文章編號：1674-6139（2025）08-0022-05

中圖分類號：X171.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Construction of Urban Ecological Security Pattern in Longhua District of Shenzhen from Perspective of Carbon Sequestration

Cao Gang

（Shenzhen Yuanqing Environmental Technology Service Co.Ltd.，Shenzhen 518Ooo，China）

Abstract：Inresponsetocologicalthreatsfromhabitatfragmentationduetourbandevelopmentandstringentcologicalprotection requirementsunderthe“dualcarbon”context，thisstudyconductedannalysisintegratingcarbonstorageandlandscapemorphologyspatialpatersttiolicalouessiodeltoscedolallodol curityframeworkforLgaistrictvenologicaloucereasereidentifidnudingyossuchsGangingstark GuanlanForestParkandYangtaiMoutainineeoogicalcoidors，totaing5lometersingth，ereelineatedddin agridlikepateresemblingthecharacter“目”.Thisledtotheestablishmentofaneologicalscuritypaterncharacterzdby“one ring，dualcordorsndultipleodes”，fomingakeyprotectinandcompreesivelikagecoloicalframeworktopromoteteco servation of significant ecological areas and facilitate biological exchanges.

Key words：carbon sink；MSPA；minimum cumulative resistance model；ecological corridor

前言

城市開發(fā)建設(shè)活動引發(fā)了生態(tài)空間破碎、生物多樣性降低、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量下降等問題，嚴(yán)重威脅生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，通過構(gòu)建和維護(hù)完整生態(tài)系統(tǒng)以緩解區(qū)域生態(tài)問題的生態(tài)安全格局研究成為熱點(diǎn)[1]，“生態(tài)源地識別－阻力面構(gòu)建-生態(tài)廊道提取”的生態(tài)安全格局構(gòu)建方式[2]成為主流。生態(tài)源地的識別作為基礎(chǔ)性工作，直接影響格局構(gòu)建的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，大量研究聚焦于生態(tài)源地識別方法的優(yōu)化。目前生態(tài)源地的識別方法主要包括主觀選取、景觀分析提取、生態(tài)服務(wù)功能分析提取等三大類。主觀選取法因缺乏定量分析，易受政策和經(jīng)驗(yàn)影響;景觀分析提取因主要關(guān)注斑塊的空間上分布和連通，忽略了斑塊內(nèi)在功能價值；生態(tài)服務(wù)功能分析提取因聚焦于圖斑內(nèi)在功能價值而對斑塊在景觀中的空間結(jié)構(gòu)關(guān)注較少[2]。對此，少量研究進(jìn)一步探索了“敏感性－重要性－連通性”[3]“碳匯-景觀連通性”[4]的生態(tài)源地識別框架，提供了生態(tài)源地識別新思路，提高了區(qū)域生態(tài)安全格局的科學(xué)性，促進(jìn)了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。研究基于深圳市“雙碳”工作開展情況，結(jié)合碳儲量指數(shù)和景觀形態(tài)學(xué)空間格局分析綜合識別生態(tài)源地，構(gòu)建深圳市龍華區(qū)城市生態(tài)安全格局，以期為龍華區(qū)生態(tài)保護(hù)提供參考。

1 研究區(qū)概況

龍華區(qū)地處深圳市地理中心和粵港澳大灣區(qū)城市發(fā)展中軸，毗鄰“六區(qū)一市”，下轄6個街道，總面積175.6平方公里，全區(qū)常住人口251.84萬人。龍華區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤、雨量充沛，多年平均氣溫 22.3^°C ，多年平均降水量1799.73毫米，地形地貌以丘陵、臺地為主。區(qū)域內(nèi)自然資源豐富，陽臺山、泥坑山環(huán)繞，觀瀾河干支流縱橫交織，串聯(lián)茜坑水庫、高峰水庫等16座水庫，綠化覆蓋率 43.79% ，生態(tài)紅線面積占比達(dá)到 11.04% ，生態(tài)基底良好。

