基于最小累积阻力模型的三峡库区重庆段生态安全格局构建

三峡库区是长江上游生态环境集敏感、脆弱、复杂为一体的地区,其生态安全格局的构建对维护区域生态安全、实现区域可持续发展具有重要作用.以三峡库区重庆段为研究区,采用2018年土地利用现状数据和遥感数据,构建生态服务重要性与生态敏感性评价体系,综合确定生态源地;以坡度、起伏度、土地利用类型确定阻力值,采用最小累积阻力模型构建生态廊道,最终形成三峡库区重庆段生态安全格局.研究结果表明:三峡库区重庆段生态源地面积13660.80 km2,占研究区总面积的29.61％,主要分布于巫溪、奉节、石柱、开州等区县;生态廊道连接生态源地,共81条,总长度为3069.29 km,廊道呈树状辐射分布,呈现"东北-西南"树状分布的空间格局;生态源地与生态廊道共同形成三峡库区东北生态城镇圈、三峡库区西南都市生态圈以及连接两圈的三峡库区中部走廊的"一廊两圈"生态安全格局.研究结果对保障三峡库区生态安全具有重要意义,可为三峡库区生态环境环境保护提供科学依据.     

基于最小累积阻力模型的贵阳市景观生态安全格局构建

贵阳市是我国典型的喀斯特地区,水土流失严重,生态环境脆弱。在生态重要性、景观连通性和生态需求分析的基础上进行生态源地识别,根据土地覆被状况、人为干扰程度和夜间灯光数据构建了生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络,在此基础上构建了贵阳市域和市区的景观生态安全格局。结果表明:(1)贵阳市最重要和重要生态斑块总面积5 393.43 km2,主要分布在西部和北部;生态用地斑块的景观连通度总体较高,其中园地最好,林地最差;生态需求较高的区域主要分布在人口密集的城市建成区周边。生态源地占总面积的18.56%,集中分布于北部及西南部红枫湖、百花湖等区域;(2)贵阳市生态廊道总长为933.58 km,其中关键廊道长287.6 km,沿东北向西南方向延伸。现状廊道遍布市域,主要为河流水系;潜在廊道和关键廊道98%都为林地,主要分布于北部和西部生态环境较好的山地丘陵区;(3)市区景观生态安全格局中,生态源地主要集中在百花湖、红枫湖、香纸沟、相思河等风景区,花溪湿地和南明河作为市区关键廊道纵贯南北。最后,在此基础上提出了"保护和建设并重、区县间统一规划的"生态系统管理对策,为贵阳市生态环境建设提供切实可行的科学指导。     

基于生态压力视角的长三角地区生态安全格局构建与优化

人类经济活动对生态环境造成的压力,是威胁区域生态安全的重要因素,基于生态压力视角构建生态安全格局对维持区域生态安全具有重要意义。以长三角为研究区,在形态学空间格局分析(MSPA)基础上采用景观连通性指数识别生态源地,基于能值生态足迹模型并结合夜间灯光数据识别生态压力热点区,通过最小累积阻力模型(MCR)提取生态源间廊道和生态压力需求廊道,从而构建生态安全格局。结果表明:(1)研究区生态源地总面积为25 581.47 km²,占研究区总面积的24.20%,主要分布在太湖流域和浙西浙东等地;生态压力热点区集中在上海、苏州等城市化水平较高的地区;生态源地与生态压力热点区在空间上并无重叠,生态供需存在一定程度的空间失耦。(2)生态廊道网络由生态源间廊道和生态压力需求廊道组成,生态源间廊道总长度为2 459.13 km,呈现"两纵一横"的空间格局,适宜修建宽度为1 200 m;生态压力需求廊道总长度为1 186.71 km,呈现以生态源地为核心的空间组团特征,一般、较高、高压力需求廊道的适宜修建宽度分别为750、550和100～200 m。(3)划分了生态保育区、生态控制区...     

