礦業(yè)棕地公園生態(tài)安全格局建構(gòu)與評價分析

馮螢雪，史 芳，曹 穎

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京100083; 2.城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(哈爾濱工業(yè)大學(xué))，哈爾濱150090)

礦業(yè)棕地公園生態(tài)安全格局建構(gòu)與評價分析

馮螢雪1,2，史 芳1，曹 穎1

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京100083; 2.城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(哈爾濱工業(yè)大學(xué))，哈爾濱150090)

針對生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化的礦業(yè)棕地，提出生態(tài)化建構(gòu)的礦業(yè)棕地公園為修復(fù)對策，以保證棕地景觀生態(tài)安全.礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)安全格局，依MCR模型建構(gòu)，將礦業(yè)棕地公園內(nèi)的人工自然生態(tài)斑塊在景觀尺度內(nèi)作為生態(tài)安全格局中的“源”整體考慮，即人工自然的源.人工自然斑塊源之間進(jìn)行聯(lián)結(jié)，依據(jù)島嶼理論模型，各“源”間的阻力等值線相切形成鞍狀.在生態(tài)能流擴(kuò)散過程中，這個鞍狀區(qū)就成為不同“源”間的“戰(zhàn)略點(diǎn)”.組分經(jīng)確定即設(shè)計(jì)為礦業(yè)城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施.通過選取的景觀指數(shù)評價分析，與傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)模式對比，礦業(yè)棕地公園的生態(tài)安全格局與國家倡導(dǎo)的礦山公園相比較，景觀破碎化程度明顯下降、景觀分離度顯著變小.景觀多樣性降低、景觀優(yōu)勢程度加大、景觀的蔓延度增高.

礦業(yè)棕地; 礦業(yè)棕地公園; MCR模型; 生態(tài)安全格局; 評價分析

礦業(yè)棕地是指“采礦、選礦和煉礦過程中被破壞或污染的非經(jīng)治理而無法利用的土地”[1].是因人類干擾造成的地球表面的“傷疤”.礦業(yè)棕地的環(huán)境污染嚴(yán)重，自然生態(tài)被無情地破壞，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化.干擾一般指人類行為(如采礦)顯著改變系統(tǒng)自然格局的事件[2].人類干擾或人類干擾誘發(fā)的自然災(zāi)害成為礦業(yè)城市區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化和生態(tài)脆弱性的主要原因.

針對這種生態(tài)干擾，上世紀(jì)80年代以來直至目前，建設(shè)“礦山公園”是中國礦業(yè)棕地治理的主要模式.它主要是用來培養(yǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，作為礦業(yè)城市的一種新的自然資源利用模式[3].此模式下礦業(yè)棕地被認(rèn)為具有二次開發(fā)利用的價值，可以通過開展工業(yè)旅游等第三產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，因而生態(tài)修復(fù)并未得到應(yīng)有的重視[4].

礦業(yè)棕地生態(tài)修復(fù)，旨在恢復(fù)因采礦干擾而退化的生態(tài)系統(tǒng).若任由礦業(yè)棕地依靠自然演替(natural succession)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，可能需要100～10 000年[3].勇于創(chuàng)新，加速生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程,“為引導(dǎo)這種變化，需要知識和做出根本決策的勇氣”[5].為此在以往基礎(chǔ)研究中提出了礦業(yè)棕地公園的概念，將其定義為：立地于礦業(yè)棕地，以礦業(yè)棕地的自然生態(tài)修復(fù)為主旨，以人工自然景觀生態(tài)建構(gòu)為過程，改善生態(tài)自然環(huán)境為目的，使其具有景觀基礎(chǔ)設(shè)施功能，并且自然生態(tài)是可持續(xù)的、格局開放的一種生態(tài)景觀[6].

