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        基于電路理論的高原山地縣域生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建

        2024-04-07 00:00:00陳文漪劉敏潘悅張瀚琪董俊梅
        廣東園林 2024年6期
        關(guān)鍵詞:夾點源地連通性

        摘要

        鑒于高原山地的特殊地理環(huán)境及社會經(jīng)濟條件的限制,高原山地區(qū)域目前面臨著城市快速擴張、生態(tài)保護壓力大等挑戰(zhàn)。以高原山地地區(qū)的云南省鎮(zhèn)沅彝族哈尼族拉祜族自治縣為例,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評估和形態(tài)學空間格局分析,從功能性和結(jié)構(gòu)性2個方面綜合確定生態(tài)源地,并利用電路理論原理構(gòu)建生態(tài)廊道,進一步識別生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點,構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡,最后根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀提出針對性建議。結(jié)果表明:鎮(zhèn)沅縣擁有生態(tài)源地21個,形成生態(tài)廊道38條,共識別出夾點區(qū)域23.31 km2以及障礙點區(qū)域40.00 km2。生態(tài)源地及廊道多分布在鎮(zhèn)沅縣西部,而東部存在明顯的斷層現(xiàn)象。最后基于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀條件與發(fā)展愿景,綜合構(gòu)建了鎮(zhèn)沅縣“四區(qū)、一軸、六脈、多廊道、多節(jié)點”的生態(tài)網(wǎng)絡體系,并提出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)未來發(fā)展重點及方向。

        Abstract

        In view of the special geographical environment and socio-economic conditions of the plateau mountainous area, the plateau mountainous area is currently facing challenges such as rapid urban expansion and high pressure on ecological protection. Taking Zhenyuan Yi and Hani and Lahu Autonomous County of Yunnan Province in the plateau mountainous area as a case study, this study integrates ecosystem service importance assessment with morphological spatial pattern analysis to comprehensively identify ecological sources from both functional and structural perspectives, and construct ecological corridors using circuit theory. Furthermore, identify ecological pinch points and ecological obstacle points, build an ecological network, and finally put forward targeted suggestions based on the development status of each township. The results show that Zhenyuan County contains 21 ecological sources and 38 ecological corridors. A total of 23.31 km2 of the pinch area and 40.00 km2 of the obstacle area are identified. The ecological sources and corridors are mostly distributed in the west of Zhenyuan County, while there are obvious faults in the east. Finally, based on the development status and development vision of each township, the ecological network system of' four districts, one axis, multiple corridors and multiple nodes' in Zhenyuan County was comprehensively constructed, and the future development focus and direction of each township were proposed.

        文章亮點

        1)從功能和結(jié)構(gòu)2個角度構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡,基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價和形態(tài)學空間格局分析法綜合選取生態(tài)源地;2)運用電路理論模型提取生態(tài)廊道,更加全面考慮景觀結(jié)構(gòu)的完整性和連通性,避免人為選擇的主觀性。

        關(guān)鍵詞

        生態(tài)網(wǎng)絡;生態(tài)系統(tǒng)服務功能;電路理論;MSPA;高原山地;鄉(xiāng)村振興

        Keywords

        Ecological network; Ecosystem service function; Circuit theory; MSPA; Plateau mountains; Rural vitalization

        生態(tài)安全是國家安全最重要的部分,也是人類社會可持續(xù)發(fā)展和民生改善的基本要素[1]。中國作為一個多山國家,山地、高原和丘陵約占國土面積的69%,盆地占19%,平原占12%[2]。因此,維護高原山地區(qū)域的生態(tài)安全對于提升我國生態(tài)安全水平具有重要意義。但近年來,隨著我國人口的快速增長和城市化的不斷推進,城市空間占據(jù)更多的自然空間,從而導致自然景觀不斷地消失和破碎化[3]。同時,高原山地生態(tài)系統(tǒng)因其中存在較大的地形高差,受重力作用的影響,穩(wěn)定性較差,抵抗外界干擾的能力弱,當環(huán)境問題對其產(chǎn)生影響時,山地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能難以恢復原狀[4]。這容易引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問題。