基于MSPA与MCR模型的余江县生态网络构建基于MSPA与MCR模型的余江县生态网络构建

在我国社会经济快速发展的背景下,城市化进程的不断推进导致城市生态斑块日益减少,生态环境问题正在逐年增加,构建生态网络是改善城市生态环境与服务功能的有效方法之一。以余江县为研究区,采用形态学空间格局分析(MSPA)方法和景观指数法,提取对生态网络具有重要意义的生态源地,并基于MCR模型构建综合阻力面,采用最小成本路径方法生成潜在廊道,再基于重力模型、中介中心度等对关键廊道及踏脚石斑块进行识别并提取,从而构建研究区潜在生态网络。结果表明：MSPA方法能够与MCR模型有机的结合,通过定量的分析识别出研究区潜在生态廊道,并根据斑块的中介作用选定踏脚石斑块,明确研究区景观要素的保护优先度,将景观中的潜在生态源地及廊道作为生态网络构建的主要依据,能够更加科学地为余江县生态网络的构建提供指导,同时也可为其他区域提供参考。     

山水资源型城镇的生态安全格局构建研究 ——以武汉市黄陂区为例

黄陂区是武汉市最大的山水资源型城镇，构建其生态安全格局是武汉市可持续发展的重要保障。以黄陂区2018年土地利用变更调查数据、DEM高程图为主要数据来源，将生态敏感程度高的林地、水域及湿地作为源地，通过最小累积阻力模型，识别生态廊道和节点，划分生态功能区，构建并优化黄陂区生态安全格局。结果表明：（1）研究区内识别生态源地169.55 km2，占全区总面积的7.5%，呈现“两极分布、相对独立、连通性较弱”的空间分布特征；（2）提取生态廊道共132条，生态节点83个，从空间分布上看，廊道集中于北部山地和南部水域，在城镇建设用地和大面积耕地地段最难连接;（3）根据计算结果将研究区划分为5个不同级别的生态安全水平区，自南北向中部生态安全水平大致呈由低到高的趋势，通过优化生态网络连接，对于保护区域生态安全、维护区域生态稳定、缓解区域生态压力发挥着重要的保障作用。     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。     

基于MSPA与MCR模型的余江县生态网络构建

在我国社会经济快速发展的背景下,城市化进程的不断推进导致城市生态斑块日益减少,生态环境问题正在逐年增加,构建生态网络是改善城市生态环境与服务功能的有效方法之一。以余江县为研究区,采用形态学空间格局分析(MSPA)方法和景观指数法,提取对生态网络具有重要意义的生态源地,并基于MCR模型构建综合阻力面,采用最小成本路径方法生成潜在廊道,再基于重力模型、中介中心度等对关键廊道及踏脚石斑块进行识别并提取,从而构建研究区潜在生态网络。结果表明:MSPA方法能够与MCR模型有机的结合,通过定量的分析识别出研究区潜在生态廊道,并根据斑块的中介作用选定踏脚石斑块,明确研究区景观要素的保护优先度,将景观中的潜在生态源地及廊道作为生态网络构建的主要依据,能够更加科学地为余江县生态网络的构建提供指导,同时也可为其他区域提供参考。     

基于生态安全的三峡库区重庆段土地利用冲突识别

以三峡库区重庆段为研究区,基于生态安全视角,以生态敏感性与生态系统服务功能重要性评价结果提取生态源地,采用最小累积阻力模型构建生态安全格局,在生态安全格局基础上对三峡库区重庆段2015年的土地利用冲突进行识别,以期为三峡库区重庆段土地利用规划管理提供参考依据。结果表明:(1)耕地冲突分布较为分散,极严重冲突集中分布于奉节县、开县、石柱县与涪陵区,严重与较严重冲突集中分布于重庆市主城区的外围区县,一般与不冲突集中分布于长寿区和巴南区;(2)建设用地冲突分布较为集中,极严重冲突集中分布于重庆市主城区,严重和较严重冲突分布较为分散,各区县均有分布,一般和不冲突也集中分布于重庆市主城区,且大多位于极严重冲突的外围;(3)综合土地利用冲突的极严重冲突集中分布于重庆市主城区的中心区域与奉节县,严重与较严重冲突各区县均有分布,一般与不冲突集中分布于极严重冲突的外围区域。     

江苏省土地生态网络规划中源地的选取研究

区域土地生态网络构建是土地生态建设的重要内容。当前研究中，多尺度的生态源地选取研究涉及较少，需进一步深入研究。该文以江苏省为研究区，基于土地利用调查数据开展全省土地生态敏感性与重要性评价分级，并在此基础上选取敏感、极敏感和重要、极重要图斑并经阈值筛选确定生态源地，生成架构生态廊道，规划形成江苏省域含多层级的土地生态网络系统。研究结果表明：(1)江苏省域土地生态网络可由31个一级源地、175个二级源地、1 313个三级源地和61条一级廊道、345条二级廊道、3 882条三级廊道组成，面积为23 526.26 km2，占全省总面积的22.04%；(2)一级生态源地主要由江、湖、水域湿地构成，二、三级源地以水田、林地为主。其中，长江、太湖、南通段沿海湿地、洪泽湖、高邮湖、盐城南段沿海湿地、盐城北段沿海湿地、骆马湖、滆湖、白马湖是省域内最主要的生态源地，连通度综合指数（dIIC）在1 519个生态源地中居前10名，对全域土地生态连通起重要作用；(3)土地生态敏感性、重要性评价结果是生态源地选取确定的重要基础和依据，据此并结合生态廊道构建能较好地实现区域土地生态网络的规划。     

