生態(tài)脆弱區(qū)生物多樣性保護(hù)安全格局研究
——以吉林省大安市為例

尹婧博,李 紅,王冬艷,劉蜀涵

(1.吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春130061;2.東北大學(xué) 文法學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng)110169)

1 引言

生態(tài)脆弱區(qū)一般維持系統(tǒng)自身的穩(wěn)定和抵抗外界干擾能力較弱,在自然條件和人類(lèi)活動(dòng)多重因素脅迫下,資源環(huán)境矛盾突出,生態(tài)環(huán)境壓力已接近甚至超過(guò)區(qū)域生態(tài)的承載力[1,2]。生態(tài)安全格局基于過(guò)程與格局的相互作用機(jī)制,以景觀生態(tài)學(xué)為理論支持,通過(guò)模擬不同生態(tài)過(guò)程識(shí)別出對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)健康和安全具有關(guān)鍵意義的斑塊,將優(yōu)化區(qū)域生態(tài)環(huán)境的對(duì)策和措施落實(shí)到空間地域,以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的有效控制和改善[3,4]。從生物多樣性保護(hù)角度構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局,針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)本底特征,優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)和布局,對(duì)保護(hù)和恢復(fù)區(qū)域特別是生態(tài)脆弱區(qū)的生物多樣性具有非常重要的意義[5]。

生物多樣性是生物與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的總和,由遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性4個(gè)部分組成,是生態(tài)安全和國(guó)家糧食安全的基本保障,也是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)[6,7]。其中,物種多樣性是生物多樣性中最主要的結(jié)構(gòu)和功能單位,也是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,用來(lái)表示一定區(qū)域內(nèi)物種的豐富程度[8]。

近年來(lái)一些學(xué)者從生物多樣性保護(hù)角度進(jìn)行了生態(tài)安全格局的相關(guān)研究。其中,俞孔堅(jiān)通過(guò)模擬物種水平空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程,構(gòu)建了包含源、緩沖區(qū)、源間連接、輻射道和戰(zhàn)略點(diǎn)等景觀組分的典型生態(tài)安全格局[9]。在此基礎(chǔ)上相關(guān)學(xué)者分別嘗試在自然保護(hù)區(qū)[10]、三江平原[11]、外來(lái)物種引種區(qū)[12]、城市經(jīng)濟(jì)區(qū)[13]等不同空間尺度內(nèi)構(gòu)建生物多樣性保護(hù)的安全格局。

吉林省西部生態(tài)脆弱區(qū)是農(nóng)牧兩種生態(tài)系統(tǒng)的交界過(guò)渡區(qū)域,草地退化、土地沙化、土地鹽堿化、濕地退化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重,致使區(qū)域物種棲息地遭到破壞,生物多樣性受到損失[14]。本文選擇位于吉林省西部典型生態(tài)脆弱區(qū)的大安市為研究區(qū)域,以景觀生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ),選取目標(biāo)物種的現(xiàn)有棲息地為源地,在充分考慮物種空間運(yùn)動(dòng)影響因素的前提下,確定阻力因子和相對(duì)阻力值;運(yùn)用MCR模型構(gòu)建最小累積阻力面,并提取生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn),綜合分析和判別研究區(qū)的生物多樣性保護(hù)安全格局,以期為大安市生物多樣性的保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)提供有價(jià)值的參考。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

大安市位于吉林省的西北部,地處松嫩平原腹地,位于123°08′45″—124°21′56″E、44°57′00″—45°45′51″N之間。大安市東與黑龍江省隔江相望,西與洮南市、通榆縣接壤,南與松原市相鄰,北以洮兒河為界與鎮(zhèn)賚縣毗鄰,總面積4879km2,地面海拔高程為120—160m(圖1)。

大安市屬半干旱溫帶季風(fēng)氣候,大陸性明顯,全年四季分明,年降水量300—400mm,多集中在夏季,境內(nèi)湖泊河流眾多,主要有嫩江、洮兒河和霍林河等水域。大安市位于生態(tài)環(huán)境變化的敏感區(qū)域,近年來(lái)受氣候條件和人類(lèi)活動(dòng)的影響,土壤沙化、鹽堿化、濕地面積萎縮等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,區(qū)域生物數(shù)量和種類(lèi)銳減。

