基于海陆生态安全格局的生态修复关键区域识别--以辽西地区为例

[目的]识别出生态敏感性极高的辽西地区生态修复关键区域,为该地区国土空间生态修复工作提供科学参考。[方法]综合运用MSPA分析、景观连通性评价和电路理论等研究方法,尝试将陆域生态安全格局与海域生态安全格局相连接,识别辽西地区国土空间生态修复关键区域。[结果](1)辽西地区共识别生态源地42个,面积为11619.75 km^(2),生态源地多呈东北至西南的条带状分布,以林地及草地等土地利用类型为主。(2)生态廊道95条,其中一级廊道9条,二级廊道26条,三级廊道60条,全长778.30 km。(3)国土空间生态修复关键区域196处,其中生态夹点93处,生态障碍点103处。[结论]生态修复关键区识别是国土空间生态修复的重要基础与依据。在综合分析生态修复关键区域空间分布和土地利用现状特征基础上,提出了辽西地区针对性的国土空间生态修复策略。

基于电路理论的岷江流域生态安全格局构建研究

[目的]精准提取各生态空间要素,构建生态安全格局,维持流域生态系统的健康稳定及生态环境保护的可持续发展。[方法]以岷江流域为研究区,评估其生态系统服务重要性以筛选生态源地,通过地质灾害敏感性评价修正土地利用基本阻力面,并基于电路理论,量化识别廊道、夹点、障碍点等生态空间要素,构建生态安全格局。[结果](1)面积阈值设定为7 km^(2)时,筛选出生态源地77个,面积占比为30.77%,关键生态源地主要在“龙门—邛崃山脉”及其以北的岷山中南段雪宝顶等林地区,以及岷江中下游的部分耕地和林地。(2)生态廊道共176条,总长度2 072.96 km,关键生态廊道总长度占比为21.32%,集中在岷江中游;生态夹点共719处,总面积1 578.5 km^(2);生态障碍点163处,总面积2 410 km^(2)。(3)构建“四区两带一廊”的岷江流域生态安全格局,并以岷江乡为例,探索了岷江流域“全流域—局域单元”生态空间协同修复路径。[结论]生态修复时要考虑多尺度格局的衔接与融合,实行系统性、差异化的生态空间分区治理,提升生态景观连通性及生境质量,促进物质流通。

耦合价值与风险评价的矿产资源型城市生态安全格局构建:以马鞍山市为例

多源因子的综合作用改变了资源型城市的景观结构,导致生态环境脆弱,生态安全受到威胁。景观生态风险和生态系统服务价值是衡量区域生态安全的2个互补维度,是构建生态安全格局的重要因素。本研究基于马鞍山市3期土地利用数据,通过价值当量法和景观格局指数分析了20年间生态系统服务价值和景观生态风险的时空变化;同时,考虑景观生态风险对物种迁徙的影响,构建了自然-社会-景观多维阻力面,基于生态系统服务价值评估结果并结合形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis,MSPA)和电路理论来识别生态源地、廊道及生态节点。结果表明:1)中风险区是最主要的风险区,且分布在多种景观类型相互交织的平原地区,其面积呈扩张趋势(共增加了250.31 km^(2));2)较低值区和中值区是最主要的生态系统服务价值等级,分布在耕地和建设用地相互交织的区域,以及林地密集的山地丘陵地区,面积呈持续下降趋势(共减少了221.20km^(2));3)马鞍山市共有10处生态源地,重要生态廊道5条,一般生态廊道11条,生态夹点22处,生态障碍点28处;4)构建了“一带三区”的生态安全格局。