礦業(yè)棕地公園是一個以景觀為載體的，可以提供生態(tài)服務(wù)的、跨尺度的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，能在不同尺度上解決礦業(yè)棕地的生態(tài)修復(fù)和環(huán)境治理.由于礦業(yè)棕地人為干擾的復(fù)雜性和造成的景觀破碎化，關(guān)鍵性生態(tài)過程均遭破壞，自然基底碎片化.這樣場地的生態(tài)修復(fù)，首要問題是生態(tài)安全.生態(tài)安全是指在一定區(qū)域內(nèi),生態(tài)環(huán)境條件以及所面臨生態(tài)環(huán)境,不對人類生存和持續(xù)發(fā)展形成威脅，進(jìn)而使因干擾造成的生態(tài)脆弱性能夠不斷得到改善的狀態(tài)[7].生態(tài)安全的本質(zhì)有兩個方面，一個是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，另一個是生態(tài)脆弱性[8].解決方案是依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)理論，建構(gòu)景觀生態(tài)安全格局.在此生態(tài)安全格局中，關(guān)鍵性的斑塊、廊道對物種的繁延和生態(tài)流的傳播過程意義重大.設(shè)計(jì)時要以它們?yōu)楹诵臉?gòu)建景觀生態(tài)格局，以確保場地中各種生態(tài)過程的健康和安全.礦業(yè)棕地生態(tài)修復(fù)不是單一的工程，而是要建構(gòu)一個系統(tǒng)的、可持續(xù)為礦業(yè)城市提供生態(tài)服務(wù)的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，即構(gòu)建一個景觀生態(tài)安全格局.

1 生態(tài)安全格局建構(gòu)

1.1 基本公式

礦業(yè)棕地公園的場地主要是礦業(yè)開采活動用地.本文以露天礦開采棕地為模型樣本，經(jīng)整合后作為礦業(yè)棕地公園的景觀格局構(gòu)成, 如圖1所示.

1—露天采礦場;2—采礦工業(yè)場地；3—選礦場;4—碎石場；5—尾礦場；6—輔助設(shè)施場地;7—生活區(qū)

礦業(yè)棕地上的自然基質(zhì)遭到嚴(yán)重破壞，表現(xiàn)出明顯的生態(tài)脆弱性，屬于不健康、不安全的景觀格局.依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)理論，礦業(yè)棕地景觀系人類干擾形成的地表景觀，“它恰好處在自然生態(tài)過程與人類文化活動的界面上”[10].作為一種生態(tài)嚴(yán)重破壞的后工業(yè)景觀，適合采用一種新的研究范式，即采用“設(shè)計(jì)生態(tài)”、“人工自然”的進(jìn)攻性策略.這種研究范式強(qiáng)調(diào)空間格局、過程與尺度的關(guān)系，是有效的處理后工業(yè)棕地景觀生態(tài)修復(fù)的創(chuàng)新模式.它摒棄了傳統(tǒng)的“保護(hù)”生態(tài)的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，為棕地的生態(tài)修復(fù)提供了最佳方案.

中國學(xué)者以Forman所倡導(dǎo)的景觀生態(tài)規(guī)劃方法為理論基礎(chǔ),提出了“景觀安全格局理論”，認(rèn)為景觀中存在著某些關(guān)鍵點(diǎn)(或稱戰(zhàn)略點(diǎn))以及某些特定格局,構(gòu)成了控制景觀的安全格局.指“由景觀中的某些關(guān)鍵的局部、其所處方位和空間聯(lián)系共同構(gòu)成存在某種潛在的生態(tài)系統(tǒng)空間格局”[11].此研究基于最小累積阻力模型(minimum cumulative resistance, MCR)公式[12].該公式模型考慮3個方面的因素,即源、距離和景觀介面特征，系景觀生態(tài)學(xué)家結(jié)合地理信息系統(tǒng)中常用的費(fèi)用距離模型(costdistance)修改而來[13].

式中:Dij為物種從源j穿越空間的距離，i為景觀基面；景觀i為對特定物種運(yùn)動的阻力即Ri;f為未知項(xiàng)；(Dij×Ri)的值可以被作為衡量特定物種從j到空間某點(diǎn)的路徑的相對容易達(dá)到性.

依MCR建構(gòu)的生態(tài)安全格局是一個多層次的、連續(xù)完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其中f反映空間任一點(diǎn)的最小阻力與其到所有源的距離，以保證生態(tài)安全格局得以實(shí)現(xiàn).

1.2 設(shè)計(jì)方法

1.2.1 組分確定

MCR建構(gòu)的生態(tài)安全景觀格局包含“源”,“源間聯(lián)結(jié)”,和“戰(zhàn)略點(diǎn)”幾個組分.

1)“源”的確定.“源”可以是自然棲息地生態(tài)斑塊、不同物種、族群還可以是自然生境也可以是人工自然，能反映區(qū)域的多種生境特點(diǎn).將礦業(yè)棕地公園作為生態(tài)安全格局中的“源”整體考慮，進(jìn)而選擇礦業(yè)棕地公園內(nèi)的人工自然生態(tài)斑塊作為景觀尺度的保護(hù)“源”.

