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模型的三峡库区林地生态网络构建与评价研究

三峡库区是长江经济带上重要的生态屏障区,同时也是生态脆弱区。提取三峡库区重要生态源地、构建综合生态阻力面、识别重要生态廊道和生态节点,从而构建生态安全网络,对筑牢长江上游重要生态屏障具有十分重要的研究价值和意义。以三峡库区为研究区,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)识别出林地生态源地斑块,通过景观连通性指数评价斑块重要性;结合土地利用类型、DEM、坡度、距河流距离、距道路距离和NDVI等阻力因子构建综合生态阻力面,运用最小累计阻力模型(MCR)构建生态廊道,提取生态廊道上重要生态节点,形成三峡库区林地生态安全网络;最后对三峡库区生态安全网络结构进行评价研究。研究结果表明：(1)三峡库区林地生态源地共38块,占林地面积的59.55%,占区域总面积的27.95%,主要分布在三峡库区湖北段的大巴山-巫山-武陵山区以及重庆段的缙云山-中梁山-铜锣山-明月山-云雾山区。(2)阻力高值区主要分布在城镇建设用地区,最高值位于重庆市主城区;阻力低值区主要分布在林地和水域,最低值位于湖北段巫山山脉。(3)生态廊道共79条,其中,3条重要廊道,76条一般廊道,廊道总长度为1 326.37 km。(4)...     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于生态网络格局的城市生态保护红线优化研究——以青岛市为例

生态保护红线是对维护生态安全、保障生态系统服务具有重要战略意义的空间区域。现有生态保护红线划定技术方法未考虑空间连通性,划定结果存在斑块破碎、空间连通性差的问题,降低了生态保护红线的生态功能。本文以青岛市为例,将形态学空间格局分析方法(MSPA)和最小路径法等生态网络构建方法引入到生态保护红线优化中,通过构建生态廊道和踏脚石连接破碎生境,使之形成完整的景观和生物栖息地网络,优化生态保护红线格局。研究结果表明:基于MSPA方法和最小路径法构建并优化的生态网络可作为生态保护红线的组成部分,提高生态保护红线区的连通性和生态系统服务功能。研究结果可为生态保护红线的优化提供重要的参考和依据,对环境保护和管理具有一定借鉴意义。     

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。     

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。     

河流廊道的城市景观生态意义分析——以四川省邛崃市为例

为更好地理解河流廊道对城市景观生态的意义,研究计算了四川省邛崃市景观类型多样性空间聚类特征和河流廊道景观格局特征。结果表明：（1）局部空间自相关指数Getis Ord Gi*显示研究区土地利用景观类型多样性存在高值聚类区,其形状与研究区河流廊道分布格局近似。（2）河流廊道主要与农田和林地景观毗邻,其两侧300 m缓冲区内主要景观类型为农田和林地,且林地破碎度小;而道路廊道主要与农田和建设用地毗邻,其两侧缓冲区内主要景观类型为农田和建设用地,其景观更为破碎化。（3）地形因素对研究区西部山区土地利用景观格局影响较大,景观类型多样性统计热点区域分布于西部河流台地。邛崃市河流廊道在提高该地区土地利用景观类型多样性中起到积极作用,需要保护邛崃市河流廊道景观多样性,加强河流与自然景观的连通性     

“三生”视角下的城市空间功能变化及调控路径——以长沙市为例

认知快速城镇化背景下城市空间生产、生活和生态功能的变化规律既是人文-经济地理学研究的重要内容，也是城市国土空间开发及其格局优化的内在依据。以长沙都市区为实证区，以遥感影像、城市土地利用调查数据等为主要数据源，选取2000、2009、2016年为研究时间节点，基于土地主体功能的差异构建“三生”功能评价体系，采用空间自相关、冷热点分析和样带分析等方法，探究长沙市“三生”功能的变化特征并提出调控路径。结果表明：（1）长沙都市区整体的生产、生活功能持续强化，但生态功能有所减弱；（2）长沙都市区内部“三生”功能强弱亦发生变化，不同功能空间重组，“三生” 功能的均衡性提高；（3）长沙都市区“三生”综合功能水平持续提升，高水平区域逐渐向城市中心集聚，呈现单核集聚→单核集聚-多核分散→网络均衡化的城市功能空间结构发展模式，但“三生”功能空间单元变化模式各异；（4）应从“三生”功能用地结构的“质”与“量”两方面对长沙都市区空间格局进行综合调控。     