基于“源地-阻力-廊道”的三江源区生态安全格局构建

三江源区是青藏高原生态屏障的重要组成部分,科学构建生态安全格局对筑牢三江源区生态安全屏障、维护可持续发展具有重要意义。耦合层次分析法(AHP)与熵权法,基于生态系统服务、形态学空间格局分析(MSPA)、景观连通性等方法识别不同等级生态源地,利用土地利用类型并综合生态敏感性与地形位指数构建生态阻力面,基于Linkage Mapper工具识别不同类别生态廊道,构建三江源区生态安全格局。结果表明:(1)三江源区生态源地约52371.30km2,占研究区总面积13.70%,多为大尺度不规则斑块,呈现东多西少的空间分布格局;其中一级生态源地面积约为48290.06km2,占生态源地总面积的92.21%,集中分布在生态系统服务重要性较高的中部与东南部地区。(2)识别生态廊道共328条,廊道分布呈现中东部密集,西部稀疏的蜘蛛网状空间格局,整体呈东西向波状延伸态势。(3)识别生态夹点1796km2、生态障碍点2490km2,主要分布于研究区中南部的杂多县;提取生态断裂点61处,集中分布于治多县东南部。(4)构建“三区三带多点”生态安全格局,以生态维育发展区、中部修复关键区、西部生态保护区为“三区”,以绿水青山维护带、生物保护关键带、河源安全建设带为“三带”,识别核心修复点为“多点”,考虑不同小区域内的生态状况,因地制宜进行生态建设。研究结果可以为三江源区生态保护地优化提供科学建议。

基于生态系统服务价值评价的松花江流域吉林段生态安全格局构建

为准确识别生态保护的重要区域和生态廊道,进而构建生态安全格局,保障区域生态安全、改善生态环境质量、维持区域可持续发展.以松花江流域吉林段为研究区,基于生态源地-阻力面-生态网络的生态安全格局构建方法,通过InVEST模型评价流域生态系统服务价值,结合自然保护地斑块识别生态源地;选取土地利用和植被覆盖度等数据作为阻力因子,采用熵值法构建综合阻力面;利用linkage mapper工具基于电路理论识别并判定生态廊道、生态节点,构建流域生态安全格局.结果表明:①识别生态源地37块,总面积36212.89 km^(2),呈现东南部集中、中西部分散的空间分布格局;②生态廊道45条,总长度3291.89 km,主要分布在植被覆盖相对较好的地区;③生态节点24个,集中分布在盐碱地、低覆盖度草地等地类.

基于生态安全格局的云南世居民族所在地生态韧性评价研究

云南世居民族所在地是基于传统生态智慧世代延续,以自然系统与社会系统相互嵌套为特点的自然–文化遗产,而现代性和社会经济的快速发展使得世居民族所在地不断被蚕食和消解.研究基于韧性理念,利用多源数据,从稳定性、适宜性、冗余度、多样性4个层面构建云南世居民族所在地生态安全格局和生态韧性耦合框架,对藏、彝、傣族所在地2000—2020年生态韧性进行评价研究.结果表明,近20 a来,世居民族所在地总体生态韧性水平为中等,呈现逐年降低的趋势.高水平韧性区多分布于林地,存在连续但细碎化的分布特征.低水平生态韧性多分布于道路缓冲区2 km以内,路网的社会扰动内涵很大程度上影响生态韧性强度.20 a来平均生态韧性指数傣族所在地(0.6420)>彝族所在地(0.5602)>藏族所在地(0.5344).影响各世居民族所在地生态韧性的原因存在差异,地质灾害防护格局和水生环境安全格局是影响生态韧性的主要因素.

基于生态安全格局的资源枯竭型城市生态保护修复关键区识别:以徐州市贾汪区为例

科学构建生态安全格局、识别生态保护修复关键区是系统推进生态修复目标,实现资源枯竭型城市绿色转型发展和生态安全的基本保障与重要途径。本文以东部典型资源枯竭型城市徐州市贾汪区为例,通过定量评估土壤保持、碳存储、生境质量、产水量和固碳释氧五种生态系统服务功能变化,分析了绿色转型中的贾汪区生态修复治理成效。在此基础上,基于热点分析、最小累计阻力模型和电路理论等方法,识别了生态源地、生态廊道、生态“夹点”、障碍区等生态安全格局要素,分析了2000—2020年生态安全格局及其动态变化,并识别生态保护修复关键区域。研究结果表明:①2000—2020年贾汪区生态系统服务总体呈增加趋势,生态环境逐步得到改善,生态源地斑块数量逐渐减少但总面积持续增加,廊道分布由“西多东少”转变为“较为均衡”的格局。②确定生态保护修复关键区包括重要生态源地10处,重要生态廊道39处,障碍修复关键区5.53 km^(2),廊道保护关键区1.70 km^(2),多位于主城区西南部和潘安湖南部生态流动强度高且廊道狭窄处,应加强重点修复和保护。③根据生态保护修复关键区覆被类型,建议重要生态源地树立红线观念、加强生态用地和非生态用地有效连接、拓宽生态廊道范围、增加廊道沿线植被恢复等保护修复策略。研究结果可为资源枯竭型城市的生态修复规划确定优先修复事项提供有效技术支撑。

