基于最小阻力模型的武安市景觀安全格局研究

,2(.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 00083;2.國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 00035)

基于最小阻力模型的武安市景觀安全格局研究

魏聰禮1,張建軍1,2,程明芳1,耿曉麗1
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083;2.國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035)

礦產(chǎn)資源的開采雖然使資源型城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,但也造成了環(huán)境污染和景觀安全格局破壞。以資源型城市武安市為研究區(qū),基于“源—匯”理論和最小阻力模型,確定武安市的“生態(tài)源”和“干擾源”,構(gòu)建綜合阻力面,提取重要生態(tài)廊道,分析其景觀安全格局狀況。研究結(jié)果表明:①“生態(tài)源”集中分布在武安市西部自然保護(hù)區(qū),中東部分布較少且連通性差;②礦產(chǎn)資源開采區(qū)的生態(tài)阻力值較大,交通建設(shè)對(duì)生態(tài)過(guò)程擴(kuò)展起阻礙作用;③生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)布局特征明顯,南、北氵名河連貫東西,南北方向因生產(chǎn)建設(shè)干擾強(qiáng)烈出現(xiàn)斷層;④礦區(qū)周圍生態(tài)用地破碎嚴(yán)重,應(yīng)將生態(tài)規(guī)劃與城市規(guī)劃、礦區(qū)規(guī)劃相結(jié)合,整體上保護(hù)資源型城市的景觀生態(tài)安全格局。

景觀生態(tài)安全格局;MCR模型;武安市;生態(tài)廊道

1 引言

景觀生態(tài)安全格局是支持城市生態(tài)安全的關(guān)鍵性格局,對(duì)保護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、保障城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有重要的作用[1,2]。由于資源型城市對(duì)自然資源的大量開采,引發(fā)了許多環(huán)境污染問(wèn)題,景觀生態(tài)安全格局也遭受了不同程度的破壞[3]。減輕礦產(chǎn)資源開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞,改善資源型城市的生態(tài)環(huán)境,是資源型城市健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[4]。武安市作為一座典型的資源型城市,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展造成了許多生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題,因此研究武安市的景觀生態(tài)安全格局十分必要[5]。

在景觀生態(tài)安全格局研究方面,霍華德等提出“花園城市”理論和有關(guān)實(shí)踐對(duì)景觀生態(tài)安全格局規(guī)劃的影響深遠(yuǎn)[6];俞孔堅(jiān)提出“反規(guī)劃”途徑,通過(guò)建立保障自然過(guò)程安全的景觀安全格局來(lái)解決城市的功能結(jié)構(gòu)問(wèn)題具有非常重要的意義[7]。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者從城市網(wǎng)絡(luò)和景觀網(wǎng)絡(luò)的角度進(jìn)行了景觀生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和應(yīng)用的研究[8,9]。在方法上,運(yùn)用較多的是Knaapen提出的最小累積阻力模型,該方法最先應(yīng)用在物種擴(kuò)散過(guò)程的研究方面[10],后經(jīng)過(guò)俞孔堅(jiān)、陳利頂?shù)鹊男薷?被廣泛應(yīng)用于景觀格局分析等生態(tài)領(lǐng)域[11,12]。近年來(lái),在景觀生態(tài)安全格局分析[13,14]、景觀可達(dá)性分析[15]、生態(tài)保護(hù)功能區(qū)劃定[16]等方面的研究和實(shí)踐逐漸增多。

本文在總結(jié)前人研究方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合武安市的城市發(fā)展特征,識(shí)別影響武安市景觀安全格局的“生態(tài)源”和“干擾源”,通過(guò)確定兩種“源”的阻力因子和阻力值,運(yùn)用最小累積阻力模型方法構(gòu)建“生態(tài)源”和“干擾源”的綜合阻力面,提取具有重要生態(tài)功能的生態(tài)廊道,對(duì)武安市的景觀生態(tài)安全格局進(jìn)行分析和優(yōu)化,以期為資源型城市景觀生態(tài)安全格局的理論發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考。

2 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)概況

武安市位于河北省邯鄲市西北部的太行山東麓,地理座標(biāo)為：113°45′—114°22′E、36°28′—37°01′N。武安市西部地區(qū)地勢(shì)較高,四面環(huán)山,中部地勢(shì)平坦,局部形成平原,稱之為“武安盆地”,地理位置見圖1。全市土地總面積1806km2,地形以山地丘陵為主,現(xiàn)轄22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),502個(gè)行政村,人口達(dá)到83.7萬(wàn)人。武安市的礦產(chǎn)資源以鐵礦、煤礦為主,是全國(guó)58個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)煤縣(市)和全國(guó)四大富鐵礦基地之一,2015年生產(chǎn)總值達(dá)到600.1億元。