        在此背景下,許多學者[5~6]提出構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡,識別生態(tài)保護區(qū)域,從而破解當前城市發(fā)展所遇到的難題。生態(tài)網(wǎng)絡作為一種多尺度的結(jié)構(gòu)體系,是對以林地、草地、濕地、水體、未利用地等國土生態(tài)空間為主要對象的空間布局的規(guī)劃[7],其核心理念在于將分散的棲息地斑塊相互連接形成一個綜合性的生境網(wǎng)絡,從而優(yōu)化網(wǎng)絡空間布局,增強生態(tài)系統(tǒng)的服務功能。隨著生態(tài)網(wǎng)絡研究的發(fā)展,生態(tài)網(wǎng)絡的構(gòu)建模型日趨成熟,形成了“源地識別-廊道構(gòu)建-生態(tài)節(jié)點搭建”的基本范式。起初,相關(guān)研究多選擇自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)所在地,或生物多樣性較高的林地作為生態(tài)源地[8]。為了降低主觀性對于生態(tài)源地識別造成的影響,部分研究開始運用形態(tài)學空間格局分析法(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)[9]、構(gòu)建綜合評價指標體系法[10]和粒度反推法[11]等選取核心生態(tài)源地。不同的自然基質(zhì)可為人類提供不同種類的效益和資源,因此相關(guān)研究將生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價和形態(tài)學空間格局分析法相結(jié)合,從功能和結(jié)構(gòu)兩大角度綜合選取核心生態(tài)源地[12]。廊道構(gòu)建是生態(tài)網(wǎng)絡規(guī)劃中最關(guān)鍵的步驟,方法多樣,如最小累積阻力模型[13]、電路理論模型[14]以及斑塊重力模型[15]。近年來電路理論被廣泛應用于生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建,通常結(jié)合生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點的識別,綜合構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡。

        鎮(zhèn)沅彝族哈尼族拉祜族自治縣(以下簡稱“鎮(zhèn)沅縣”)地處云南省西南部,是典型的高原山地區(qū)域,地質(zhì)環(huán)境復雜多樣,具有自然資源約束明顯、生態(tài)環(huán)境敏感的特征[16]??h域受縱向兩大山系切割,形成六大河流縱向延伸、城鎮(zhèn)布局縱向拓展的地理空間格局。生物多樣性和水土保持是其重要的生態(tài)系統(tǒng)服務功能。境內(nèi)有云南哀牢山國家級自然保護區(qū),是云南省哀牢山-無量山山地生態(tài)屏障的重要組成部分。然而,由于鎮(zhèn)沅縣城鎮(zhèn)化水平較低以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不完善,部分高原山地區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化較為嚴重。因此,本研究選取鎮(zhèn)沅縣為研究區(qū),綜合運用生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價和形態(tài)學空間格局分析法識別生態(tài)源地,利用電路理論構(gòu)建生態(tài)廊道,識別生態(tài)夾點及障礙點,從而全面構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡,并將生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)層面,為鎮(zhèn)沅縣生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建及生態(tài)安全保護提供決策依據(jù)與科學參考。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        云南省普洱市鎮(zhèn)沅縣(100°21′~101°31′E,23°24′~24°22′N)地處哀牢山和無量山之間,中心城區(qū)為恩樂鎮(zhèn),全縣總面積4 147.58 km2。其中,山地面積占比97.7%,縣域平均海拔1 376 m。鎮(zhèn)沅縣分屬于紅河、瀾滄江兩大水系,哀牢山和無量山縱貫縣域南北,與六大河流相間,構(gòu)成鎮(zhèn)沅縣“五谷五嶺”的地貌特征(圖1)。普洱市水務局公開信息顯示,鎮(zhèn)沅縣生態(tài)基礎良好,自然資源豐富,有瀾滄江、恩樂河等534條河流,境內(nèi)有云南哀牢山國家級自然保護區(qū)、云南普洱小黑江省級森林公園、大寺箐森林自然公園、淀坑河水庫森林自然公園、灣河水庫森林自然公園以及山神丫口森林自然公園等,總保護面積達" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 169.18 km2。截至2022年,全縣地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)達938 278萬元,全縣以工農(nóng)業(yè)為主,常住人口17.22萬人,鎮(zhèn)沅縣下轄4個區(qū),下設21個街道和22個鎮(zhèn)。近年來,城鎮(zhèn)的快速發(fā)展和持續(xù)推進的鄉(xiāng)村建設導致生態(tài)空間減少,部分地區(qū)生態(tài)功能退化。