多尺度嵌套的复合生态安全格局构建与管控路径——以湖北省通城县为例

国土空间提供多样的生态系统服务功能且存在权衡协同关系,如何基于复合生态安全格局保障国土空间生态安全,并在实践中实现有效的空间管控,是当前研究的核心问题。通过分析当前生态安全格局构建存在的问题,提出多尺度嵌套的复合生态安全格局构建与管控路径,并以湖北省通城县为例,通过生态系统服务功能量化和生态网络要素识别,优化单功能生态网络的构建路径,进而构建多功能复合的生态安全格局。在此基础上,以绿色空间为切入点,探究复合生态安全格局嵌套衔接的跨尺度空间管控方法,以实现生态安全格局由宏观区域尺度向城区中微观尺度的有效传导与衔接。

基于蓝绿基础设施的大运河四女寺枢纽区域生态安全格局构建

大运河长期参与并影响沿线人居环境建设活动,由此衍生的水利枢纽工程影响着区域生态安全的维持。文中以大运河关键水利枢纽工程区域——四女寺枢纽区域为研究对象,基于2023年土地利用数据,通过形态学空间格局分析、景观连通性评价和最小累积阻力模型,对区域蓝绿基础设施数据进行收集、分析,结果共识别出16个生态源地、15条重点潜在生态廊道与105条一般潜在生态廊道;构建“一核两心,三带四轴,多节点,多廊道”的区域生态安全格局;最后,基于区域上位规划与景观空间特点提出生态安全格局优化建议,即蓝绿整合的韧性优化、多样保护的体系优化和突破边界的协同优化。研究结果可为大运河枢纽区域文化遗产保护和生态环境保护修复提供循证依据,并为国土空间规划与生态文明建设提供参考。

基于景观生态风险评价的湘江流域生态安全格局构建

[目的]进行湘江流域景观生态风险评价,构建生态安全格局,为该地区的区域生态保护修复工作的开展提供参考。[方法]从自然环境、人类社会以及景观格局三个层面选取11个指标构建湘江流域景观生态风险评价指标体系,运用空间主成分分析法对湘江流域景观生态风险进行综合评价,基于评价结果构建综合生态阻力面。结合InVEST模型、形态学空间格局分析与景观连通性分析识别生态源地,采用电路理论识别生态廊道、生态夹点及障碍点区域,构建湘江流域生态安全格局。[结果](1)人类社会对湘江流域景观生态风险影响最大。高景观生态风险在城市群及各地级市形成多个高值中心向外延伸,低景观生态风险区主要分布在东南部以及南部林地。(2)共提取出32个生态源地,面积20415.89 km^(2),占流域总面积的22%。识别出生态廊道64条,总长度共1888.25 km,确定筛选出50处生态夹点和41处生态障碍点,分别占流域总面积的0.8%和0.6%。(3)划分出生态保护区、生态改善区、生态修复区、生态关键区,并制定不同的生态保护与优化措施。[结论]合理构建生态安全格局是生态经济可持续发展的重要保障。基于湘江流域景观生态风险分析,对生态源地、生态廊道以及关键节点部分采取相对应的措施和方针进行生态修复与保护维护生态安全。

国土空间背景下的朝阳市生态安全格局规划

构建生态安全格局可为国土空间规划提供全域生态问题分析和解决对策,弥补现有国土空间生态规划的不足。以朝阳市为例,在国土空间规划的大背景下,基于景观联通性理论、最小累计阻力模型及电路理论等相关理论模型提取生态源地、生态阻力面、生态廊道和生态夹点,构建了朝阳市“一轴两带、东西两屏、五心多点”总体生态安全格局。通过对朝阳市生态安全格局的构建,体现了山水林田湖草生命共同体思想,突出了不同生态要素之间的联系,为同类城市的国土空间规划提供了支撑。