圖1 武安市的地理位置

武安市是以采礦業(yè)為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的礦業(yè)城市,多年的礦產(chǎn)資源開采,使城市尤其是礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境和景觀格局破壞嚴(yán)重。礦山生態(tài)破壞類型主要有廢棄采礦坑、排土場(chǎng)和塌陷煤場(chǎng),集中分布在礦產(chǎn)資源富集區(qū),如礦山鎮(zhèn)、淑村鎮(zhèn)、康二城鎮(zhèn)等。當(dāng)前礦山廢棄地的現(xiàn)狀用途多為獨(dú)立的工礦用地,礦山建設(shè)用地在閉坑或停產(chǎn)后部分用于耕地、園地、林地等生態(tài)用地,還有一部分被閑置起來(lái),成為裸巖石礫地、荒草地等未利用地。礦山開采改變了當(dāng)?shù)氐耐恋亟Y(jié)構(gòu),嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,造成生態(tài)景觀面積減少、連通性降低,嚴(yán)重阻礙了武安市的可持續(xù)發(fā)展和“綠色礦業(yè)城市”建設(shè)。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文主要利用武安市國(guó)土局提供的2015年武安市土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用變更數(shù)據(jù)、相關(guān)年份的《武安市統(tǒng)計(jì)年鑒》和其他規(guī)劃圖件、文本作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。利用地理空間數(shù)據(jù)云上的GDEMV2 30m分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù),研究區(qū)的武安市包括三幅數(shù)據(jù),分別為條帶號(hào)113、行編號(hào)36、37和條帶號(hào)114、行編號(hào)36。利用ArcGIS10.2軟件,通過(guò)拼接、裁剪等操作,得到武安市的高程數(shù)據(jù)。其中,矢量數(shù)據(jù)的整合處理利用ArcGIS10.2軟件實(shí)現(xiàn)。為了突出采礦活動(dòng)的影響,我們將土地利用類型按照對(duì)生態(tài)景觀的作用分為生態(tài)用地和非生態(tài)用地兩大類,其中生態(tài)用地包括林地、草地、耕地、園地、水體和未利用地,非生態(tài)用地包括工礦建設(shè)用地、非工礦建設(shè)用地和交通用地。

3 研究方法

研究城市的景觀生態(tài)安全格局首先需要確定“源”,并識(shí)別連接“源”的走廊即生態(tài)廊道。最小累積阻力(Minimum Cumulative Resistance,MCR)模型考慮了生態(tài)過(guò)程和景觀格局的相互作用,在景觀生態(tài)安全格局的研究中應(yīng)用廣泛。本文將礦業(yè)城市的景觀受干擾特征融入該模型中,分析武安市的生態(tài)安全格局和景觀特點(diǎn)。最小累積阻力就是從“源”地通過(guò)具有不相同阻力值的各類景觀類型所累積耗費(fèi)的最小成本或克服阻力做的最小功,反映的是過(guò)程擴(kuò)展的難易程度[17]。最小累計(jì)阻力值的確定是進(jìn)行景觀生態(tài)安全格局研究的關(guān)鍵,計(jì)算公式為:

(1)

式中,MCR為最小累積阻力值;Ri為景觀i對(duì)“生態(tài)源”擴(kuò)展(或生態(tài)空間擴(kuò)張)的阻力系數(shù);Dij為“生態(tài)源”j擴(kuò)展到景觀i的距離;∑為景觀i與“生態(tài)源”j之間穿越所有單元的距離和阻力的累積;min為被評(píng)價(jià)斑塊對(duì)不同的“源”取累積阻力的最小值;f為一個(gè)函數(shù),其生態(tài)過(guò)程與最小累積阻力正相關(guān)。

運(yùn)用最小累積阻力模型研究景觀生態(tài)安全格局的關(guān)鍵在于“源”的選取和阻力面的構(gòu)建,本文采用最小累積阻力模型分別建立“生態(tài)源”與“干擾源”擴(kuò)展過(guò)程的最小累積阻力面,通過(guò)計(jì)算兩者的最小累積阻力差值提取綜合阻力面,識(shí)別生態(tài)廊道。在本研究中,阻力值側(cè)重反映一個(gè)生態(tài)景觀單元經(jīng)過(guò)不同的景觀單元所受到的阻力大小,即生態(tài)阻力值,計(jì)算公式為:

MCR差值=MCR生態(tài)-MCR城鎮(zhèn)

(2)

式中,當(dāng)MCR差值的值為正時(shí),表示該區(qū)域的生態(tài)用地?cái)U(kuò)張阻力大,值越大越適合城鎮(zhèn)用地的擴(kuò)張,反之亦然。利用最小累積阻力模型研究景觀生態(tài)安全格局,可對(duì)景觀之間的水平聯(lián)系進(jìn)行綜合考慮,不僅僅是考慮景觀的垂直聯(lián)系[18]。因此,該模型在景觀生態(tài)安全格局研究方面具有良好的適用性和擴(kuò)展性,能較好地反映景觀生態(tài)安全格局的內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系。

4 過(guò)程與分析

4.1 “源”的提取

“源”的確定是景觀生態(tài)安全格局研究的基礎(chǔ),本研究的“源”包括“生態(tài)源”和“干擾源”兩種。其中“生態(tài)源”是一些連續(xù)分布的自然斑塊,具有調(diào)節(jié)環(huán)境氣候、減少環(huán)境污染、改善環(huán)境質(zhì)量、維護(hù)生物多樣性等多方面的景觀生態(tài)功能,能促進(jìn)生態(tài)過(guò)程的發(fā)展,具有系統(tǒng)性、整體性和空間拓展性[19]。“干擾源”是指能推進(jìn)城鎮(zhèn)化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足城鎮(zhèn)居民衣食住行需求,而對(duì)生態(tài)用地?cái)U(kuò)張起抑制作用,對(duì)景觀的安全格局產(chǎn)生負(fù)面影響的非生態(tài)斑塊是景觀格局時(shí)空分異的重要驅(qū)動(dòng)力來(lái)源[20]。本研究從改善生態(tài)環(huán)境和推進(jìn)城鎮(zhèn)化兩個(gè)角度選取兩種“源”,其中“生態(tài)源”包括具有較高生態(tài)服務(wù)價(jià)值的大型生態(tài)用地斑塊[21],考慮資源型城市生態(tài)用地的特殊功能和用地結(jié)構(gòu),提取面積大于50hm2的生態(tài)用地作為“生態(tài)源”,而將面積大于10hm2的非生態(tài)用地作為“干擾源”,見圖2(封二)。

從地形地貌特征和景觀格局現(xiàn)狀方面分析,武安市的“生態(tài)源”呈四周環(huán)繞分布的空間格局,面積較大的“生態(tài)源”主要分布在西北部和西南部,且它們之間具有較好的連通性。從城市功能定位上看,西部“生態(tài)源”地處武安市的自然保護(hù)區(qū)和封山育林區(qū),涵蓋了武安市絕大部分的風(fēng)景區(qū),主要由草地和林地組成,山體周邊多為開墾的耕地,受干擾強(qiáng)度弱、保護(hù)力度大,是重要“生態(tài)源”的保護(hù)區(qū)。由于武安市中東部為武安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)域,景觀類型受人類活動(dòng)干擾強(qiáng)烈,因此“干擾源”主要分布于此。位于中東部的“生態(tài)源”面積較小、連通性較差,并且大量的建設(shè)用地和工礦用地等“干擾源”阻礙了東部和西部“生態(tài)源”之間的生態(tài)擴(kuò)展過(guò)程。其他“生態(tài)源”則主要分布于礦山生態(tài)修復(fù)區(qū),大部分由林地和工礦廢棄地鑲嵌構(gòu)成,受“干擾源”的干擾強(qiáng)度較強(qiáng)。

4.2 阻力因子與阻力值的確定

阻力值可反映不同景觀單元通過(guò)同一單元的難易程度。本文參考武安市的景觀生態(tài)格局空間分布,因地制宜地選取了景觀類型、生態(tài)服務(wù)價(jià)值、坡度和高程四個(gè)影響程度較高的因素作為阻力因子。由于景觀類型、景觀類型的生態(tài)服務(wù)特征和地形地貌的差異對(duì)生態(tài)用地保護(hù)和城鎮(zhèn)擴(kuò)張的影響不同,因此需要對(duì)不同阻力因子進(jìn)行賦值[22]。本研究采取標(biāo)準(zhǔn)化法、極差法和自然斷裂法對(duì)各阻力因素的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用ArcGIS10.2軟件對(duì)各阻力因子進(jìn)行重分類,得到各類阻力因子的阻力值,并依據(jù)各阻力因子的影響程度大小采用層次分析法確定其權(quán)重[23],各阻力因子阻力值及權(quán)重值見表1。