2 研究方法

2.1 生態(tài)源地識別

2.1.1 MSPA分析

形態(tài)學(xué)空間格局分析（MAPS）是一種基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理對二值化柵格圖像進(jìn)行空間格局識別分類的方法[5]。該方法因具有尺度限制少、識別高效快速的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生態(tài)學(xué)相關(guān)研究[2]。研究將林地、草地、水域等自然生態(tài)要素設(shè)置為前景，運(yùn)用GuidosToolbox軟件分析得出龍華區(qū)核心區(qū)、孤島、邊緣區(qū)、空隙、橋接區(qū)、環(huán)道區(qū)以及支線等7類景觀類型。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選取核心區(qū)進(jìn)行景觀格局指數(shù)分析，計(jì)算景觀可能連通性指數(shù) （PC） 和各核心區(qū)斑塊重要性指數(shù)（ （dPC） ，計(jì)算公式如式（1）-式（2）：

式（1）-式（2）中， n 表示斑塊總數(shù)； a_i/a_j 表示斑塊 i 和 j 的面積， p_ij 表示斑塊 i 和 j 之間路徑概率乘積的最大值；A為研究區(qū)總面積； PC_iremove 表示移除斑塊i后景觀的可能連通性指數(shù)。

2.1.2 碳儲量計(jì)算

碳儲存從陸地生態(tài)碳循環(huán)角度反映生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力[4]，研究采用InVEST模型中碳儲量模塊，用不同土地利用類型面積乘以該類型土地利用碳密度的方式計(jì)算區(qū)域碳儲量，具體計(jì)算公式如式（3）：

式（3）中， c 為區(qū)域總碳儲量（t）;i為土地利用類型； A_i 為第 χ_i 種土地利用類型面積； C_i 為第 χ_i 種土地利用類型對應(yīng)的碳密度。研究中各地類碳密度取值參考深圳市相關(guān)研究成果確定[]，見表1。

表1龍華區(qū)各土地利用類型碳密度

2.1.3生態(tài)源地提取

生態(tài)源地指在生態(tài)過程中能夠維護(hù)生物棲息地和維持區(qū)域生態(tài)安全的重要生態(tài)斑塊[4」，綜合MS-PA分析結(jié)果和碳儲量測算結(jié)果確定區(qū)域生態(tài)源地，具體提取方法及原則如下：（1）生態(tài)斑塊提取，提取斑塊重要性指數(shù)前10的區(qū)域作為生態(tài)斑塊；（2）碳儲量斑塊提取，提取碳儲量前10的區(qū)域作為碳匯斑塊；（3）生態(tài)源地提取，通過ArcGIS空間疊加分析，識別出生態(tài)斑塊與碳匯斑塊重疊區(qū)域，篩選出面積大于 0.5km² 的圖斑作為生態(tài)源地。

2.2 阻力面構(gòu)建

研究結(jié)合龍華區(qū)實(shí)地情況，充分考慮不同景觀類型及人類活動可能產(chǎn)生的影響，綜合選取了高程、坡度、植被覆蓋度、土地利用類型、距道路的距離、距水系的距離等因子構(gòu)建生態(tài)阻力面[4，7-8]，并通過層次分析法確定各因子權(quán)重。各因子阻力值等級劃分及權(quán)重見表2。

表2龍華區(qū)阻力因子分級標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重

2.3 生態(tài)廊道提取

最小累計(jì)阻力模型（MCR）最初由Knappen等提出，用于模擬物種擴(kuò)散過程，現(xiàn)被廣泛運(yùn)用于生態(tài)廊道識別，計(jì)算公式如式（4）：

式（4）中，MCR為物種從生態(tài)源地?cái)U(kuò)散到其他生態(tài)源地的最小累積阻力值； D_ij 為物種從生態(tài)源地i到j(luò)的空間距離； R_i"為景觀單元 i 對應(yīng)的生態(tài)阻力系數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 源地識別結(jié)果