2)源間聯(lián)結(jié).相鄰兩源之間的低阻力通道.根據(jù)MCR“最小距離”公式，確定生態(tài)信息廊道起關(guān)鍵作用的局部、點(diǎn)和空間關(guān)系.

3)戰(zhàn)略點(diǎn)的判別.MCR中戰(zhàn)略點(diǎn)的得出是依“源”間阻力線的交匯處判定.本文研究依據(jù)島嶼理論模型，低阻力的 “源”位于高阻的基質(zhì)環(huán)形包圍中，各“源”間的阻力等值線相切部分，形成鞍狀.在生態(tài)能流擴(kuò)散過程中，當(dāng)超過某一閾限時，這個鞍狀區(qū)就成為不同“源”間的“戰(zhàn)略點(diǎn)”.

1.2.2 安全格局建構(gòu)

1.2.2.1 核心“源”的建構(gòu)

1)“源”即為整體的礦業(yè)棕地公園.依MCR的斑塊形狀計(jì)算公式為

式中：Pi為斑塊周長,Ai為斑塊面積.這里L(fēng)SImin=1，此時斑塊為圓或正方形.LSI的值越大越有利于生物多樣性的發(fā)展.但建筑行業(yè)習(xí)慣上對于場地的“三通一平”，都是使LSI值趨于最小.從生態(tài)恢復(fù)的角度，LSI值越大即形狀越復(fù)雜，才是生態(tài)安全格局.同時不能以方便管理為由砌筑圍墻，造成人為阻斷景觀的連通性.

2)“源”為荒野、尾礦、排土場等，設(shè)計(jì)策略是唯一的——強(qiáng)勢造林.喬木、灌木、自然原生草地三管齊下，在原始自然生態(tài)已不復(fù)存在的礦業(yè)棕地基底上造出“人工自然”的生態(tài)“源”[14].

1.2.2.2 建立生態(tài)廊道

生態(tài)廊道是源向周邊提供生態(tài)服務(wù)的聯(lián)系廊道和輻射道.因此它必須是源間生態(tài)信息傳遞的阻力最低的地表類型.根據(jù)大量計(jì)算的數(shù)值表明，江河湖泊、林地、草原的生態(tài)信息流動阻力最低，道路交通設(shè)施、城市建筑、工礦場地阻力最高[15].對高阻力地表類型(道路、廣場等)要進(jìn)行生態(tài)化的覆被改造，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全的景觀格局.

由于道路交通設(shè)施對生態(tài)流阻力最大，因此不能允許其穿越礦業(yè)棕地公園的核心生態(tài)區(qū)，在公園生態(tài)輻射區(qū)內(nèi)也應(yīng)將其設(shè)計(jì)為生態(tài)廊道.

1.2.2.3 確定景觀戰(zhàn)略點(diǎn)

礦業(yè)棕地公園的景觀戰(zhàn)略點(diǎn)是生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵斑塊，即對人為干擾敏感的較大單元.是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及對生態(tài)安全格局具有戰(zhàn)略意義的景觀，生態(tài)修復(fù)后成為提供生態(tài)服務(wù)功能的關(guān)鍵性部位.

礦業(yè)城市區(qū)域景觀戰(zhàn)略點(diǎn)有，礦業(yè)棕地區(qū)域內(nèi)的水體及濱水區(qū)(面狀、線狀)、生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以及公園入口、停車場.

1)公園入口、停車場.硬質(zhì)鋪地停車場，是傳統(tǒng)的“灰色”基礎(chǔ)設(shè)施，是生態(tài)化建構(gòu)戰(zhàn)略點(diǎn).

2)水體及濱水區(qū).采礦過程中未被破壞的原有自然水體，是礦業(yè)棕地的寶貴生態(tài)資源，在去除硬質(zhì)堤岸，恢復(fù)自然濱水區(qū)后即可作為“戰(zhàn)略點(diǎn)”.

3)生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn).為保證生態(tài)廊道的可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)的連通性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)特別是生態(tài)廊道與交通道路的交匯處均為“戰(zhàn)略點(diǎn)”.