表1 各阻力因子的阻力值與權(quán)重值

景觀類型與生態(tài)服務(wù)價(jià)值:景觀類型和生態(tài)服務(wù)價(jià)值這兩個(gè)阻力因子對(duì)“生態(tài)源”和“干擾源”具有相反的阻力值。生態(tài)用地有利于“生態(tài)源”的擴(kuò)展,非生態(tài)用地有利于“干擾源”的擴(kuò)張。生態(tài)服務(wù)功能主要包括氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理和生物多樣性保護(hù)等功能。生態(tài)服務(wù)價(jià)值越高,越有利于“生態(tài)源”的擴(kuò)張,而對(duì)“干擾源”的阻力值則增大。“生態(tài)源”和“干擾源”的景觀類型阻力值見圖3(封二),生態(tài)服務(wù)價(jià)值阻力值見圖4(封二)。

高程與坡度:高程與坡度值這兩個(gè)阻力因子對(duì)“生態(tài)源”和“干擾源”具有相同的影響效果,高程值的增大和坡度值的增大都不利于“生態(tài)源”和“干擾源”的擴(kuò)張。武安市四面環(huán)山,地勢(shì)西北部最高,最高海拔為1898m,最低海拔為78m。一般而論，高程值越大,對(duì)“生態(tài)源”和“干擾源”的阻力值就越大。根據(jù)武安市的DEM數(shù)據(jù),本研究利用ENVI5.1軟件的Topographic Modeling工具計(jì)算其坡度值,坡度值越大,對(duì)“生態(tài)源”和“干擾源”的阻力值就越大。高程和坡度的阻力值見圖5(封二)。

本研究利用ArcGIS10.2軟件中的Raster calclutior工具,對(duì)“生態(tài)源”和“干擾源”的四個(gè)阻力因子分別進(jìn)行加權(quán)求和計(jì)算,得到“生態(tài)源”和“干擾源”的綜合阻力值,生態(tài)源綜合阻力值見圖6a(封二),干擾源綜合阻力值見圖6b(封二)。

4.3 最小耗費(fèi)阻力面的構(gòu)建

按照最小累積阻力面計(jì)算的方法,結(jié)合“源”和阻力因子的阻力值,本研究利用ArcGIS10.2軟件空間分析工具中的Cost distance模塊,分析得到“生態(tài)源”和“干擾源”擴(kuò)張的最小耗費(fèi)阻力面,并對(duì)這兩個(gè)阻力面進(jìn)行差值計(jì)算,得到綜合阻力面,三種不同的阻力面見圖7(封二)。

4.4 生態(tài)廊道的識(shí)別

生態(tài)廊道作為連接各種開放空間的綠色生態(tài)通道,對(duì)城市環(huán)境的改善、自然棲息地的保留和城市綠地系統(tǒng)的完善有著重要的作用。在ArcGIS10.2軟件空間分析模塊中,生態(tài)廊道通常理解為各“源”間的低累積阻力谷線,是相鄰兩“源”間最容易聯(lián)系的低阻力生態(tài)通道和“源”間生態(tài)流的高效通道與聯(lián)系路徑[24]。在最小累積阻力模型中,廊道設(shè)定在“源”間低阻力最低的“谷線”附近,每一個(gè)“源”都有一條或多條穿過(guò)“谷線”的廊道同其他“源”相連接[25]。本研究利用ArcGIS10.2軟件中的Hydrology模塊,通過(guò)確定正負(fù)地形、挖地填充、計(jì)算流向、計(jì)算匯流累積量等步驟提取低阻力“谷線”作為生態(tài)廊道,共識(shí)別提取了82條生態(tài)廊道,其位置和走向分布見圖8。

圖8 生態(tài)廊道

分析生態(tài)廊道的結(jié)構(gòu)布局可知,武安市境內(nèi)的生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可概括為“一環(huán)五橫六縱”?！耙画h(huán)”指城區(qū)二環(huán),“五橫”指邯沙、磁左、邯長(zhǎng)鐵路線路和青蘭高速路、309國(guó)道路,“六縱”分別指劉西、永峰、邢峰、平涉和礦宋線路、邢峰高速路；同時(shí)呈現(xiàn)“兩橫一縱”式的分布,“兩橫”是指南氵名河和北氵名河,“一縱”是指312省道。發(fā)達(dá)的交通干線是影響景觀格局的重要因素,錯(cuò)綜復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)提高生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性起到了雙向作用。兩條季節(jié)性河流南氵名河和北氵名河是貫穿武安市東西方向的河流型生態(tài)廊道,可作為武安市的重要生態(tài)連接廊道。