        1.2 研究方法

        1.2.1數(shù)據(jù)來源

        本次研究采用多個數(shù)據(jù)集,具體數(shù)據(jù)來源如表1所示。

        1.2.2 生態(tài)源地選取

        本研究從功能源地和結(jié)構(gòu)源地2個角度選取縣域內(nèi)具有重要生態(tài)保育價值的區(qū)域作為生態(tài)源地,涵蓋林地、草地、水域等多種土地利用類型。

        從功能角度出發(fā),本研究基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價來選取源地。就大中尺度區(qū)域研究而言,凈初級生產(chǎn)力(Net Primary Productivity,NPP)定量評價法在生態(tài)系統(tǒng)服務功能的評價方面更具有實用性[17]。鎮(zhèn)沅縣是典型的高原山地區(qū)域,水土流失問題嚴重。同時,作為云南哀牢山國家級自然保護區(qū)的所在地,該地區(qū)物種豐富多樣。因此本研究參照《生態(tài)保護紅線劃定技術(shù)指南》(環(huán)發(fā)〔2015〕56號),采用NPP定量評價方法作為指標選取依據(jù)[18],選取水土保持、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護3類指標對生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行評價[19~20],并運用自然間斷法對評價結(jié)果進行分級賦值。在評價過程中賦予水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性保護功能相同的權(quán)重,最后將其疊加處理[12],選取功能核心生態(tài)源地(表2)。

        從結(jié)構(gòu)視角出發(fā),結(jié)合MSPA和景觀連通性選取生態(tài)源地。MSPA是基于形態(tài)學原理創(chuàng)建的一種圖像處理方法,相較于其他方法能夠準確地識別各元素之間的空間關(guān)系。本研究將土地利用類型分為林地、草地、水域、耕地、建設用地和未利用地6種景觀類型,并將林地、水域作為前景,其余用地作為背景,通過MSPA分析工具識別出研究區(qū)互不重疊的7種空間格局,包括核心區(qū)、橋接區(qū)、環(huán)道、支線、邊緣、穿孔和孤島,從而確定研究區(qū)核心區(qū)。景觀連通性是評判該區(qū)域的物種是否能順利實現(xiàn)信息交流和遷移的重要決定因子[21]。運用軟件Conefor 2.6分析可能連通性指數(shù)dPC,綜合核心區(qū)面積大小,從而得到研究區(qū)結(jié)構(gòu)核心生態(tài)源地。最終將同時具有功能核心和結(jié)構(gòu)核心的區(qū)域作為鎮(zhèn)沅縣的核心生態(tài)源區(qū)。

        1.2.3 生態(tài)廊道構(gòu)建

        科學構(gòu)建生態(tài)綜合阻力面是構(gòu)建生態(tài)廊道的關(guān)鍵。參考相關(guān)研究[22~24],結(jié)合鎮(zhèn)沅縣具體情況,從自然和人為2個因素出發(fā),篩選出生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價、土地利用、建設用地密度等8項指標作為綜合阻力面的構(gòu)成因素,同時將景觀阻力值劃分為5個等級,得到綜合阻力因子評價體系。其中,對于研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價,利用自然斷點法將其分為01~05五個等級,等級越高阻力值越小。同時,鎮(zhèn)沅縣內(nèi)水系發(fā)達,因此在構(gòu)建生態(tài)廊道時需考慮水系對動物遷徙,特別是對陸生動物遷徙的阻力[25]。結(jié)合研究區(qū)實際情況,運用層次分析法[26~27],對相關(guān)阻力因子進行權(quán)重賦值(表3)。研究通過8階判斷矩陣計算得到CI值為0.000,且查表獲取RI值為1.410,因此計算得到CR值為0.000(小于0.1),這代表本次研究判斷矩陣滿足一致性檢驗,計算所得權(quán)重具有一致性。

        基于電路理論,應用Linkage Mapper 2.0.0軟件,利用電子的隨機流動來模擬生態(tài)的流動過程,預測物種遷徙和擴散的概率,通過計算最低累積電阻值構(gòu)建鎮(zhèn)沅縣生態(tài)廊道。

        1.2.4 生態(tài)節(jié)點識別

        研究區(qū)生態(tài)節(jié)點包含生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點。其中,生態(tài)夾點指電流高度密集的區(qū)域,該斑塊的退化或者損失極有可能降低區(qū)域生境的連通性,常作為優(yōu)先保護的棲息地區(qū)域。生態(tài)障礙點指阻礙物種在棲息斑塊之間移動的地方,通過改善障礙點環(huán)境,可以顯著提高生態(tài)源地之間的連通性。研究利用Point Mapper及Barrier Mapper插件得到生態(tài)夾點及障礙點位置,并結(jié)合廊道構(gòu)建以及障礙點的空間分布構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 鎮(zhèn)沅縣生態(tài)源地綜合識別

