基于MSPA-InVEST模型的水网乡村绿色基础设施网络构建研究——以吴江东北片区为例

苏南水网乡村作为长三角一体化发展的重要区域,经济快速发展的同时,建设强度也在不断增加,水网空间面临着巨大冲击,乡村环境问题日益突出,构建绿色基础设施(GI)网络保护和恢复水网乡村生态环境,对建设长三角生态绿色一体化发展示范区具有关键作用。以苏州市吴江东北片区为研究区域,综合运用MSPA-InVEST模型识别GI网络中心,采用最小累积阻力模型和重力模型提取GI连接廊道,叠加孤岛和连接廊道选取GI独立场地。结果表明,吴江东北片区大尺度GI网络中心连通性尚好,中小尺度GI网络中心连通性欠缺,生境质量整体较高;通过识别网络中心16个、连接廊道120条(重要连接廊道35条)、独立场地8个,构建水网乡村绿色基础设施网络,为长三角一体化发展战略背景下的水网乡村生态文明建设提供新思路。

基于MSPA-InVEST模型的北京中心城区绿色空间生境网络优化

全球生物多样性下降严峻的背景下,优化生境网络对城市生物多样性保护具有关键作用,是当前城市绿色空间研究的重点内容。MSPA-InVEST模型对中心城区尺度绿色空间的生境网络优化具有优势性与创新性,以北京中心城区为研究区域,使用MSPA-InVEST模型遴选生境源地,并以此为基础识别生境廊道与生境节点。结果表明:研究区域大尺度生境斑块连通性欠缺,生境破碎化且质量呈两极化趋势;通过识别生境源地205个(32个核心生境源地)、生境廊道463.2 km(88.5 km关键生境廊道)、生境节点527个(49个重要生境节点),构建研究区域生境优化网络。在新时期生态建设背景下,研究结果能够准确指导未来北京市中心城区绿色空间建设,为生物多样性的保护与恢复提供重要支撑。

特大城市都市区生态空间识别评价、网络构建与优化模型研究

在国家生态文明建设的要求下,生态空间作为承载城市生态信息和能量的重要用地,是促进特大城市空间结构合理形成的重要因素,也是城市高质量发展及高品质人居环境建设的关键。以6个特大(超大)城市都市区为研究对象,基于MSPA-InVEST复合模型对生态空间进行识别和评价,通过生境质量评价结果提取核心生态源地并生成生态阻力面,运用最小累计阻力模型(MCR)构建各特大城市都市区生态空间网络。在此基础上,结合对特大城市生态空间结构进化趋势的分析,提出各特大城市都市区生态空间结构的优化模式,并探索构建了“绿楔+绿环”的环网放射式和“绿心+绿带”的带网棋盘式2种特大城市都市区生态空间结构优化模型,以期为中国特大城市都市区生态空间格局优化和可持续发展提供理论支撑和实践指导,也为优化特大城市国土空间格局提供参考和借鉴。

基于InVEST-MSPA的文山州区域生态网络构建

以文山州为例,结合InVEST模型、MSPA选取生态源地,利用MCR模型和电路理论提取生态廊道和生态节点,构建文山州区域生态网络,明确在开发建设过程中应优先保护和修复的地区。结果表明,识别生态源地共143个,总面积为5 092.74 km2,主要分布在文山州东部,地类现状以林地为主,植被覆盖度高生态基底好;提取生态廊道346条,空间分布明显,尤其是西部区域连接文山州北部与中部的廊道,其分布稀疏且长度较长,易发生断裂;识别生态夹点118处、生态障碍点41处,应对生态夹点和生态障碍点开展重点保护和修复。

基于生境质量模型的福州市绿色基础设施网络优化研究

以福州市主城区为研究对象,基于MSPA、InVEST生境质量评价、最小累积阻力模型、重力模型等方法构建并优化福州市的GI网络。结果表明:基于MSPA识别出福州市核心区共1977个,占研究区总面积的45.5%。根据直接识别与景观连通性指标dPC综合筛选出共15个绿色基础设施源地。大面积GI源地主要分布在城郊,中心城区较少。基于InVST生境质量评价模型得到生境指数0.8~1.0的高生境质量地区占研究区总面积的59.02%,生境指数0~0.2的低生境质量地区占研究区总面积的26.47%;基于最小累积阻力模型和重力模型,提取和识别一级廊道15条,二级廊道17条,共22条。优化GI网络后,新增了绿色基础设施源地6个,节点150个,其中与铁路相交的节点41个,与高速公路相交的节点109个。福州市绿色基础设施分布不均,生境质量指数两极分化严重,且连通性不佳,今后的建设中应加强中心城区的绿色基础设施源地和重要廊道的保护和建设。

基于生态安全格局的县域生态保护红线优化研究——以常州市金坛区为例

针对生态保护红线划定过程中存在边界不规整、内部地类矛盾难以协调等问题,提出“生态安全格局构建—生态保护红线优化—优化效果验证”的研究路径。以常州市金坛区为例,集成景观形态空间格局分析(MSPA)、InVEST模型、最小累计阻力模型(MCR)和重力模型(GM)等研究方法,构建区域生态安全格局;利用生态源地和生态廊道缓冲区对原国家级生态保护红线和原省级生态空间管控区进行优化;分别从景观连通性和空间协调性角度量化评价生态保护红线和生态管控区的优化效果。结果显示:①金坛区MSPA核心区面积为10833.64 hm^(2),与生态系统服务综合质量高和较高区域的分布范围相对一致。②最终识别生态源地9个,总规模9085.48 hm^(2),约占全域面积的9.31%,其中林地型6个,湖泊水库型3个,主要位于茅山森林公园、钱资荡湿地和长荡湖地区。③提取生态廊道共计41条,总长度达284.71 km,包括16条重要生态廊道和25条一般生态廊道,在茅山风景名胜区及周边分布较为密集。④优化后生态保护红线规模增加1700.57 hm^(2),可能连通性指数PC均值从22.10提高到25.06,整体连通性指数IIC均值从21.13提高到25.05,优化后生态管控区规模增加90.59 hm^(2),与耕地、建设用地冲突占比分别下降0.95%、0.57%。结果表明:该方法符合“功能不降低、面积不减少、性质不改变”的管控要求,可以作为生态保护红线优化的有效手段,为划定方案的完善提供有益借鉴。