江南水网区域复合型生态网络构建初探 ——以常州市金坛区为例

随着城市化进程的加快，江南水网区域原有的自然生境和生态过程遭到破坏，城市生态安全受到威肋、地域特色景观风貌逐渐丧失，构建复合生态网络对区域生态保护和可持续发展具有重要意义。该研究综合考虑生物过程、水文过程和人文过程，基于累积阻力模型构建生境网络和游憩网络，利用ArcGIS水文分析构建水绿网络，通过GIS空间叠加构建多目标融合的生态网络框架，以常州市金坛区为案例区进行复合网络构建探索。研究结果表明：（1）研究区单目标生态网络源地面积表现为水绿源地>生态源地>游憩源地；双目标生态源地面积中生态水绿源地>水绿游憩源地>生态游憩源地，源地面积在区域总面积中占比较小，主要分布在西部茅山和南部长荡湖区域；（2）研究区三重功能廊道主要分布在中部与西侧茅山之间，除此之外，西南部还分布大量生态和水绿廊道；东北部还分布较多游憩廊道；（3）后期应对源地和廊道分布较多的西部和南部等重点生态功能区加强保护，而对东部和北部等生态脆弱区重点建设，提升其生态功能；（4）经案例验证，构建复合型生态网络可以联系区域中相对孤立的景观斑块，有利于保护生物多样性、改善城市生态环境、维护区域景观格局、引导区域空间合理发展。     

基于Circuit理论的城市生态安全格局研究 ——以安庆市为例

生态安全格局构建是保障区域生态安全，协调经济社会发展与生态系统矛盾，提升人类福祉的重要途径之一。以安庆市为实证区，通过生态系统服务功能评估识别区域生态源地，运用电路理论构建生态安全格局，根据电流密度解释区域生态安全格局结构特征，并提出区域生态网络与生态安全的优化策略。研究结果表明：安庆市生态安全格局包括24个大于1 km2的生态源地、3条潜在廊道、23个夹点区域以及3个重要的障碍点，生态源地主要由林地与耕地构成。生态资源本底较好的区域主要分布在城市北部的大龙山森林公园沿线、东部开发区边缘地区及西部农场区域，中心城区生态资源流通受阻，生态廊道连通性较差，生态安全格局空间异质性特征显著。该研究通过对不同阈值下的生态网络安全进行分析，提出对不同网络格局下的生态系统改善、修复策略，对于提高区域生态系统服务的供给能力与生态网络的连通性具有积极的实践指导意义。     

石臼湖马鞍山环湖片区景观生态规划研究

环湖片区是人与自然亲密相处的空间场所,具有丰富的自然资源和人文资源。环湖片区的景观生态规划可以协调人与自然及资源利用的关系。对石臼湖马鞍山环湖片区的生态环境基底和生态敏感性进行分析,确定重点规划区域;采用相对重要性指数(d I)识别落在规划区域内的重要斑块;运用最小耗费距离模型(MCR)模拟潜在生态廊道,并将其与景观廊道、游憩廊道相叠加;构建连续的景观生态格局,为石臼湖马鞍山环湖片区的景观生态规划提供依据和指导。结果表明,以景观生态学原理为指导,用客观定量的标准对景观要素进行选择和规划,使景观中资源组合在结构和功能上接近或达到最优化,提高区域内景观的稳定性,可以实现对环湖片区生态环境的有效保护。     