受地形和氣候等因素的影響,研究區(qū)內(nèi)形成了面積較廣的沼澤和濕地,包括嫩江灣國(guó)家濕地公園、大安牛心套保國(guó)家濕地公園和月亮灣蓄洪滯洪區(qū)等。大安市鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)等生物資源豐富,其中嫩江灣國(guó)家濕地公園有野生動(dòng)物56種,鳥(niǎo)類(lèi)30種,魚(yú)類(lèi)47種;牛心套保國(guó)家濕地公園有野生動(dòng)物142種,其中包括丹頂鶴、東方白鸛、大鴇、大天鵝、鴛鴦、灰燕、灰鶴等鳥(niǎo)類(lèi)。研究區(qū)是這些鳥(niǎo)類(lèi)重要的生存繁衍地和南北遷移的中轉(zhuǎn)站,對(duì)這些鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行生物保護(hù)安全格局分析是構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局的重要內(nèi)容,對(duì)保護(hù)區(qū)域生物多樣性、維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有重要意義。

圖1 研究區(qū)位置

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究中所采用數(shù)據(jù)主要包括2015年大安市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與ASTER GDEM 30m 分辨率高程數(shù)據(jù)。根據(jù)研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀和研究目的,將土地利用數(shù)據(jù)重新整合分類(lèi),共分為濕地、林地、草地、耕地、鹽堿地、居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地七種土地利用類(lèi)型;DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)的云平臺(tái)(http://www.gscloud.cn),進(jìn)一步利用ENVI 5.1軟件對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接和裁剪,并運(yùn)用ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行坡度等數(shù)據(jù)的提取。

3 研究方法

3.1 源地的識(shí)別

“源”是一切生態(tài)過(guò)程的起點(diǎn),源地是對(duì)區(qū)域生態(tài)過(guò)程和格局發(fā)展起正向推動(dòng)作用的景觀類(lèi)型,是構(gòu)建生態(tài)安全格局的基礎(chǔ)[15]。一般情況下,生物多樣性保護(hù)安全格局中的源地為目標(biāo)物種的現(xiàn)有自然棲息地,能夠充分反映研究區(qū)物種的生境特點(diǎn),具有廣泛的代表性和內(nèi)部同質(zhì)性[9,16]。

3.2 最小累積阻力面

物種對(duì)環(huán)境的利用表現(xiàn)為對(duì)空間的控制和覆蓋過(guò)程,阻力面是物種從一種景觀類(lèi)型向另一種景觀類(lèi)型擴(kuò)散時(shí)克服阻力所形成的趨勢(shì)面,反映了物種從源地到達(dá)目的地的相對(duì)難易程度[17,18]。最小累積阻力是指物種從源地通過(guò)不同阻力的景觀類(lèi)型所累積耗費(fèi)的最小成本,反映了景觀格局與生態(tài)過(guò)程之間的相互關(guān)系[19-21]。本文采用最小累積阻力模型(MCR),以源地、相對(duì)阻力、空間距離三個(gè)要素為基礎(chǔ)建立阻力面,計(jì)算公式為[22]:

(1)

式中,MCR為最小累積阻力;f為景觀類(lèi)型與生態(tài)過(guò)程之間的正相關(guān)函數(shù);Dij為空間中任意一點(diǎn)i到源地j的距離;Ri為景觀i對(duì)物種運(yùn)動(dòng)的相對(duì)阻力。

3.3 生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)

在景觀生態(tài)學(xué)中,廊道一般被定義為景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)[23]。生態(tài)廊道將區(qū)域內(nèi)因破碎化而分離的小面積源地連接起來(lái),為各個(gè)獨(dú)立的源地提供空間上接觸的可能性,使之形成更大的生態(tài)系統(tǒng),減少因源地分離而引起的“孤島”效應(yīng),是目標(biāo)物種生存繁衍和擴(kuò)散遷徙的低阻力通道[24]。生態(tài)節(jié)點(diǎn)是廊道上生態(tài)功能最薄弱的點(diǎn),是對(duì)目標(biāo)物種的遷徙和擴(kuò)散具有關(guān)鍵作用的戰(zhàn)略點(diǎn)[17,25]。

本文中生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)的提取采用ArcGIS10.2空間分析模塊中的水文分析工具,通過(guò)正負(fù)地形提取、填洼、流向分析、計(jì)算流水累積量、鄰域分析等步驟提取最小累積阻力面的“谷線”和“脊線”,將生成的低阻力谷線作為生態(tài)廊道,“谷線”和“脊線”的交點(diǎn)作為生態(tài)節(jié)點(diǎn)。