文章基于碳匯、斑塊重要性、圖斑面積等因素綜合識別提取了7塊生態(tài)源地，總面積19.82平方公里，主要分布在龍華區(qū)西、南、東部行政邊界處，對應(yīng)光明森林公園、觀瀾森林公園、陽臺山、塘朗山、樟坑徑郊野公園等生態(tài)良好區(qū)域，見圖1。

圖1龍華區(qū)生態(tài)源地

3.2 阻力面構(gòu)建

根據(jù)龍華區(qū)阻力因子分級及權(quán)重，疊加計(jì)算龍華區(qū)源地?cái)U(kuò)散累計(jì)阻力，計(jì)算結(jié)果如圖2所示。高阻力主要分布在中部區(qū)域，有明顯的聚集特點(diǎn)，與人類活動密集區(qū)域基本一致;低阻力區(qū)主要分布在西、南、東部等區(qū)域，為人類活動較少、生態(tài)條件相對優(yōu)越區(qū)域。

圖2龍華區(qū)綜合阻力面

3.3生態(tài)廊道提取及生態(tài)安全格局構(gòu)建

基于MCR模型，運(yùn)用LinkageMapper提取龍華區(qū)生態(tài)廊道，共提取出廊道9條，廊道總長53公里，其中最長廊道14.13公里。廊道以各源地為節(jié)點(diǎn)，沿低阻力路線延伸串聯(lián)，縱橫呈“目”字形分布，外圍大致沿龍華區(qū)行政邊界分布，中部主要集中貫穿觀瀾、福城、龍華街道。西部片區(qū)源地面積較大、分布密集，廊道整體距離較短，南部、東部片區(qū)源地與西部片區(qū)源地距離較遠(yuǎn)，廊道距離較長。

基于生態(tài)重要區(qū)域保護(hù)和促進(jìn)生物交流的目的，結(jié)合分析結(jié)果構(gòu)建“一環(huán)雙廊道多節(jié)點(diǎn)”的生態(tài)安全格局。“一環(huán)”指外圍串聯(lián)各源地的生態(tài)保護(hù)環(huán)，“雙廊”指橫向串聯(lián)東西源地的2條生態(tài)廊道，“多節(jié)點(diǎn)\"指光明森林公園、觀瀾森林公園、陽臺山、塘朗山、樟坑徑郊野公園等生態(tài)源地，見圖3。

圖3龍華區(qū)生態(tài)格局

4結(jié)論

龍華區(qū)生態(tài)源地整體分布較零散，且主要分布在四周，源地連通受中部大片建成區(qū)阻隔嚴(yán)重。研究構(gòu)建的“一環(huán)雙廊多節(jié)點(diǎn)”生態(tài)安全格局將生態(tài)源地納為生態(tài)節(jié)點(diǎn)重點(diǎn)保護(hù)，通過“一環(huán)雙廊”串聯(lián)全域生態(tài)源地，有助于強(qiáng)化重要生態(tài)區(qū)域的保護(hù)，并提高各源地的貫通性，促進(jìn)生物遷徙。研究所采用的碳匯和景觀分析相結(jié)合提取生態(tài)源地的方法，提取結(jié)果基本覆蓋龍華區(qū)生態(tài)優(yōu)良區(qū)域，與《深圳市龍華區(qū)國土空間分區(qū)規(guī)劃（2021－2035）》中生態(tài)保護(hù)格局的自然保護(hù)地基本一致，識別結(jié)果準(zhǔn)確性較高。但研究中，建設(shè)用地和水域碳密度取值為0，這導(dǎo)致部分水域在碳匯源地識別階段就被剔除，鑒于水域具有重要生態(tài)功能，今后將細(xì)化碳密度取值以進(jìn)一步提高碳匯源地識別精度。

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