        2.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價

        根據(jù)相關(guān)模型計算與評估,采用自然斷點法將重要性評價結(jié)果劃分為5個等級,1~5級代表重要性從低到高,分別為一般保護區(qū)、較重要區(qū)、重點關(guān)注區(qū)、重要區(qū)以及極重要區(qū)(圖2)。研究將極重要區(qū)識別為生態(tài)源地。

        在生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價中,從面積上來看,5級和4級區(qū)域的面積占了全縣面積的67.53%,鎮(zhèn)沅縣的生態(tài)系統(tǒng)服務功能整體較強;從空間分布上來看,綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能的極重要區(qū)主要分布在無量山脈及其支脈、哀牢山脈等高海拔地區(qū),這些地區(qū)的土地利用類型以林地為主。研究發(fā)現(xiàn),生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性區(qū)域的面積占比、分布都與生物多樣性保護功能重要性區(qū)域的保持一致,這表明鎮(zhèn)沅縣的生物多樣性功能是鎮(zhèn)沅縣生態(tài)系統(tǒng)服務功能的主導,而水源涵養(yǎng)和水土保持的主導能力較弱。從整體看,鎮(zhèn)沅縣綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價呈現(xiàn)出高低交錯的空間分布格局。

        2.1.2 形態(tài)學空間格局分析

        將鎮(zhèn)沅縣2020年土地利用數(shù)據(jù)導入Guidos中識別出7種空間格局。前景要素林地、水域的面積為3 250.18 km2,約占研究區(qū)總面積的78.34%,這說明鎮(zhèn)沅縣生態(tài)基礎良好。選擇面積大于15 km2的核心區(qū),篩選得到28個斑塊進行景觀連通性分析。最終確定斑塊面積大于15 km2且dPC值不小于1的26個核心區(qū)?;赿PC指數(shù)將26個核心區(qū)斑塊分為5個等級,1至5級代表連通性由低到高。景觀連通性為5級的斑塊面積為375.88 km2,占整個研究區(qū)面積的9.06%。這些高連通性區(qū)域主要分布在研究區(qū)中部,即無量山山脈所在地,對縣域整體的景觀連通性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用(圖3)。

        2.1.3 生態(tài)源地的綜合提取

        等權(quán)疊加生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價和形態(tài)學空間格局分析2項評價結(jié)果,得出鎮(zhèn)沅縣生態(tài)源地重要性綜合評價結(jié)果。利用ArcGIS軟件中的自然斷點法,將結(jié)果分為1~5級,選取5級和4級作為鎮(zhèn)沅縣生態(tài)源地(圖4)。研究結(jié)果表明:鎮(zhèn)沅縣共有生態(tài)源地21個,總面積1 291.82 km2,占全縣面積的31.15%。這些生態(tài)源地大體呈條帶狀,從南到北貫穿鎮(zhèn)沅縣,涵蓋了無量山、哀牢山等山脈,振太河、恩樂江、者干河流域,以及云南哀牢山國家級自然保護區(qū)、大寺箐森林自然公園、山神丫口森林自然公園、淀坑河水庫森林自然公園、灣河水庫森林自然公園和普洱小黑江省級森林公園,絕大部分土地利用類型為林地。

        鎮(zhèn)沅縣9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有生態(tài)源地分布,其中,勐大鎮(zhèn)、振太鎮(zhèn)、恩樂鎮(zhèn)和者東鎮(zhèn)所涉及的生態(tài)源地數(shù)量較多。勐大鎮(zhèn)的生態(tài)源地的面積最大,達到322.74 km2,占生態(tài)源地總面積的24.98%,其中的無量山山脈和生物多樣性極重要區(qū)的林地有很高的覆蓋度,植被茂密,是眾多野生動物的棲息地。因此,推動勐大鎮(zhèn)的綠色可持續(xù)發(fā)展有助于提升鎮(zhèn)沅縣整體的生物多樣性。恩樂鎮(zhèn)、者東鎮(zhèn)的生態(tài)源地占比均超過10%。相比之下,和平鎮(zhèn)的生態(tài)源地面積最小,僅占比4.02%。由于長期的礦產(chǎn)資源開發(fā)活動,該鎮(zhèn)的生態(tài)源地分布破碎化,無法形成大片且穩(wěn)定的核心生態(tài)源地。因此,在鄉(xiāng)級生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建中,應重點關(guān)注對破碎化生態(tài)源地的修復工作,以提升其連續(xù)性和穩(wěn)定性,從而更有效地保護鎮(zhèn)沅縣的生態(tài)環(huán)境。