3.4 生物多樣性保護(hù)安全格局

在建立研究區(qū)最小累積阻力面后,為了對(duì)區(qū)域整體生態(tài)安全水平有更清晰的認(rèn)識(shí),以最小累積阻力面中阻力值的突變點(diǎn)作為不同安全水平區(qū)的分界點(diǎn),將研究區(qū)劃分為低安全水平區(qū)、較低安全水平區(qū)、中等安全水平區(qū)和高安全水平區(qū)四個(gè)等級(jí)。其中,低安全水平區(qū)物種水平運(yùn)動(dòng)克服的阻力最小,是物種在源地間擴(kuò)散遷移的必經(jīng)區(qū)域。高安全水平區(qū)是物種空間水平運(yùn)動(dòng)的阻力高值區(qū),物種克服阻力到達(dá)該區(qū)域的難度較大,就生物多樣性保護(hù)安全格局而言,該區(qū)域安全水平較高。

4 結(jié)果與分析

4.1 源地的識(shí)別

吉林省大安市雖然屬于生態(tài)脆弱區(qū),但是動(dòng)植物資源非常豐富,由于植物受外界干擾的反映不易觀察,對(duì)其他物種的代表性不強(qiáng);魚(yú)類(lèi)的棲息地類(lèi)型比較單一,且水平空間運(yùn)動(dòng)范圍受限,因此植物和魚(yú)類(lèi)不適宜作為構(gòu)建生物多樣性保護(hù)安全格局的目標(biāo)物種[26,27]。

本文首先選取研究區(qū)內(nèi)具有廣泛代表性的珍稀瀕危鳥(niǎo)類(lèi)——東方白鸛、丹頂鶴、白鶴和大鴇作為目標(biāo)物種,它們均為國(guó)家一級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi),喜生活在沼澤地、湖泊、水塘以及河岸沼澤地帶,研究區(qū)是它們重要的生存繁衍地，也是南北遷移途中的中轉(zhuǎn)站。其次以目標(biāo)物種的棲息地——濕地為源地,主要包括沼澤地、河流水面、湖泊水面、坑塘水面、內(nèi)陸灘涂等土地利用類(lèi)型,剔除部分面積小、分布零散、對(duì)生物保護(hù)安全格局影響較小的濕地斑塊,將部分面積較小但分布集中的斑塊與鄰接的大面積斑塊進(jìn)行合并處理。

本文最后識(shí)別出研究區(qū)的源地總面積為547.93km2,占研究區(qū)總面積的11.23%,北部源地相對(duì)集中連片,包括東北部的嫩江灣國(guó)家濕地公園、月亮泡水庫(kù)、洮兒河流域和五間房水庫(kù)等水域;南部源地斑塊面積普遍較小,且呈離散破碎化分布,包括南部的牛心套保國(guó)家濕地公園、霍林河流域下游以及東部查干湖的部分地區(qū)。

表1 研究區(qū)各阻力因子的相對(duì)阻力值

圖2 研究區(qū)單因子阻力面

4.2 最小累積阻力面的構(gòu)建

已有研究表明,土地利用類(lèi)型和人類(lèi)活動(dòng)干擾是影響物種生存和繁衍的主要因素,物種棲息地的質(zhì)量取決于物種與人類(lèi)利用土地的距離和人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)度[21]。本文首先通過(guò)模擬分析了目標(biāo)物種的空間擴(kuò)散過(guò)程,將土地利用類(lèi)型、距道路的距離、距居民點(diǎn)的距離和坡度作為影響物種空間運(yùn)動(dòng)的阻力因子。其次依據(jù)大量文獻(xiàn)資料設(shè)定各阻力因子的相對(duì)阻力值(表1),用層次分析法確定阻力因子權(quán)重,將相對(duì)阻力值擬定在0—100之間,景觀類(lèi)型與物種棲息地越相似,物種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所克服的阻力越小,相對(duì)阻力值就越接近于0[19,20,28]。最后以源地為要素源數(shù)據(jù),以綜合阻力因子阻力面為成本數(shù)據(jù),采用成本—距離模型,生成研究區(qū)最小累積阻力面(圖2、圖3)。