基于CiteSpace的生态安全格局发展演变热点研究

文章以CNKI数据库及WOS中SSCI数据库的2515篇文献为研究对象,通过CiteSpace可视化计量软件对其发展演变进行分析。研究发现,国内外关于生态安全格局的研究始于1998年,一直呈逐年递增的趋势,经历了低增长发展、波动型发展、高增长发展、平缓型发展四个阶段;研究热点由早期生态安全转为生态廊道、生态源地、最小累积阻力模型以及电路理论方面等;未来生态安全格局的研究可以从多角度入手,在现有基础上进行创新是生态安全格局研究的重要推进方向。

基于形态学空间格局分析和最小累积阻力模型的城市生态安全格局构建——以厦门市为例

城市化进程的快速发展加剧了生态系统的退化。如何扭转生态系统的退化,同时满足人类日益增长的生态系统服务需求,成为当前的一个研究热点。生态安全格局的构建在一定程度上可平衡城市发展与生态环境保护之间的关系,对于保障区域生态安全、提升生态系统功能具有重大意义。以厦门市为例,基于“生态源地识别—阻力面构建—生态廊道提取”的基本框架构建陆域生态安全格局。结合生态系统服务重要性评价和形态学空间格局分析识别生态源地,该方法兼顾了生态结构和功能,使得所识别的生态源地更具全面性。选取土地利用类型、高程和坡度构建生态综合阻力面,并用人类居住合成指数修正生态综合阻力面,以减少主观赋值的影响,识别各土地利用类型内部的差异,使生态阻力面的构建更加合理。在此基础上通过最小累积阻力模型提取生态廊道,利用重力模型量化潜在生态廊道的相对重要性,并根据重力模型结果划分重要性等级。研究结果表明,厦门市的生态安全格局由14个生态源地、21条生态廊道、15个生态节点及若干个踏脚石所组成。生态源地主要集中在研究区的西部和北部,以林地和草地为主,面积合计为558.64 km^(2)。生态廊道长约159.40 km,其中,关键生态廊道9条,一般生态廊道12条。生态廊道呈现出东西方向联系较为密切,南北方向联系不足的特点。根据对区域生态安全的贡献度,将生态安全格局划分为3个管控区进行分级管控。将研究结果与厦门市当前的实施计划进行对比分析,虽然结果有所差别,但总体上相对一致,造成差异的主要原因在于两者所采用的研究数据及方法不同。因此,研究认为将生态系统服务重要性评价和形态学空间格局分析、最小累积阻力模型和重力模型结合,可为生态安全格局的构建提供科学依据。

耦合生态系统服务供需的生态安全格局构建——以苏南地区为例

生态系统服务供需平衡是保障生态安全的基础,将生态系统服务供需作用流动机制融入生态安全格局构建对保障区域生态安全和提升人类生态福祉具有重要意义。基于景观生态学原理,提出耦合生态系统服务供需的生态安全格局构建逻辑方法,以苏南地区为研究区构建了景观生态安全格局和社会生态安全格局。研究结果表明:(1)耦合生态系统服务供需的生态安全格局应以维系区域生态安全和保障区域人类生态福祉为构建目标。其中,生态安全以生态系统服务与生态风险为核心关注对象,人类生态福祉的实现依赖于人类主动获取与生态系统服务流;(2)苏南地区生态系统服务供需间存在错配格局,在此基础上分别识别生态源地与需求源地4247.46km^(2)、1882.16km^(2),生态廊道与供需廊道1614.02km、1915.82km,生态夹点29处、生态障碍点23处、生态供需节点20处;(3)形成“三区四带两组团”的社会-景观生态安全格局优化布局方案,并在此基础上提出针对性保护修复策略,推动经济-生态空间协同发展。研究可为丰富区域生态安全格局构建理论和方法、推动国土空间优化与管控提供参考借鉴。