2 對生態(tài)安全格局的評價分析

2.1 景觀指數(shù)的選取

景觀生態(tài)安全格局的評價分析，需要引入相應(yīng)的景觀指數(shù).在眾多景觀指數(shù)中，選取標(biāo)準(zhǔn)是：基本涵蓋中國全部重要礦業(yè)城市，對研究中國礦業(yè)棕地具有代表性，相關(guān)研究成果豐富，數(shù)據(jù)可信度高.本文從大量礦山公園研究文獻(xiàn)資料中篩選數(shù)據(jù)作為評價分析的參照，這樣分析出的結(jié)論對中國全部礦業(yè)棕地的生態(tài)修復(fù)具有普遍意義.依據(jù)礦山公園與礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)安全格局的比較特征，選取景觀指數(shù)如下.

2.1.1 斑塊量(NP)

斑塊量(NP)即景觀中斑塊的數(shù)目.計(jì)算公式為

NP=N，

式中N為場地范圍內(nèi)，全部景觀斑塊數(shù).該指數(shù)揭示場地的景觀破碎化程度，即人工破壞的強(qiáng)度.

2.1.2 景觀分離度指數(shù)(DIVISION) .

景觀分離度指數(shù)指場地中某種地表景觀被分割的程度.指數(shù)建模公式為

式中：CA為某景觀類型的總面積；DIVISION為景觀類型j的分離度；A為景觀的總面積.劃分結(jié)果顯示的數(shù)值越大，顯示場地內(nèi)該類景觀被分割的程度越高，景觀碎片化越嚴(yán)重.

2.1.3 景觀異質(zhì)性(SHDI)

景觀異質(zhì)性是指場地內(nèi)景觀在時間、結(jié)構(gòu)、功能等方面變化的多樣性，景觀的復(fù)雜性亦體現(xiàn)于此.計(jì)算公式為

式中：m為景觀類型數(shù)；pi為第i類類型景觀面積占景觀總面積的比.當(dāng)指數(shù)最大時，表明場地內(nèi)各類景觀面積比例接近，呈現(xiàn)破碎化.而當(dāng)只有一種景觀類型時，如大片林地、大面積水域則指數(shù)為 0.

2.1.4 景觀優(yōu)勢指數(shù)(D)

景觀優(yōu)勢指數(shù)是測量場地景觀結(jié)構(gòu)中，某種景觀類型所表現(xiàn)出的支配程度，即居主導(dǎo)地位的景觀，其建模計(jì)算公式為

式中D為顯示景觀主導(dǎo)性指數(shù)，當(dāng)D越大時，則占主導(dǎo)地位的景觀對應(yīng)于一個或少數(shù)幾個景觀類型.

2.1.5 蔓延度指數(shù)(CONTAG)

蔓延度指數(shù)是研究景觀擴(kuò)張趨勢的景觀格局的重要指數(shù).若地表因自然地勢或人類活動(如采礦)分割而形成若干小斑塊，形成破碎化則蔓延度指數(shù)低，計(jì)算公式為

式中:m為景觀類型數(shù)；gik為景觀類型i和k兩參數(shù)相互關(guān)連鄰接的類型景觀聚集量.這個指標(biāo)是表示景觀安全格局的生態(tài)服務(wù)功能的指數(shù)之一.

當(dāng)景觀類型呈隨機(jī)分布時，蔓延度為 50；當(dāng)核心景觀類型分散時，蔓延度則為0；當(dāng)核心景觀類型高度聚集，如場地內(nèi)景觀類型是一個時，這種景觀類型的蔓延度最高，公式計(jì)算的值是 100.

2.2 景觀安全格局評價分析

2.2.1 與礦山公園相比，礦業(yè)棕地公園的景觀破碎化程度明顯下降

礦業(yè)棕地景觀破碎化嚴(yán)重，建成礦山公園后，由于旅游觀光的需要，難以大規(guī)模生態(tài)化整合，景觀類型數(shù)目(NP)并無明顯減少,而礦業(yè)棕地公園因?qū)嵤┥鷳B(tài)化建構(gòu)，強(qiáng)勢造林，恢復(fù)自然生態(tài)，景觀類型數(shù)目(NP)大幅減少，修復(fù)了礦業(yè)棕地的生態(tài)，景觀破碎化程度大幅減少.

2.2.2 礦業(yè)棕地公園的景觀分離度顯著變小.