4.3 生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)的判別

生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)是目標(biāo)物種在源地間交流的關(guān)鍵通道和戰(zhàn)略點(diǎn)[18]。在最小累積阻力面中,生態(tài)廊道是相鄰兩源地間的低阻力通道,生態(tài)節(jié)點(diǎn)是最小累積阻力面上低阻力通道和高阻力通道的交點(diǎn)[19]。經(jīng)篩選共提取研究區(qū)范圍內(nèi)的生態(tài)廊道56條,總長(zhǎng)度165.77km,生態(tài)節(jié)點(diǎn)53個(gè)(圖4)。從整體上看,大安市生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)呈南北兩極化分布,北部地區(qū)的源地面積較大且分布集中,因此該區(qū)域生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較少;南部地區(qū)的單個(gè)源地面積較小且零星分布,生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)分布集中且連通性較好,生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定(圖5)。

圖3 研究區(qū)最小累積阻力面

圖4 研究區(qū)生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)分布

圖5 研究區(qū)生物多樣性保護(hù)安全格局

4.4 生物多樣性保護(hù)安全格局的建立

從圖5、表2可見(jiàn)出,大安市不同安全水平區(qū)在數(shù)量和空間分布上具有一定的差異性。大安市低安全水平區(qū)的面積共計(jì)2255.59km2,占研究區(qū)總面積的46.23%,主要分布在龍沼鎮(zhèn)、海坨鄉(xiāng)、大崗子鎮(zhèn)和月亮泡鎮(zhèn),還包括大安市北部地區(qū)的嫩江沿岸和洮兒河沿岸的濕地保護(hù)區(qū),涵蓋了月亮灣蓄洪滯洪區(qū)、五間房水庫(kù)和大安牛心套保自然保護(hù)區(qū)等大面積水域和濕地,土地利用類(lèi)型以濕地、草地、耕地和鹽堿地為主;南部地區(qū)的龍沼鎮(zhèn)、大崗子鎮(zhèn)和海坨鄉(xiāng)的土地利用率較低,區(qū)域內(nèi)有一定面積的鹽堿地,且交通設(shè)施不完善,經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后;低安全水平區(qū)是涵蓋目標(biāo)物種的核心棲息場(chǎng)所,也是維護(hù)研究區(qū)生物多樣性的重點(diǎn)地區(qū)。

大安市較低安全水平區(qū)面積為1287.35km2,占研究區(qū)總面積的26.39%,主要分布在兩家子鎮(zhèn)的東南部、大崗子鎮(zhèn)的北部、新平安鎮(zhèn)的中部,用地類(lèi)型以耕地和草地為主,是典型的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),因此合理適度的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)和草地保護(hù)是維護(hù)大安市生態(tài)安全的主要途徑。該區(qū)域主要分布在低安全水平區(qū)的外圍,是低安全水平區(qū)的重要保護(hù)屏障,對(duì)人類(lèi)干擾活動(dòng)有一定的緩沖作用。大安市較低安全水平區(qū)總體的生態(tài)服務(wù)功能處于較高水平,是低水平區(qū)和中水平區(qū)、高水平區(qū)之間能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的“橋梁”。

表2 研究區(qū)生物多樣性保護(hù)安全格局

大安市中等安全水平區(qū)的土地面積共計(jì)為959.15km2,占研究區(qū)土地總面積的19.66%,主要位于大安市聯(lián)合鄉(xiāng)中部、兩家子鎮(zhèn)的北部,樂(lè)勝鄉(xiāng)的東南部、叉干鎮(zhèn)的東部以及舍力鎮(zhèn)、燒鍋鎮(zhèn)鄉(xiāng)和新平安鎮(zhèn)的部分地區(qū),土地利用類(lèi)型主要以草地、耕地、居民點(diǎn)用地和交通用地為主,是研究區(qū)內(nèi)的限制性建設(shè)區(qū)。

大安市高安全水平區(qū)面積最小為376.82km2,占全區(qū)土地總面積的7.72%,集中分布在大安市樂(lè)勝鄉(xiāng)、燒鍋鎮(zhèn)鄉(xiāng)、舍力鎮(zhèn)和叉干鎮(zhèn)的相接處,區(qū)域的用地類(lèi)型以居民點(diǎn)、交通用地、耕地和草地為主。大安市高安全水平區(qū)是研究區(qū)的適宜建設(shè)區(qū),可以適度開(kāi)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。

4.5 生態(tài)安全格局優(yōu)化建議

生態(tài)廊道作為物種遷徙擴(kuò)散的低阻力通道,是各個(gè)安全水平區(qū)之間能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的高效通道。部分生態(tài)廊道跨越不同的安全水平區(qū)而實(shí)現(xiàn)源地間的連通,使生態(tài)系統(tǒng)的信息流在不同安全水平區(qū)間進(jìn)行傳遞。構(gòu)建和優(yōu)化區(qū)域生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)對(duì)強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境的抗干擾能力、維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全具有關(guān)鍵作用。

