基于生態(tài)安全格局的國土綜合整治關鍵區(qū)識別 與策略研究
——以遼寧省莊河市為例

沈 振，高 陽，2，劉悅忻，崔立晗，宋翠苓

（1.中國農業(yè)大學土地科學與技術學院，北京 100193；2.國家自然科學基金委員會，北京 100085）

1 引言

通過土地整治增加耕地面積是解決生產發(fā)展與耕地保護等權衡問題的重要手段[1-3]。然而，土地整治活動是人類在短期內對環(huán)境造成的劇烈擾動行為[4]，實質上是一種生態(tài)系統(tǒng)重建的過程[5]。不適當?shù)恼喂こ虜_動項目區(qū)及周邊的土地利用[6]，使其景觀結構趨于破碎[7-8]，影響動物遷徙[9]，對生物多樣性產生負面影響[10-11]。景觀破碎化和生物多樣性的下降影響生態(tài)系統(tǒng)各要素在空間和功能上的穩(wěn)定性，由此導致的景觀優(yōu)勢和空間連接度的下降也不利于生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力與可持續(xù)發(fā)展[12-14]，最終破壞區(qū)域生態(tài)環(huán)境，影響區(qū)域生態(tài)安全。因此，面向生態(tài)優(yōu)先和改善區(qū)域環(huán)境的國土綜合整治應運而生，愈發(fā)強調開發(fā)不應以犧牲生態(tài)為代價[15-16]?，F(xiàn)有研究基于恢復力理論[17]、生態(tài)系統(tǒng)服務價值理論[18]，借助AHP與模糊綜合評價模型[19]等方法展開土地整治的生態(tài)效益評價，但多集中于現(xiàn)象和理論分析研究，具體如何在考慮生態(tài)安全的前提下進行國土綜合整治有待探討。另一方面，現(xiàn)有研究多將整治重點聚焦在單一方面，比如整治項目區(qū)的耕地整治潛力測算[20]、建設用地復墾適宜性評價[21]，而鮮有對于分區(qū)域、多層次的整治策略研究。

生態(tài)安全格局是維持生態(tài)系統(tǒng)結構和過程的完整性、實現(xiàn)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題有效控制和持續(xù)改善的區(qū)域性空間格局[22]。以景觀生態(tài)學為基礎，生態(tài)安全格局的構建可以識別對維護或控制特定地段的生態(tài)過程有重要意義的區(qū)域。因此，基于生態(tài)安全格局視角識別原有特定的生態(tài)關鍵區(qū)域，并在國土綜合整治過程中有針對性地實施保護策略，可以有效避免整治過程對景觀連通性和完整性的破壞。經(jīng)過對生態(tài)安全格局的系列探索，已經(jīng)形成了“源地—阻力面—生態(tài)廊道”的邏輯范式[23-25]。在源地選取方面，直接選擇森林斑塊或保護區(qū)作為野生動物來源區(qū)的做法主觀干擾較大，一些研究遵循景觀適宜性高、可達性好的選擇原則，相比依據(jù)土地屬性更為合理[26]，但在一定程度上忽視了生態(tài)價值的重要性。耦合連接度與生態(tài)價值的源地選取思路彌補了以上不足。阻力面構建多采用指標體系法，最小累計?阻力[24]、電路理論[27]則被廣泛應用到生態(tài)廊道的識別過程中。在生態(tài)安全格局的優(yōu)化與分級方面，重力模型缺乏自動化工具，計?算時間長，分析效率低，而空間句法以軸線模型為基礎，可以量化物種活動與環(huán)境要素之間的關系，優(yōu)化景觀布局，被廣泛應用到景觀設計?與優(yōu)化、城市軌道交通布局等方面[28]。使用空間句法對軸線進行拓撲分析，可以有效測量空間網(wǎng)絡中不同廊道的可達性等一系列形態(tài)分析變量，具有運算速度快、指標簡單、拓撲關系清晰等優(yōu)點，有助于確定廊道之間的差異及優(yōu)先級別。在應用方面，已有學者在構建生態(tài)安全格局的基礎上，探討了建設用地減量化的方法[29]，一定程度上支持了生態(tài)型土地整治。但從生態(tài)安全格局視角出發(fā)，識別生態(tài)安全關鍵區(qū)，進而對重點區(qū)域內涉及農用地整理、建設用地整治以及生態(tài)保護與修復整治等多方位、寬領域的國土綜合整治策略研究還比較少見。