        2.2 鎮(zhèn)沅縣生態(tài)廊道構(gòu)建

        基于鎮(zhèn)沅縣生態(tài)源地空間分布情況,結(jié)合篩選的8個生態(tài)阻力因子,構(gòu)建生態(tài)綜合阻力面(圖5)。研究區(qū)生態(tài)阻力值空間異質(zhì)性顯著,高阻力值地區(qū)基本集中在城鎮(zhèn)建設密集地帶,特別是鎮(zhèn)沅縣東部的礦產(chǎn)能源開發(fā)區(qū)。低阻力值地區(qū)主要分布在林地覆蓋區(qū),包括云南哀牢山國家級自然保護區(qū)和多個森林公園,這些地區(qū)生態(tài)環(huán)境良好,有利于野生生物活動與遷徙??偟膩碚f,鎮(zhèn)沅縣的生態(tài)阻力格局阻礙了東西向的物種遷徙和交流,在后續(xù)網(wǎng)絡構(gòu)建中需加強東西向生態(tài)源地之間的聯(lián)系。

        基于電路理論構(gòu)建生態(tài)廊道,鎮(zhèn)沅縣共有38條生態(tài)廊道,總長度293.57 km(圖6)。生態(tài)廊道在空間分布中呈現(xiàn)“西密東疏”的特征。研究區(qū)西部生態(tài)源地分布密集,面積較小,生態(tài)源地之間相互作用力強,因而該區(qū)域的生態(tài)廊道較短,應注意保護周邊的林地,為物種遷徙和交流提供良好的生態(tài)環(huán)境。研究區(qū)東部的生態(tài)廊道主要用于連接東部的云南哀牢山國家級自然保護區(qū)和中部的省級森林公園,但部分廊道經(jīng)過建成區(qū)和礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū),易受外界干擾而發(fā)生斷裂,后期規(guī)劃應優(yōu)先選擇在生態(tài)廊道易斷裂處恢復本土植物群落,并建立動態(tài)監(jiān)測體系,構(gòu)建生態(tài)踏腳石,從而提升生態(tài)廊道的穩(wěn)定性。

        在鄉(xiāng)鎮(zhèn)層面,由于振太鎮(zhèn)的生態(tài)源地分布較為破碎化,其生態(tài)廊道的長度最長,達到了77.86 km;且有多段公路穿越振太鎮(zhèn)的多數(shù)廊道,嚴重影響了廊道的連續(xù)性,從而增大了物種遷徙的阻力。因擁有廣泛的生態(tài)源地分布,勐大鎮(zhèn)的生態(tài)廊道的長度也達到了58.32 km。而田壩鄉(xiāng)和古城鎮(zhèn)由于其生態(tài)源地整體連通性較好,并無生態(tài)廊道分布。

        2.3 鎮(zhèn)沅縣生態(tài)節(jié)點識別

        基于電路理論模擬生物流在異質(zhì)景觀中遷移運動的過程,電流密度越大的區(qū)域即為生態(tài)夾點[28](圖7)。通過依次對生態(tài)廊道輸入電流計算各廊道電流,重復輸入使得所有源地接地,最后疊加得到累積電流,累加值較高的區(qū)域即為生態(tài)夾點。研究區(qū)累積電流區(qū)面積為850.73 km2,基于空間統(tǒng)計得出鎮(zhèn)沅縣生態(tài)網(wǎng)絡平均電流強度為0.013 2,最高強度達到0.248 2,這表明廊道生境質(zhì)量分布不均,需要提升廊道的整體建設水平。采用自然斷點法將研究區(qū)累積電流分為5級,5級區(qū)域作為生態(tài)夾點。鎮(zhèn)沅縣生態(tài)夾點區(qū)域面積為23.31 km2,占據(jù)研究區(qū)累計電流區(qū)的2.74%及縣域總面積的0.56%。生態(tài)夾點主要分布在鎮(zhèn)沅縣西部,即振太鎮(zhèn)、勐大鎮(zhèn)和恩樂鎮(zhèn)等林區(qū)覆蓋范圍較廣的區(qū)域,且其土地利用類型主要為林地和草地。生態(tài)夾點對于提升景觀整體銜接度十分重要,未來生態(tài)網(wǎng)絡建設要將生態(tài)夾點建設作為重點,對其進行嚴格界定和控制。