三峡库区生态环境质量的时空格局演变及影响因素

准确把握生态环境的演变趋势,有效识别其影响因素,对生态环境保护以及实现可持续发展具有决定作用。基于遥感技术,获取三峡库区2000～2020年的生态因子指标,构建遥感生态指数(RSEI),利用网格技术对RSEI进行行政区映射,并运用地理探测器模型测算经济社会因素对生态环境质量的影响程度。结果显示：(1)三峡库区生态环境质量整体上呈现向好趋势,生态环境质量等级为“中等”和“良”的面积平均占比达72%;(2)三峡库区湖北段生态环境状况优于重庆段,其中湖北兴山县生态环境状况最好,RSEI指数平均为0.474,生态环境较差的地区集中在重庆核心城区;(3)人口密度、城镇化、三大产业对生态环境有显著影响,而人均GDP与其他因素联动才能有较强影响力。研究表明,改善三峡库区生态环境,需进一步提高经济水平,关注第二产业转型,重点控制人口规模以及城镇化发展。     

江苏省国土空间生态保护修复区的识别划定

国土空间生态保护修复规划是国土空间规划体系中的重要专项规划,其中保护修复区识别和划定是该项规划编制的关键内容。针对当前省域尺度国土空间生态保护与修复研究开展较少的状况,以江苏省为研究区,通过构建多级指标体系对全省生态重要区域和敏感区域及其等级层次进行了评价识别,然后整合二者成果,对江苏省各类各级生态保护修复区进行了划定。结果表明：(1)江苏省国土空间生态保护修复区可划分为生态保护重点区、生态修复关键区和生态修复一般区,面积分别为17 548、4 688、16 981 km²,比例16.17%、4.32%、15.65%。(2)生态保护重点区主要包括太湖、洪泽湖等湖泊地区、长江过境段下游以及东部沿海湿地等,生态修复关键区主要分布在苏南的太湖流域、长江沿岸以及苏北的沂沭泗流域,生态修复一般区则主要集中在沂沭泗流域北部、苏中的淮河-里下河流域、长江过境段上游沿岸和东部沿海地区,其余大多在苏北地区零散分布。(3)生态保护重点区主要由水域、湿地构成,生态修复关键区和一般区则分别以城市周边地区和农业生产用地为主。     

上海城市景观生态格局演变与生态网络结构优化分析

为了优化上海城市生态网络结构,综合应用景观格局、景观格局指数以及景观生态网络分析方法,提出上海城市生态品质提升途径。首先,应用面向对象的遥感图像分类方法获得了2008年和2015年上海市建设用地、农业用地、水域和绿地等景观类型分布,应用Fragstats软件获得景观格局指数,比较了城市景观格局和景观格局指数的演变;其次应用最小成本路径方法构建城市生态网络,与城市道路交通网络叠置,确定了生态网络结构的间断点;最后与《上海市基本生态网络规划》比较,提出了城市生态网络发展建议。本研究获得如下结论:(1)2008～2015年,上海市建设用地、农业用地、绿地和水域的面积比例由38∶51∶5∶6演变为46∶39∶7∶8。(2)上海市景观格局日趋破碎化、复杂化,连通性下降;建设用地的优势景观类型地位强化,郊区建设用地呈现破碎化入侵,农业用地面积减少且破碎化;绿地系统面积增大,但连通性不足,结构待优化。(3)经最小阻力分析获得上海市105条潜在生态廊道线路,在浦东新区、奉贤区、金山区、松江区和青浦区具有较好的环状度;经叠置分析识别出上海市骨干生态廊道的62个间断点,主要分布在青浦区、松江区、浦东新区以及奉贤区。(4)经比较分析发现,城市生态网络规划的生态网络骨架基本保持,但局部的生态网络结构存在问题,上海西北部和北部的生态廊道空间萎缩,东南部生态空间出现碎片化。     

县域单元美丽乡村建设类型划分与生态廊道构建——以浙江省德清县为例

基于第一次地理国情普查数据,以浙江省德清县为例,探讨县域单元美丽乡村建设类型划分和生态廊道建设。首先,基于自然本底,将村域单元划分为3种类型:山地景观型、丘陵风光型和平原水乡型;在此基础上,考虑城市未来扩展空间,增加都市风貌型,最终将美丽乡村建设划分为4种类型。其次,依据资源空间分布,评价各个村域单元美丽乡村建设潜力,将所有村域分为3个等级:核心建设村落、重点建设村落和一般建设村落。第三,识别出对德清具有重要生态意义的6个生态保护区,考虑不同地表覆盖景观格局对动物迁移的阻碍差异,利用GIS空间分析方法,计算出迁徙成本最小的路径,识别出4条重要的生态廊道。第四,将识别的生态廊道与地表覆盖进行匹配调整分析,最终构建起德清县“六核心、四廊道”的生态空间格局。     