武汉城市圈人口分布的时空格局

基于1990~2010年人口统计数据,结合数理统计分析方法和GIS空间分析方法,探讨了武汉城市圈人口空间分布的时空格局分异规律,得出以下结论：（1）圈域人口规模持续稳步增长,可划分为1990~1999年剧增阶段、1999~2006年滞涨阶段和2006~2010年稳步增长3个阶段;（2）圈域人口格局表现为东西向的交通廊道（宜黄 黄黄 黄小高速）指向且不断得到强化;（3）人口密度的空间变异系数先升后降,圈域人口分布的空间差异先扩大后缩小,但空间差异的绝对水平即空间异质性特征仍较为突出;（4）人口分布的动态变化格局表现为“圈层式”空间分异,圈域人口分布的主要方向为西北 东南向,且在进一步的往东南方向集聚;（5）圈域人口格局是自然地理条件、区域公共政策、社会经济发展和交通运输条件共同作用的结果     

长江流域国家级保护地空间分布特征及其国家公园廊道空间策略研究

长江流域国家级保护地数量庞大、保护类型多样,为了实现对长江流域自然资源的整体保护和管理的目的,从全域尺度分析其空间分布特征是梳理长江国家公园廊道构建的重要基础。通过数理统计与ArcGIS空间分析,结合中国自然地理表征和人文地理表征,对长江流域现有8类共计996处国家级保护地空间的分布特征进行了研究,结果表明：（1）长江流域国家级保护地总体呈集聚分布,并形成三江源区域、三江并流区域、川西高山高原区域、秦岭中段区域、渝西盆地区域、环洞庭湖区域、环鄱阳湖区域、黄山区域、环太湖区域9个集聚区;（2）长江流域国家级保护地主要集中在中切割高山区和中下游低山丘陵平原区,覆盖了河网密布、水资源丰富、植物种类繁多、土壤肥沃、可达性较高、人口密度适中及经济发展水平较高的东部和中部区域。基于其国家保护地空间分布特征,提出构建“长江源头—入海口”重要保护节点、“洞庭湖—鄱阳湖—巢湖—太湖”重要保护片区、“武当山—华釜山—大凉山、巫山—武陵山—药山”重要保护带的“三重要”模式与“国家公园先行区—国家级保护地聚集区—自然、社会、经济优势区—原生动植物本底”的“四层次”体系相结合的长江国家公园廊道空间策略     

基于网络分析法的旅游产业空间格局优化与空间拓展——以大连市为例

基于旅游产业经济活动的空间分布与空间相互作用关系，对旅游产业发展基本要素进行调控，进而找到最优的产业要素配置方案，释放区域旅游经济发展潜力。依据中心地理论、Gunn的旅游目的地地带理论以及旅游产业要素的空间相互作用理论，采集大连市旅游产业发展相关数据，基于交通网络数据集，利用GIS网络分析法提取旅游节点与旅游通道，构建各级旅游区，优化旅游产业空间组织格局。结果显示：优化得到5个一级旅游节点，12个二级旅游节点，10条一级旅游通道、12条二级旅游通道，在此基础上构建5个一级旅游区、17个二级旅游区总共22个域面，旅游节点、旅游通道与旅游域面有机结合构成大连市旅游产业空间组织网络，重铸大连市旅游发展轴线，拓展旅游业发展空间，优化旅游产业空间格局，实现旅游活动温冷区产业要素的高效利用。拓展乡村旅游发展空间，促进乡村旅游的转型升级与高质量发展。     

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。     

基于RF-MLP集成模型的耕地生态安全预警系统设计与应用

开发耕地生态安全预警系统,针对耕地生态安全情况做出预先的分析和警报对指导区域耕地资源合理利用和制定科学、合理的农业发展政策具有重要作用。从PSR模型视角构建指标体系,采用熵权法、多因素综合加权法对耕地生态安全状况进行评价,提出随机森林与多层神经网络集成模型(RF-MLP集成模型)对耕地生态安全水平进行预测,构建耕地生态安全预警系统,进而以中国粮食主产区为实例代入该系统,系统运行流畅,精度检验合格,可信度较高,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试,具有较强应用价值。结果表明：(1)以RF-MLP集成模型为关键技术构建的预警系统,利用随机森林模型优化多层神经网络的输入属性,对相关特征进行优化选择的提高模型的预测准确度,又避免特征过多导致过拟合,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试。(2)应用结果显示2006～2017年的耕地生态安全值总体呈上升趋势但增幅不高,预警等级由中警转为轻警,警情空间格局整体上呈现出北部省份警情级别较南部省份高的分布格局;2018～2027年,整个粮食主产区耕地生态安全值有所提升,但预警等级仍维持在轻警。预测期间警情空间格局已基本趋于...