        采用移動窗口搜索法,分別以200 m、300 m、400 m為搜索半徑提取生態(tài)障礙點。通過自然斷點法將電流流域阻力值分為5級,將阻力值大于2.064的區(qū)域提取為生態(tài)障礙點。障礙點總面積為40.00 km2,占研究區(qū)總面積的0.96%(圖7)。大部分生態(tài)障礙點位于生態(tài)源地的邊緣或者生態(tài)廊道內(nèi)部。根據(jù)遙感影像圖進一步對照分析,這些生態(tài)障礙點大多位于建設用地和道路上,其中部分分布在鎮(zhèn)沅縣的礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)內(nèi)。隨著障礙點阻力值的不斷增加,生態(tài)廊道在未來可能面臨著被直接切斷的風險。因此,生態(tài)障礙點應作為后續(xù)修復的重點對象,通過改善和恢復障礙點的生態(tài)環(huán)境,優(yōu)化生態(tài)源地之間的連通性。

        2.4 縣域尺度生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建

        研究根據(jù)鎮(zhèn)沅縣生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價、生態(tài)源地的位置和數(shù)量,結(jié)合生態(tài)廊道的分布以及鎮(zhèn)沅縣“五谷五嶺”的地貌特征,構(gòu)建“四區(qū)、一軸、六脈、多廊道、多節(jié)點”的生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)(圖8)。

        鎮(zhèn)沅縣的無量山和哀牢山林地分布廣泛,是維持生物多樣性的重要源地,生境質(zhì)量高,生態(tài)阻力低,適合生物棲息,可作為生物多樣性功能保持區(qū)。西部的瀾滄江流域和中部的紅河流域,因其水源涵養(yǎng)功能和水土保持功能的評價值較高,可作為鎮(zhèn)沅縣水土保持功能區(qū)。此區(qū)域應建立長效嚴格的生態(tài)源地保護機制,防止水土流失。“一軸”是連接鎮(zhèn)沅縣東部和西部的重要通道,串聯(lián)了研究區(qū)內(nèi)多數(shù)生態(tài)源地及生態(tài)夾點,也是連接哀牢山和無量山的重要廊道,對于筑牢鎮(zhèn)沅縣生態(tài)安全屏障具有重要意義?!耙惠S”建設應限制廊道沿線的開發(fā)建設活動強度,設置一定寬度的建設緩沖區(qū),保證廊道的連通性。“六脈”包括研究區(qū)內(nèi)六大河流廊道,包括瀾滄江、恩樂江、者干河、勐統(tǒng)河、按板河和振太河,六大河流作為連接著生態(tài)源地和支流水系的生態(tài)廊道,擔負著水源安全、魚類生物多樣性保育等生態(tài)服務功能?!岸嗬鹊馈焙汀岸喙?jié)點”指篩選構(gòu)建的生態(tài)廊道和累積電流值高的生態(tài)踏腳石,它們作為提高生態(tài)廊道連通性的關(guān)鍵節(jié)點,是縣域生態(tài)網(wǎng)絡建設的優(yōu)先目標。

        研究結(jié)合生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀,提出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)相應的生態(tài)發(fā)展措施(表4)。根據(jù)生態(tài)網(wǎng)絡的分布特點,勐大鎮(zhèn)因生態(tài)源地及廊道數(shù)量眾多,具有重要的生態(tài)保育功能,其未來應加大對生態(tài)源地和廊道的保護力度;振太鎮(zhèn)的生態(tài)源地分布較為破碎化,該鎮(zhèn)應重點關(guān)注生態(tài)踏腳石的建設,提升生態(tài)廊道的穩(wěn)定性和增強其抗干擾能力;按板鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)和田壩鄉(xiāng)也需加強對生態(tài)源地的保護,增加生態(tài)廊道數(shù)量以提高連通性;恩樂鎮(zhèn)作為鎮(zhèn)沅縣的縣城所在地,應重點保護其東部的大片生態(tài)源地,同時應防止城區(qū)建設范圍無序擴張對生態(tài)源地造成破壞;九甲鎮(zhèn)、者東鎮(zhèn)以及和平鎮(zhèn)作為鎮(zhèn)沅縣礦產(chǎn)能源開發(fā)區(qū),應以生態(tài)修復為主導策略,減少礦產(chǎn)資源開發(fā)對哀牢山生態(tài)源地帶來的影響。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設為出發(fā)點,明確各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建方面的重點目標,將生態(tài)網(wǎng)絡建設納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃,是貫徹落實縣域生態(tài)網(wǎng)絡建設的關(guān)鍵所在。