從整體上看,研究區(qū)生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)分布不均衡,形成南北兩大組團(tuán),僅有大安市的五間房水庫(kù)和牛心套保濕地公園之間一條連接南北源地的生態(tài)廊道。因此，建議在大安市安廣鎮(zhèn)的他拉紅泡和同建鄉(xiāng)漁場(chǎng)之間、大賚鄉(xiāng)和四棵樹(shù)鄉(xiāng)之間以及同建鄉(xiāng)水庫(kù)和查干湖之間增設(shè)三條生態(tài)廊道,以增強(qiáng)研究區(qū)南北生態(tài)系統(tǒng)的連通性。此外，綜合考慮區(qū)域的自然條件、人文條件和廊道建設(shè)的難易程度,建議優(yōu)先建設(shè)大安市同建鄉(xiāng)水庫(kù)和查干湖之間的生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn),在不破壞物種現(xiàn)有棲息地自然屬性的基礎(chǔ)之上,修筑河道、水渠等與目標(biāo)物種棲息地生境相近的廊道作為物種遠(yuǎn)距離遷徙的低阻力通道,并在廊道兩側(cè)修建綠化帶以減弱對(duì)周?chē)h(huán)境的干擾。由于源地距離較遠(yuǎn)，需跨越多個(gè)安全水平區(qū),可以在物種空間運(yùn)動(dòng)阻力較大的節(jié)點(diǎn)處修建水庫(kù)、河泡等可供目標(biāo)物種停歇的中轉(zhuǎn)站。

安廣鎮(zhèn)的他拉紅泡和同建鄉(xiāng)漁場(chǎng)之間、大賚鄉(xiāng)和四棵樹(shù)鄉(xiāng)之間的兩條生態(tài)廊道,由于其間有琿烏高速、G302國(guó)道和長(zhǎng)白鐵路穿過(guò),且大賚鄉(xiāng)位于大安市市區(qū),進(jìn)行生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)建設(shè)的難度較大,建議設(shè)置供物種遷徙擴(kuò)散的空中走廊,同時(shí)在道路兩側(cè)修建綠化隔離帶,增加城市綠地面積,推進(jìn)城市的生態(tài)文明建設(shè),以減小生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)建設(shè)面臨的阻力,最大程度地降低城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和道路交通對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。該區(qū)域的道路和城市的生態(tài)化管理對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和連通性是至關(guān)重要的(圖6)。此外,生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)的建設(shè)還需要各安全水平區(qū)之間的協(xié)同配合,任何一個(gè)安全水平區(qū)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量下降,都可能導(dǎo)致生態(tài)廊道的斷裂甚至消失。因此,各安全水平區(qū)應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和治理,避免人類(lèi)活動(dòng)破壞生態(tài)環(huán)境,影響物種在源地間的遷移和擴(kuò)散。

圖6 研究區(qū)生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化

大安市低安全水平區(qū)是維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基本保障,該區(qū)是生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)的集中分布區(qū)。該區(qū)域僅南部龍沼鎮(zhèn)、大崗子鎮(zhèn)和海坨鄉(xiāng)就分布了研究區(qū)近60%的生態(tài)廊道,這些廊道距離小、分布密集,可將霍林河流域破碎化的濕地連接成一個(gè)完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。因此，應(yīng)加強(qiáng)大安市低安全水平區(qū)的鹽堿地治理,合理開(kāi)展以生物、壓沙和化學(xué)等多種方法為主的鹽堿地治理工程,主動(dòng)防治鹽堿地的擴(kuò)張和惡化;在濕地保護(hù)方面,可利用區(qū)域的水源優(yōu)勢(shì),修筑濕地引水、蓄水工程,保證大面積集中連片的濕地不萎縮,在面積小、分布零散的濕地之間建設(shè)生態(tài)廊道,使這些區(qū)域形成生態(tài)網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮整體的生態(tài)服務(wù)功能;大安市低安全水平區(qū)內(nèi)的濕地公園應(yīng)實(shí)施嚴(yán)格的規(guī)劃和管理,劃定旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)范圍,在旅游高峰期限制公園內(nèi)的游客數(shù)量,注意對(duì)公園內(nèi)游客丟棄的垃圾及時(shí)進(jìn)行清理,保持濕地的自然形態(tài),避免人類(lèi)活動(dòng)的過(guò)度開(kāi)發(fā)對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)造成破壞和威脅。此外，禁止在濕地上進(jìn)行油田開(kāi)采,特別是查干湖濕地及其周邊區(qū)域的油田開(kāi)發(fā)工程應(yīng)盡早搬遷，杜絕人類(lèi)活動(dòng)對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

