)和交通干線兩側(cè)。

(2)區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)典型湖泊生態(tài)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),生態(tài)廊道以中部放射型廊道和邊緣分散式環(huán)形廊道,連通23塊生態(tài)源地,保障區(qū)域生態(tài)安全。

(3)研究共識(shí)別生態(tài)源地修復(fù)優(yōu)先區(qū)面積73.83km2,生態(tài)廊道修復(fù)優(yōu)先區(qū)26.97km2,生態(tài)夾點(diǎn)31處。結(jié)合各生態(tài)修復(fù)優(yōu)先區(qū)的空間分布特征和典型問題,提出限制人為擾動(dòng),提升生態(tài)功能;清除生態(tài)障礙,保障生態(tài)流通;預(yù)留生態(tài)通道,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理的修復(fù)策略。