大城市边缘区土地利用变化对生境质量的影响评价——基于生态网络视角

大城市边缘区土地利用变化迅速,从生态网络与物种角度分析土地利用变化对生境质量的影响更具有生态学意义。选取位于大城市边缘区的鄂州市为研究区,以具有经济、科学研究价值的普通翠鸟、棕背伯劳、池鹭为目标物种,依据目标物种栖息地条件划定生境斑块,以鸟类的最大迁移距离为连接阈值构建生态网络,从生境斑块景观格局与生态网络连通性变化两个层次入手,分析2004～2014年期间土地利用变化对生境质量的影响作用。结果表明:鄂州市建设用地与林地面积增加、水体面积减少,2004～2009年林地面积增长更加显著,2009～2014年水体面积下降较为明显,土地利用景观格局不断破碎化。从斑块角度分析,鄂州市生境质量呈下降趋势,林地生境质量先上升后下降,水体生境质量下降比林地更为明显;从连通性角度分析,生境质量表现为先上升后降低的倒"U"结构。斑块面积对维持网络连通性与生境质量具有重要作用,新城区开发、基础设施建设对林地与水体的分割、占用是典型斑块周边生境质量变化的主要原因。因此,鄂州市发展中应注重大型生境斑块的保护,将其设为禁止或限制开发区,同时也应保护"垫脚石"斑块以维持网络的连通性,提高大都市边缘地区的生态环境质量。     

三峡生态屏障区人口生态转移机制与保障

三峡生态屏障区的建设是三峡工程后续工作规划的重要内容,能够起到保护三峡水库的水质和生态环境作用。然而,库区内过度的人类活动和尖锐的人地矛盾给生态屏障区的建设任务造成了很大的困难。为此,本文在分析三峡工程生态屏障区人口转移必要性的基础上,从"迁-安-融"三个方面建立了人口转移的运行机制,并从风险防范的角度探讨了实施保障的构建。研究表明:迁移阶段主要是权益折算、差额置换构建补偿机制以及重点推进机制;安置阶段主要以货币化等住房方式和就业方式进行安置;融合阶段要从产业化生态农业、建设生态工业园等方面推动产业发展,以及从户籍改革等方面加快城镇建设,同时从就业培训等方面培育安置人口,从而保证生态屏障区人口转移工作的公平性和效率性,最终实现转移工作对"生态-发展"的同促进。     

城市旅游地景观格局演变与优化研究——以南京为例

城市旅游地景观格局是城市旅游与景观生态共同的研究热点。研究以南京为例,利用Arc GIS技术,以累积耗费距离及旅游地景观演化模型为分析手段,探讨了研究区自1991年以来的景观格局演变与优化问题。结果表明:(1)1991~2003年,旅游景观比重减少而非旅游景观增加;2003~2014年,旅游景观比重增加而非旅游景观递减。景观演化表现为先后台化再旅游化的特征。(2)河湖水面、公园与绿地、建设用地景观形状日趋规则化,林地、交通用地景观形状复杂度不断提升,景观破碎化程度加剧且多样性先上升后下降,表现出快速、高度城市化过程。(3)根据景观生态系统服务功能价值和空间作用,构建生态源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系,提出格局优化方案。(4)非旅游型城市景观应进一步转变为典型旅游景观,以保持景观旅游化及旅游地景观演化的可持续性。     

页岩气开发对乌江沿岸景观与生态格局的影响研究

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例，基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据，应用移动窗口获取景观格局指数，计算景观生态风险指数；构建生态网络，探究页岩气开发对区域景观格局的直接影响和生态格局的间接影响。结果表明：(1)2010～2020年，乌江沿岸页岩气开发区内林地、耕地分别减少了约52.78、43.78 km²,建设用地增加92.04 km²,草地和水域用地基本保持不变。页岩气矿区内景观聚集指数、最大斑块指数降低，降幅分别为9.38%～30.61%、14.36%～57.69%;斑块密度、分离度指数上升，增幅分别25.29%～55.39%、2.57%～5.11%,景观生态风险指数增幅0.20%～0.52%。(2)井场、管线、道路等基础设施建设带来的土地损毁，影响周边景观生态。其中道路沿线斑块密度指数、景观生态风险指数增幅最大，分别为50.95%～54.28%、0.59%～0.62%,对生态环境影响明显。(3)10年间，乌江沿岸生态源地面积减少250 km²,生...