低安全水平區(qū)是對(duì)人類(lèi)的開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)最為敏感的區(qū)域,為充分保護(hù)研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境和生物多樣性,應(yīng)將這些區(qū)域劃定為大安市的禁止開(kāi)發(fā)建設(shè)區(qū)。大安市較低安全水平區(qū)內(nèi)應(yīng)對(duì)該區(qū)域的土地用途加以管制,發(fā)展以農(nóng)牧業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè),分別劃定耕地和草地用地紅線,避免因過(guò)度開(kāi)墾而導(dǎo)致出現(xiàn)土壤沙化、鹽堿化等問(wèn)題。此外，應(yīng)限制耕地的農(nóng)藥和化肥的使用量,減少對(duì)水體和濕地系統(tǒng)的污染。大安市中等安全水平區(qū)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)干擾的敏感度較低,可繼續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)等第一產(chǎn)業(yè),并且合理利用區(qū)位優(yōu)勢(shì)發(fā)展交通運(yùn)輸業(yè)、旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)。大安市高安全水平區(qū)也應(yīng)注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),限制經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的強(qiáng)度和規(guī)模,對(duì)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,避免污染型企業(yè)和工廠破壞生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié)論

本文以吉林省西部典型生態(tài)脆弱區(qū)的大安市作為研究區(qū)域，針對(duì)典型生態(tài)脆弱區(qū)面臨的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,從生物多樣性保護(hù)角度入手,以景觀生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ),運(yùn)用MCR模型建立最小累積阻力面,構(gòu)建了以源地為核心,以生態(tài)廊道為橋梁,以最小累積阻力面為基礎(chǔ)的生物保護(hù)安全格局,為有效保護(hù)吉林省大安市東方白鸛、丹頂鶴、白鶴和大鴇等珍貴物種棲息地,緩解區(qū)域資源環(huán)境壓力提供現(xiàn)實(shí)可行的方法。

基于最小累積阻力面共識(shí)別大安市生態(tài)廊道56條,總長(zhǎng)度165.77km,生態(tài)節(jié)點(diǎn)53個(gè)。從空間分布上看,大安市北部源地的面積普遍較大且分布比較集中,該區(qū)域生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較少;南部地區(qū)單個(gè)源地面積較小且零星分布,是生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)的集中分布區(qū)。因此，大安市應(yīng)構(gòu)建基于“源地—廊道—節(jié)點(diǎn)”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),修復(fù)和優(yōu)化生物多樣性保護(hù)的安全格局,平衡各安全水平區(qū)間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),對(duì)維護(hù)該區(qū)域生態(tài)安全具有十分重要的意義。

在生物多樣性保護(hù)安全格局中，不同的安全水平區(qū)具有一定的空間差異性,該區(qū)域的低安全水平區(qū)面積為2255.59km2,占研究區(qū)總面積的46.23%;較低安全水平區(qū)總面積為1287.35km2,占研究區(qū)總面積的26.39%;中等安全水平區(qū)總面積為959.15km2,占研究區(qū)土地總面積的19.66%;高安全水平區(qū)面積最小為376.82km2,占研究區(qū)總面積的7.72%。其中，低安全水平區(qū)是該區(qū)域物種擴(kuò)散遷移的必經(jīng)區(qū)域。該區(qū)域是生物多樣性保護(hù)的重點(diǎn),也是維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的底線,應(yīng)將其劃定為研究區(qū)的禁止建設(shè)區(qū),加大生態(tài)修復(fù)力度,保護(hù)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。

5.2 展望

本文囿于行政邊界和數(shù)據(jù)獲取的影響,在源地選擇上僅選取了洮兒河流域、查干湖及嫩江水域在大安市內(nèi)的部分區(qū)域,而物種的空間運(yùn)動(dòng)很大程度上受到自然地物整體性和分布范圍的影響,因此在生態(tài)源地的選擇、生態(tài)廊道的識(shí)別和建立等方面還有待進(jìn)一步完善。在今后的研究中可以考慮基于自然地理事物的完整性及其對(duì)生物多樣性的影響,構(gòu)建更大尺度的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全格局，并進(jìn)行深入的研究。