以礦業(yè)棕地上的自然殘遺斑塊(林地、水體)為所選景觀類型代入指數(shù)公式，發(fā)現(xiàn)礦山公園的N值一般是兩位數(shù)的量級，而CA/A則小于1/10；分離度一般在0.85以上，有的礦山公園測試樣本甚至達(dá)到0.95.而在礦業(yè)棕地公園建構(gòu)中，原有的自然殘遺斑塊將和人工自然斑塊連成一片使景觀分離度明顯減小.

2.2.3 景觀多樣性降低.

礦業(yè)棕地景觀多樣性指數(shù)很高，景觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜.在礦山公園的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，一般把景觀的類型簡化為旅游服務(wù)類和生態(tài)服務(wù)類兩大類，其面積比例相當(dāng)，多樣性指數(shù)趨近最大值；而礦業(yè)棕地公園則因突出生態(tài)修復(fù)和生態(tài)服務(wù)功能而“強(qiáng)勢造林”，此類景觀面積占主導(dǎo)地位，指數(shù)值最小化，生態(tài)功能最大化.

2.2.4 景觀優(yōu)勢程度加大.

在礦山公園場地中因無主導(dǎo)類型景觀，所以其D值較?。欢诘V業(yè)棕地公園場地中，因林地或水體為主導(dǎo)類型景觀，所以其對應(yīng)較大的D值.也就是優(yōu)勢景觀斑塊類型(林地、水體)在景觀中的面積比例大幅增加，則景觀結(jié)構(gòu)變得相對簡單.因此對景觀的控制作用加強(qiáng)，從而可將礦業(yè)棕地建構(gòu)成生態(tài)安全的景觀格局.

2.2.5 景觀的蔓延度增高.

礦業(yè)棕地由于人類的采礦活動導(dǎo)致景觀破碎化程度較高，以它為基質(zhì)的礦山公園，由于熱衷于興建旅游景點(diǎn)和各種服務(wù)設(shè)施，以及修建大型硬質(zhì)鋪裝的廣場、公路等城市化建設(shè)，致使場地生態(tài)景觀破碎化的狀態(tài)改善并不明顯，蔓延度較低.礦業(yè)棕地公園則是通過強(qiáng)勢造林和景觀基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使景觀蔓延度得到極大提高.典型數(shù)值是礦山公園景觀的蔓延度一般在46.0～49.5，而礦業(yè)棕地公園景觀的蔓延度一般都在85.0以上.

3 結(jié) 論

1)通過MCR模型建構(gòu)的景觀生態(tài)安全格局，可以有效控制災(zāi)害性生態(tài)過程的發(fā)生.把礦業(yè)棕地上的石漠化礦床、尾礦堆、矸石山、排土場及工業(yè)污染地段，全部生態(tài)化建構(gòu)為人工自然的生態(tài)“源”，實(shí)現(xiàn)棕地的生態(tài)修復(fù).

2)礦業(yè)棕地公園場地上的源間聯(lián)結(jié)，通過生態(tài)廊道實(shí)現(xiàn)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)化格局，保證了對生態(tài)戰(zhàn)略點(diǎn)的溝通，既保證了生態(tài)系統(tǒng)安全，同時完成生態(tài)服務(wù)功能.

3)通過選取的一組景觀指數(shù)的計(jì)算和分析看出，基于MCR的景觀生態(tài)安全格局，成為棕地修復(fù)的生態(tài)基礎(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)化的生態(tài)廊道降低了景觀分離度，同時降低了景觀多樣性；由于林地成為主導(dǎo)類型景觀，控制作用大大加強(qiáng)，使生態(tài)安全得到有效保證；同時提高了生態(tài)修復(fù)后的景觀蔓延度，使礦業(yè)城市區(qū)域生態(tài)安全得到根本的保障.

[1] [英]格默爾 R P. 工業(yè)廢棄地上的植物定居[M]. 倪彭年, 李玲英，譯. 北京: 科學(xué)出版社, 1987.

GEMMELL R P. Colonization of industrial wasteland[M].NI Pengnian, LI Lingying. Beijing: Science Press, 1987.

[2] 陳利頂, 傅伯杰. 干擾的類型、特征及其生態(tài)學(xué)意義[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2000, 20(4): 851-856. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2000.04.008.

CHEN Liding, FU Bojie. Ecological significance, characteristics and types of disturbance[J]. ACTA Ecologica Sinica, 2000, 20(4): 851-856. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2000.04.008.

[3] 國土資源部地質(zhì)環(huán)境司. 中國國家礦山公園建設(shè)工作指南[M]. 北京: 中囯大地出版社, 2007.