4.5 武安市景觀格局優(yōu)化

從整體上看,武安市作為典型的礦業(yè)城市,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連通性一般,生態(tài)廊道分布不均衡,其結(jié)構(gòu)分布受城市建設(shè)發(fā)展和采礦活動(dòng)的影響較大。人為干擾活動(dòng)少的西南區(qū)域廊道數(shù)量較多,連通性較強(qiáng),生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定;中東部、東北部囊括城市中心和重要的采礦活動(dòng)區(qū),生態(tài)廊道數(shù)量較少且連通性不高,缺少連接南北方向的生態(tài)廊道,造成“生態(tài)源”擴(kuò)展途徑單一。

對(duì)位于武安市西部和南部的生態(tài)源優(yōu)化,需要進(jìn)一步實(shí)施退耕還林工程,確保其生態(tài)環(huán)境不受破壞;對(duì)位于礦山修復(fù)區(qū)的生態(tài)源,是優(yōu)化的重點(diǎn)區(qū)域,需要積極開展礦區(qū)生態(tài)復(fù)墾,增加礦區(qū)林地面積,改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)過(guò)程的擴(kuò)展。武安市的生態(tài)廊道對(duì)“生態(tài)源”起到了“橋梁”的連接作用,但連接南北方向的生態(tài)廊道數(shù)量較少,需要在今后的規(guī)劃中增加其數(shù)量。武安市的兩條河流型生態(tài)廊道屬于季節(jié)性河流,大量水體用地被占用,河流兩岸聚集多家工業(yè)企業(yè),因此需要對(duì)河流生態(tài)廊道兩岸產(chǎn)能低、污染大的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行搬遷。南北方向道路型生態(tài)廊道集中出現(xiàn)大段缺失的情況,需要在道路廊道兩岸建立綠化帶,增加綠地面積,提高生態(tài)廊道功能。

在武安市中東部的礦區(qū)區(qū)域,生態(tài)斑塊面積較小,破碎化較嚴(yán)重,大多數(shù)生態(tài)斑塊是草地、林地與工礦廢棄地的融合體,一方面需要積極開展礦區(qū)生態(tài)恢復(fù),增加礦區(qū)生態(tài)用地面積;另一方面,現(xiàn)有的武安市工業(yè)區(qū)、南氵名河工業(yè)區(qū)和青龍工業(yè)區(qū)對(duì)武安市整體的景觀生態(tài)安全格局破壞影響較大,應(yīng)及時(shí)對(duì)已搬遷的礦企舊址進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和綠化,更好地保護(hù)武安市的景觀生態(tài)安全格局。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

主要是:①分析了武安市的用地布局和礦區(qū)景觀特征,通過(guò)最小累積阻力模型的方法,構(gòu)筑“生態(tài)源—生態(tài)廊道”模式的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建生態(tài)過(guò)程擴(kuò)展阻力面時(shí),考慮了資源開采對(duì)景觀生態(tài)安全格局的影響,也考慮到生態(tài)用地?cái)U(kuò)張與城鎮(zhèn)擴(kuò)張之間相互制約的關(guān)系,將“生態(tài)源”和“干擾源”的擴(kuò)張阻力面差值作為最終的綜合阻力面,利用綜合阻力面提取生態(tài)廊道,分析武安市的景觀生態(tài)安全格局,更加符合武安市的實(shí)際情況,為其他資源型城市景觀生態(tài)安全格局的研究提供參考。②通過(guò)對(duì)武安市工礦用地的分析發(fā)現(xiàn),我國(guó)大多數(shù)資源型城市由于對(duì)礦產(chǎn)資源的大力開采,在礦產(chǎn)資源分布帶周圍分布有許多中小型工礦企業(yè),這些中小型礦業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)水平和資源利用率普遍偏低,公共資源利用的外部性強(qiáng),粗放式經(jīng)營(yíng)浪費(fèi)土地資源,對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較高的干擾性。因此,對(duì)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期的資源型城市,應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變,借鑒國(guó)內(nèi)外中小礦企兼并重組的成功案例及時(shí)進(jìn)行整改措施,引導(dǎo)企業(yè)有序搬遷,減少對(duì)景觀生態(tài)格局的破壞。③資源型城市雖然主要是進(jìn)行大量的礦產(chǎn)資源開采,但對(duì)開發(fā)資源型城市的礦業(yè)用地需要符合當(dāng)?shù)氐耐恋乩每傮w規(guī)劃、城鄉(xiāng)總體規(guī)劃和礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃等的基本要求。規(guī)范工礦區(qū)域用地布局,必須在礦產(chǎn)資源規(guī)劃劃定的鼓勵(lì)開采區(qū)和允許開采區(qū)內(nèi)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采,嚴(yán)禁在禁止開采區(qū)和重要交通干線周圍進(jìn)行采礦活動(dòng)。重視景觀生態(tài)規(guī)劃在工礦用地布局中的引導(dǎo)作用,對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行環(huán)境影響測(cè)評(píng),加強(qiáng)監(jiān)督管理工作,預(yù)防破壞景觀生態(tài)的現(xiàn)象發(fā)生。