基于MCR模型的长白山区域生态安全格局构建研究

生态安全格局是我国国土空间规划的重要组成部分,构建生态安全格局对寒地生态脆弱区的可持续发展与城镇建设具有重要意义。目前,关于长白山脉地区的生态保护与开发建设研究尚处于起步阶段,区域缺乏科学的规划发展引导。为此,以区域生态学为视角,结合ArcGIS空间分析对吉林省长白山脉地区生态安全格局进行研究,利用MCR模型构建区域生态安全格局并提出相应规划策略:1)规划编制方面,结合吉林省“一主六双”高质量发展战略,从不同层面为长白山周边地区城乡建设提供发展范式;2)空间优化层面,构建“一带两轴四区多廊道”生态安全格局,并提出分区规划策略和相关建议。

环武夷山国家公园保护发展带生态安全格局构建研究

生态安全格局构建是我国生态文明建设作出的重大战略部署,是维持生态系统健康稳定的重要基础.构建以国家公园为主体的保护发展带生态安全格局,是统筹保护与发展、探索人与自然和谐共生路径的先决条件.本文以我国国家公园建设示范探索地−环武夷山国家公园保护发展带为研究对象,基于生态保护重要性评价识别生态源地,依托最小累积阻力模型(MCR)提取潜在生态廊道,进而构建生态安全格局.结果表明:①环武夷山国家公园保护发展带以及光泽县、邵武市、建阳区、武夷山市四个地区生态系统服务功能极重要区面积为5262.27 km2,占研究区总面积的46.87%;生态系统敏感性较弱,极敏感区面积占研究区总面积的1.67%,主要分布于武夷山国家公园.②将评价结果与自然保护地空间分布相结合,综合确定生态源地面积为4867.76 km2,占研究区总面积的42.35%,主要包括武夷山国家公园、乌君山国家森林自然公园等自然保护地.生态安全区按照高、中、低水平分别占研究区总面积的77.92%、20.96%和1.12%.③通过最小阻力模型识别生态节点13个,生态廊道18条,总长度781.86 km,以武夷山国家公园为核心,呈网状空间分布.④以研究区现有生态安全格局为基础,提出“两核、三屏、多点、多廊”生态安全格局.研究显示,环带及周边四地区的现有生态安全格局仅依靠水系廊道,因此需结合生态系统服务功能和敏感性进行分级再划分生态安全格局.该研究结果可为以国家公园为主体的自然保护地的生态安全格局构建与优化提供重要参考.

基于生态系统服务供需平衡的粤港澳大湾区生态安全格局构建

构建生态安全格局是控制城市蔓延、实现区域生态安全和促进社会可持续发展的重要途经。维持生态系统服务供需平衡是生态安全健康发展的保障和关键。现有相关研究在生态源地的识别过程中缺乏对生态系统服务供需平衡,以及生态系统服务的人类活动效应的考量。因此,如何顾及生态系统服务供需平衡和人类活动识别生态源地,是构建区域生态安全格局需要解决的重要问题。以粤港澳大湾区为研究对象,基于生态系统服务供需平衡识别初始生态源地,并根据生态系统服务随土地开发程度的梯度效应进一步确定最终生态源地,而后结合生态廊道、生态战略点的识别,最终确定粤港澳大湾区生态安全格局。结果表明:(1)研究区生态系统服务供需空间匹配程度较弱,表现为四周高供给-低需求,中部高需求-低供给的空间分布特征;(2)研究区生态系统服务综合供给具有随土地开发程度增加而呈显著下降的特征,且存在显著的突变点(阈值)。即在土地开发程度超过28.27%时的生态系统服务综合供给迅速下降;(3)研究区共有100块生态源地,总面积为7344.24km^(2),整体呈“东西部多-中部空”的外围环绕式分布结构;(4)研究区共有175条生态廊道,总长度为1568.48km,廊道整体呈环状分布特征;(5)研究区存在40处生态夹点和19处障碍点,这些点的分布主要受廊道的长度以及耕地和建设用地的分布的影响。上述关键生态要素共同构成了环绕粤港澳大湾区的环形生态屏障。