[4] 張俊玲，任昭. 國家礦山公園旅游資源可持續(xù)發(fā)展探析——以大同晉華宮國家礦山公園為例[J]. 中華民居, 2014(2)：164-165.DOI:10.3969/j.issn:1674-3954.2014.06.142.

[5] DOXIADIS C A. Ecology and Ekistics[M]. Boulder, Colorado: Westview Press, 1977: 3.

[6]馮螢雪. 礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)化建構(gòu)對策研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2014.

FENG Yingxue. On ecological landscaping tectonics of mining brownfield parks[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2014.

[7] WONG M H. Ecological restoration of mine degraded soils, withemphasis on metal contaminated soils[J]. Chemosphere, 2003, 50(6): 775-780. DOI: 10.1016/S0045-6535(02)00232-1.

[8] 崔勝輝, 洪華生, 黃云風(fēng), 等. 生態(tài)安全研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 25(4): 861-868. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2005.04.031.

CUI Shenghui，HONG Huasheng, HUANG Yunfeng, et al. Progress of the ecological security research[J]. ACTA Ecologica Sinica, 2005, 25(4): 861-868. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2005.04.031.

[9] 馮螢雪.礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)化建構(gòu)對策研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2014.

FENG Yingxue. On ecological landscaping tectonics of mining brownfield parks[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2014.

[10]NAVEH Z. 景觀與恢復(fù)生態(tài)學(xué)—跨學(xué)科的挑戰(zhàn)[M].李秀珍，冷文芳, 解伏菊,等譯. 北京:高等教育出版社，2010.

[11]俞孔堅(jiān). 生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 1999(1): 9-14. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.1999.01.002.

YU Kongjian. Landscape ecological security patterns in biological conservation[J]. ACTA Ecologica Sinica, 1999(1): 9-14. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.1999.01.002.

[12]KNAAPEN J P, SCHEFFER M, HARMS B. Estimating habitat isolation in landscape planning[J]. Landscape and UrbanPlann, 1992, 23 (1): 1-16. DOI: 10.1016/0169-2046(92)90060-D.

[13]ESRI(Environmental Systems Research Institute). Cell-based Modeling with GRID[M]. 2d ed. Relands, California: ESRI Inc., 1991.

[14]馮螢雪, 李桂文. 基于礦業(yè)棕地的礦山公園工程設(shè)計(jì)研究[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 45(8): 90-93.

FENG Yingxue,LI Guiwen. The research on the mine parks engineering design based on mining brounfields[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2013,45(8):90-93.

[15]劉海龍, 黃剛. 景觀破碎化條件下風(fēng)景區(qū)生態(tài)安全格局的建立——以北京石花洞風(fēng)景名勝區(qū)為例[C]//首屆北京生態(tài)建設(shè)國際論壇. 北京：首屆北京生態(tài)建設(shè)國際論壇文集, 2005.

Ecologicalsecuritypatterntectonicsandevaluationanalysisofminingbrownfieldparks

FENG Yingxue1,2, SHI Fang1, CAO Ying1

(1.Institute of Mechanics and Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China；2.State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment (Harbin Institute of Technology), Harbin 150090, China)

Aiming at the mining brownfield of which the ecological environment is badly worsening, a mining brownfield park based on ecological tectonic is presented to keep ecological safety on brownfield landscape. The landscape ecological security patterns of mining brownfield park constructed by MCR model take the artificial natural ecological patches in brownfield parks as “origins” in ecological security pattern at landscape scale, which means the origin of artificial nature. The origins of artificial natural patches bind each other, and according to island theory model, the resistance contours between every origin forms saddle tangentially. This saddle area would become “strategic points” between different “origins” in ecological energy flow spreading process. By analyzing the selected landscape indexes and comparing with traditional planing design pattern, the ecological security pattern of mining brownfield park and the degree of landscaped fragmentation decline obviously, the landscape isolation diminishes obviously, while the landscape diversity reduces. The degree of landscape dominance and landscape spread increases.

mining brownfield; mining brownfield park; MCR model; ecological security pattern; evaluation analysis

10.11918/j.issn.0367-6234.201606055

TU986

A

0367-6234(2017)10-0177-05

2016-06-16

城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2017年度開放基金(QAK201713)

馮螢雪(1982—) ，女，博士，副教授

馮螢雪，zisemao88@163.com

(編輯張 紅)