        3 結(jié)論

        本研究以生態(tài)基礎良好的鎮(zhèn)沅縣作為評價對象,從功能和結(jié)構(gòu)2個角度,基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價和MSPA分析綜合選取生態(tài)源地,同時結(jié)合電路理論模型提取生態(tài)廊道并識別重要生態(tài)節(jié)點,綜合構(gòu)建鎮(zhèn)沅縣生態(tài)網(wǎng)絡,最后根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的特色定位明確其發(fā)展重點,促進各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的協(xié)同發(fā)展。得出結(jié)論如下:

        1)鎮(zhèn)沅縣的生態(tài)系統(tǒng)服務功能極重要區(qū)和重要區(qū)面積占了全縣面積的67.53%,極重要區(qū)主要分布在無量山脈及其支脈、哀牢山脈等高海拔地區(qū),土地利用類型以林地為主。

        2)由MSPA分析可知,前景要素面積為3 250.18 km2,

        占研究區(qū)總面積的78.34%,表明鎮(zhèn)沅縣生態(tài)基礎良好。位于研究區(qū)中部的高連通性區(qū)域是無量山山脈所在地,對縣域整體的景觀連通性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

        3)通過生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價和MSPA分析,共識別出21個生態(tài)源地,總面積1291.82 km2。生態(tài)源地主要涵蓋林地、水域等用地類型,包含無量山和哀牢山兩大山脈。運用電路理論模型,研究區(qū)共提取38條生態(tài)廊道,總長度293.57 km,廊道呈現(xiàn)出“西密東疏”的分布格局;識別出23.31 km2的生態(tài)夾點區(qū)域以及40.00 km2的生態(tài)障礙點區(qū)域,主要分布于振太鎮(zhèn)和恩樂鎮(zhèn)。夾點區(qū)域的土地利用類型以林地和草地為主,障礙點的主要土地利用類型為建設用地。

        4)考慮到鎮(zhèn)沅縣作為高原山地區(qū)域中發(fā)展相對滯后的地區(qū),依據(jù)其現(xiàn)實情況和規(guī)劃需求,構(gòu)建“四區(qū)、一軸、六脈、多廊道、多節(jié)點”的縣域生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),并結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃,將生態(tài)網(wǎng)絡建設從縣域傳導至鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

        相較于僅從MSPA的角度篩選生態(tài)源地的方法,本研究將生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價與MSPA分析相結(jié)合,綜合評估水土保持、水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護3項生態(tài)系統(tǒng)服務功能,從功能和結(jié)構(gòu)2個角度對生態(tài)源地進行綜合選取,提高了生態(tài)源地選取的全面性。同時運用電路理論模型提取生態(tài)廊道,更加全面地考慮景觀結(jié)構(gòu)的完整性和連通性,避免了人為選擇的主觀性。此外,本研究還在生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建中考慮到茶葉等特色產(chǎn)業(yè)在鎮(zhèn)沅縣的經(jīng)濟和生態(tài)價值,建議鎮(zhèn)沅縣未來通過量化茶葉等特色產(chǎn)品的供給功能,合理規(guī)劃相關(guān)種植園的面積和分布,避免過度開發(fā)導致其他生態(tài)服務功能的衰退,促進生態(tài)保護與經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)同發(fā)展。

        本研究僅從縣域?qū)用鏄?gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),仍存在局限性。生態(tài)網(wǎng)絡作為復雜且動態(tài)平衡的系統(tǒng),與周邊地區(qū)的生態(tài)交流過程十分頻繁。為了加強區(qū)域?qū)用嫔鷳B(tài)源地之間的聯(lián)系與溝通,并推動生態(tài)系統(tǒng)的保護工作,未來研究應當結(jié)合更大尺度的城鎮(zhèn)群,綜合構(gòu)建多尺度生態(tài)網(wǎng)絡,推動實現(xiàn)國土空間的可持續(xù)發(fā)展目標。

        注:圖片均為作者自繪,底圖審圖號為GS(2024)0650。

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