5.2 討論

景觀生態(tài)安全格局研究是一個(gè)具有長(zhǎng)期性、連通性的過(guò)程,在礦業(yè)資源利用規(guī)劃、新建礦區(qū)規(guī)劃和礦區(qū)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃過(guò)程中,應(yīng)將景觀生態(tài)安全規(guī)劃理念融入到礦業(yè)城市傳統(tǒng)規(guī)劃的編制中,重點(diǎn)保護(hù)對(duì)改善生態(tài)環(huán)境、提高景觀連通性有促進(jìn)作用的生態(tài)用地。在重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,運(yùn)用綠色基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建的理論方法,將基礎(chǔ)設(shè)施與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,既可維持礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)的完整性、又可降低礦業(yè)城市環(huán)境改善成本。

在研究尺度上,本文著眼于武安市行政區(qū)劃范圍內(nèi)景觀生態(tài)安全格局的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,并未考慮周邊城市土地利用類型對(duì)研究結(jié)果的影響。在后續(xù)的研究中,需從較大的研究尺度進(jìn)行研究,綜合考慮武安市周邊景觀類型對(duì)武安市景觀生態(tài)安全格局的影響。在阻力因子的選取上,本文只選取了土地類型、生態(tài)服務(wù)價(jià)值等因素作為阻力因子,未考慮武安市主要物種的活動(dòng)范圍和遷徙距離等因素,阻礙生態(tài)過(guò)程擴(kuò)散的因素有很多,需在以后的研究中不斷完善。

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StudyonLandscapeSecurityPatternofWu′anCityBasedonMinimumCumulativeResistanceModel

WEI Cong-li1,ZHANG Jian-jun1,2,CHENG Ming-fang1,GENG Xiao-li1
(1.School of Land Science and Technology,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China;2.Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation,Ministry of Land and Resources,Beijing 100035,China)

Although the exploitation of a large amount of mineral resources made the rapid development of social economy,it also caused the serious pollution of the ecological environment and the destruction of landscape ecological security pattern,this required us to pay enough attention to discover these problems and to take some measures to solve them.The resource-based city of Wu′an was the study area,based on the “source-sink”theory and the minimum cumulative resistance (MCR) model,the “ecological source"and “disturbance source" of Wu′an City were established,then built the comprehensive resistance surface,extracted the important ecological corridor,and analyzed the landscape ecological security pattern.The results showed that:①The “ecological source" was distributed in the west of Wu′an nature reserve,middle eastern distribution was less and the connectivity was very poor.②The ecological resistance value of the mineral resources exploitation area was large,and the construction of the traffic had an obstacle to the expansion of the ecological process.③The characteristics of the layout of the ecological corridor network was obvious,the South Ming River and North Ming River coherent east-west direction,north direction and south direction due to production and construction interference strong fault.④The ecological patches around the mining areas were too serious,and ecological planning should be combined with urban planning and mining planning to protect the landscape ecological security pattern of resource-based cities as a whole,so as to promote the protection of the landscape ecological security pattern of resource-based cities.

landscape ecological security pattern;MCR model;Wu′an City;ecological corridor

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.12.002

X171.4

A

1005-8141(2017)12-1417-05

2017-10-12；

2017-11-27

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):41571507)。

魏聰禮(1992-),男,河北省石家莊人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)橥恋乩门c土地生態(tài)。

張建軍(1982-),男,山西省太原人,副教授,博士生導(dǎo)師,主要從事土地利用與生態(tài)經(jīng)濟(jì)方面的教學(xué)與研究工作。