基于生态系统服务的生态安全格局构建与生态韧性评估——以长株潭城市群为例

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧、土壤保持和水源涵养三项生态系统服务功能以识别源地,结合自然和人为因素构建阻力面,使用Linkage Mapper工具基于最小成本路径理论识别生态廊道,提出了一套基于生态安全格局构建过程的生态韧性评估框架,并结合Fragstats和Conefor Sensinode软件对其进行综合评价。研究结果显示:(1)长株潭城市群共55块生态源地,面积为7747.75km^(2),占城市群总面积的27.58%,东部和南部源地较为集中,西部较分散,林地是生态源地的主要组成部分;生态廊道共113条,廊道总长度为1458.97km,平均长度为12.91km,主要分布于研究区西部和北部。(2)结合生态源地和生态廊道构建了长株潭城市群“一心一环”生态安全格局,可有效缓解长株潭城市群中部生态用地“空心化”的格局。(3)研究区55块生态源地的韧性指数介于0.1265—0.4682之间,空间上呈现出东高西低,南高北低的特征;113条生态廊道的韧性指数介于0.0027—0.8002之间,韧性指数较高的廊道主要分布在研究区东部和南部,韧性指数较低的廊道分布在西部、中部和北部。西部和中部或将成为影响长株潭城市群生态安全的关键区域,在城市规划过程中应重点关注。研究结果对优化城市空间布局、维护区域生态安全和促进区域一体化发展具有重要意义,并为区域生态韧性的评估提供了新的思路。

基于生态安全格局的国土空间生态保护修复重点区域识别——以海城市为例

生态修复是维护国家生态安全的重要保障。科学、合理地识别重点生态修复区域是当前国土空间规划面临的难题。以辽宁省海城市为例,以遥感手段获取的海城市2020年土地利用数据、数字高程数据等为基础,综合运用MSPA景观格局分析、InVEST生境质量评价进行初步生态源地的选取,再叠加海城市自然保护区数据确定最终的生态源地。运用电路理论和MCR模型识别生态廊道及生态夹点、生态断裂点、生态障碍点与破碎生态空间。将电路理论融入到生态网络的建设中,能够更科学、合理地识别得到海城市生态保护修复重点区域。结果显示:1)海城市生态源地总面积面积485.89 km^(2);识别源间生态廊道73条,总计长度394.81 km,生态源地与生态廊道共同构成海城市生态安全格局。2)基于生态安全格局识别海城市生态保护修复重点区域,识别出生态夹点区域29处,总计长度达到71.63 km;生态障碍点16处,面积39.70 km^(2);生态断裂点34处;待修复破碎空间总计40.78 km^(2)。3)结合各类生态保护修复重点区域的空间分布特征、土地利用现状进行分析,分别提出不同生态保护修复重点区域下的具体修复方针,加强区域水土流失治理。研究结果可为海城市生态保护修复工作提供参考,以期达到生态系统良性发展的目的。

基于ERA和MCR模型的生态安全格局构建——以陕西沿黄地区为例

本研究通过构建多风险源指标体系进行陕西沿黄地区生态风险等级评价,利用土地利用数据,探讨研究区近20a的景观结构变化特征;采用“源地—阻力面—廊道”范式构建研究区生态安全格局,确定生态节点和生态断裂点,提出区域生态保护优化建议.结果表明:(1)研究区内,生态风险空间分布特征存在显著差异,低值区主要分布在北部和南部,高值区主要分布在中部;(2)研究区近20a生态核心区面积明显增多,但仍然较为破碎,支线占比减少,连通度较低;(3)现有22个重要生态源地,总面积4655.73km^(2),共提取53条重要生态廊道,整体构成“一带三区多廊”的生态安全格局;识别出43个生态节点和98个生态断裂点.其中研究区北部生态廊道和生态节点较为密集.(4)研究区生态网络闭合度低,南北连通性差.未来需要结合区域生态风险等级,通过规划踏脚石斑块、修复生态断裂点、提升9条潜在廊道等方式优化生态安全格局.本研究可为陕西沿黄地区自然生态系统和生物多样性的保护提供科学依据,助力黄河流域生态保护和高质量发展.