遼寧省莊河市是我國東北地區(qū)糧食主產區(qū)之一，近年來為確保糧食安全實施了大面積土地整治工程。作為東北地區(qū)環(huán)境質量最優(yōu)區(qū)域和全國陸海環(huán)境統(tǒng)籌發(fā)展示范區(qū)之一，莊河市土地整治活動亟需考慮其與生態(tài)環(huán)境保護的矛盾與沖突。因此，本文以承擔糧食安全與生態(tài)安全雙重角色的典型區(qū)域——遼寧省莊河市為例，首先借助形態(tài)學空間格局—連接度分析的方法，遵循基本的研究范式識別生態(tài)連通性網(wǎng)絡；然后利用空間句法對其重要性進行劃分；在此基礎上，以生態(tài)安全格局構建為重要評價依據(jù)，確定重要性等級較高的生態(tài)源地及生態(tài)廊道等關鍵景觀空間單元，通過鄰域分析劃定生態(tài)安全緩沖區(qū)，以此作為莊河市國土綜合整治關鍵區(qū)。最后，從后備土地資源宜耕性、建設用地減量、工礦用地治理及生物通道建設等多方面對整治關鍵區(qū)域進行具體策略分析，防止整治過程中對重要生態(tài)景觀單元的破壞，以此服務于生態(tài)系統(tǒng)和國土空間的整體保護、系統(tǒng)修復及綜合治理。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

莊河市位于遼東半島東側南部、大連市東北部，市域國土空間陸地總面積4 115.07 km2，管理海域面積2 825.14 km2，地理概貌為五山一水四分平地。莊河市為低山丘陵區(qū)，由南向北呈現(xiàn)出平原—丘陵—山嶺的地貌輪廓。其中北部山區(qū)是大連市重要的飲用水供給區(qū)和重要水源涵養(yǎng)地，同時是生態(tài)環(huán)境保障區(qū)，被譽為大連市的“后花園”。作為大連甚至遼寧省的糧食主產區(qū)，莊河市糧食作物產量54萬t，占大連市的46%[30]。因此，莊河市是承擔糧食安全與生態(tài)安全雙重角色的典型區(qū)域。

本文采用的莊河市第三次全國國土調查數(shù)據(jù)、生態(tài)保護紅線及自然保護地矢量圖層來自莊河市自然資源局；高程數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云平臺（http://www.gscloud.cn/），并基于ArcGIS 10.6計?算坡度；鐵路、國道等道路數(shù)據(jù)由OpenStreetMap平臺獲取，以道路交叉口為節(jié)點，聯(lián)合構建市域范圍路網(wǎng)；環(huán)境響應因子歸一化植被指數(shù)（NDVI）來自中科院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心；驗證數(shù)據(jù)源自BIGEMAP平臺（http://www.bigemap.com/）獲取的莊河市遙感影像及實地調研所得；研究中涉及到的柵格數(shù)據(jù)空間分辨率均統(tǒng)一處理為30 m。

3 研究框架與研究方法

3.1 研究框架

通過構建生態(tài)安全格局，識別對于維持研究區(qū)生態(tài)安全具有重要意義的源地和廊道等關鍵區(qū)域，并對相關緩沖區(qū)給予預先保護，從而避免國土綜合整治過程中生態(tài)流阻斷等問題。首先，采用MSPA與景觀連接度分析相結合的方法，從結構整體性角度考慮物質交換性和景觀連通性，著重識別有利于維持生態(tài)系統(tǒng)結構和過程完整性的斑塊及景觀；將結果與研究區(qū)生態(tài)紅線、自然保護地進行空間疊加，從空間結構和生態(tài)功能兩方面綜合選取生態(tài)源地，兼顧連通性與生態(tài)價值，增加方法體系的科學性和整體性。其次，遵循基本研究范式構建生態(tài)廊道，在對源地及廊道的重要性進行劃分過程中，鑒于空間句法作為描述空間模式的計?算機語言，可以定量計?算區(qū)域范圍內物種遷移的可達性。連接值及可達性等相關指標不僅關注局部的空間可達性，還強調整體的空間通達性和關聯(lián)性，可將其引入生態(tài)廊道的優(yōu)先級劃分中，通過考慮景觀完整性以確定保護的優(yōu)先次序。最后，在完成生態(tài)安全格局構建的基礎上，對不同級別的廊道及生態(tài)源地進行緩沖分析，以此作為國土綜合整治關鍵區(qū)，并從后備土地資源宜耕性、建設用地減量、廢棄用地整治多方面進行分析，聚焦三生空間布局優(yōu)化、功能提升等方面的整治策略研究（圖1）。

圖1 研究框架Fig.1 Research framework

3.2 生態(tài)源地識別

3.2.1 形態(tài)學空間格局分析

作為一種空間形態(tài)度量方法[31]，形態(tài)學空間格局分析依據(jù)數(shù)學形態(tài)學原理，將土地利用數(shù)據(jù)轉換為二值數(shù)據(jù)，本文在生態(tài)源地識別中，以林地、草地、水域為前景數(shù)據(jù)，其余土地類型作為背景數(shù)據(jù)，基于Guidos軟件對前景柵格圖像經(jīng)過系列數(shù)學運算，識別具有不同生態(tài)含義的像元類型，并將其分為7種不同形態(tài)的空間格局（表1）[26]，確定維持景觀連通性所必需的特殊格局類別。該方法以圖示的形式區(qū)分其生態(tài)上的物質交換性與連通性，反映景觀的類型和結構。

表1 MSPA各類空間形態(tài)及其景觀生態(tài)學含義Tab.1 Ecological definition of various spatial forms based on MSPA

3.2.2 景觀連接度分析

景觀連接度描述了景觀要素在功能和生態(tài)學過程上的有機聯(lián)系[32]。通過指數(shù)量化方法可以有效測度景觀要素在空間中的連接順利程度[33]，主要可分為結構連接度和功能連接度，其中基于圖論的功能連接度指數(shù)同時考慮了“圖”的結構特征、斑塊屬性特征及物種的分布概率連接度的貢獻程度[34]。本文選取連接度概率指數(shù)PC，可以直接反映景觀結構動態(tài)變化，識別連接度的相對重要程度。

式（1）中：n代表斑塊數(shù)；ai和aj為斑塊i和斑塊j的面積；A代表景觀總面積；表示斑塊i與斑塊j之間擴散的最大可能性，即兩斑塊之間所有路徑概率乘積的最大值。

3.3 生態(tài)阻力面構建

物種從生態(tài)源地向外擴張受制于地理本底、人類活動等多方面的影響。土地利用/覆被是對生態(tài)流移動影響最為劇烈的顯性因子，物種在林地等自然景觀中的遷移最為通暢，在居民點、道路等人工景觀密集的地方則遷徙受阻。為了更準確客觀的模擬莊河本地的阻力分布，借鑒相關研究[35-36]，結合研究區(qū)特點及數(shù)據(jù)的可獲取性，從自然稟賦、人類開發(fā)、環(huán)境響應3個維度，選取7個阻力因子并設置相應權重（表2）。其中，從地形來看，穿越高程、坡度較大的地域時受到的阻力較大，而在平緩地帶受到的阻力較?。蝗?.2.1小節(jié)所述，核心區(qū)、橋接等空間格局有利于促進斑塊之間的能量流動，景觀連通性較高，使得物種在此遷移受到的阻力較??；由此，選擇區(qū)域本底條件所決定的景觀類型、高程、坡度及空間形態(tài)類型4個因子作為代表“自然稟賦”的生態(tài)推動力。人為修建的道路往往是阻斷物種遷移的重要因素之一，且距離道路越近，人類活動所產生的噪聲、空間阻隔作用越強；人為開發(fā)活動導致的景觀破碎度越高，動物遷移與交流就越困難，因此選擇距離道路的距離以及表征景觀破碎度的斑塊密度指標來反映人類開發(fā)的影響。環(huán)境響應是自然對人類活動等因素產生反饋的機制，以歸一化植被指數(shù)（NDVI）來反映莊河市的植被利用對其生態(tài)安全的響應[36]，指數(shù)值越高，生態(tài)安全效益越好，物種遷移的阻力也就越低。綜上，選取表2所示的7個因子，從不同維度出發(fā)，較為全面的構建研究區(qū)范圍內綜合生態(tài)阻力面，以支撐對生態(tài)安全格局的構建。

表2 綜合阻力評價指標體系Tab.2 Evaluation index system for comprehensive resistance

3.4 生態(tài)廊道識別與優(yōu)先級評價

3.4.1 成本距離分析

識別全域范圍內有利于生物物種遷移擴散和物質能量有效流通的生態(tài)連通性網(wǎng)絡，以增強生態(tài)源地保護的有效性，可以防止源地保護的“孤島化”現(xiàn)象。本文基于ArcGIS 10.6平臺，通過最小成本距離構建連通性網(wǎng)絡，剔除冗余部分最終得到莊河市生態(tài)廊道分布。

式（2）中：MCR代表生態(tài)源地到區(qū)域任意一點的最小累積阻力；f是某點的最小累積阻力與其到源地距離和景觀特征的正相關函數(shù)；Dij表示物種從源地j到景觀單元i的空間距離；Ri為空間單元i對某物種遷移的阻力；m、n分別為景觀單元和源地的數(shù)量。

3.4.2 空間句法

空間句法以空間形態(tài)分析為基礎，可以量化分析人類活動及其所處環(huán)境之間的關系，廣泛應用于城市空間配置、交通網(wǎng)絡[37]；相應的，在景觀格局構建中，該方法可以探索物種活動與其所處的景觀要素之間的關系[38]。使用空間句法測量空間網(wǎng)絡中不同走廊的形態(tài)分析變量有助于確定不同廊道之間的差異。借助Depthmap軟件，基于廊道的識別結果構建軸線圖，通過引入空間句法中的選擇度、連接值、整合度、可達性等指標[36]表征空間被穿行的可能性及可達性，即可探究莊河市域內各廊道的通達性，直觀表示連通性網(wǎng)絡的重要性和穩(wěn)定性，由此對源地及廊道的優(yōu)先級進行劃分[39]。

選擇度（Choice）是指空間系統(tǒng)中某一元素作為兩個節(jié)點之間最短拓撲距離的頻率，基于DepthmapX0.8.0直接獲得。

連接值Ci表示系統(tǒng)中與第i個空間相交的空間數(shù)，與臨近區(qū)的數(shù)目有關：

式（3）中：k表示與第i個節(jié)點直接相連的節(jié)點個數(shù)。

整合度I描述了系統(tǒng)中某一空間與其他空間集聚或離散的程度，整合度越高，空間對象集聚性越強：

式（4）—式（5）中：n為空間系統(tǒng)內的總軸線數(shù)或總結點數(shù)，為平均深度值。

可達性Ai表示一個節(jié)點i同時作為目標和通過路徑的綜合潛力[39]：

3.5 國土綜合整治關鍵區(qū)識別

基于生態(tài)安全格局構建的結果可以確定保障研究區(qū)生態(tài)安全的源地和廊道等關鍵區(qū)域，對關鍵區(qū)域及周邊地帶予以保護，作為國土綜合整治關鍵區(qū)域，避免建設過程導致對景觀連通性和完整性的破壞。具體來說，根據(jù)源地及廊道的優(yōu)先級劃分結果，參照當?shù)刈匀毁Y源局相關保護措施及已有的生態(tài)源地保護成果[40]，基于ArcGIS 10.6 平臺的鄰域分析工具，分別對重要性等別極高的生態(tài)源地、生態(tài)廊道做600 m、200 m緩沖分析，以此作為重要生態(tài)安全緩沖區(qū)，對區(qū)內未利用地加以保護，避免因開發(fā)而導致的生態(tài)問題；識別影響生態(tài)安全的建設用地，作為整治優(yōu)先區(qū)域；對所有源地及廊道做相關緩沖分析作為生態(tài)安全緩沖區(qū)，識別區(qū)域內的生態(tài)障礙區(qū)，作為整治次優(yōu)先區(qū)域，在此基礎上分析莊河市國土綜合整治具體策略。

4 研究結果

4.1 生態(tài)源地識別結果

經(jīng)識別，林地、草地、水域等前景數(shù)據(jù)共計?2 262.38 km2，占研究區(qū)總面積的54.98%。MSPA分析結果（圖2（a））顯示，核心區(qū)面積為1 676.07 km2，占前景數(shù)據(jù)的74.08%。橋接區(qū)作為連接核心斑塊的結構性廊道，對于物種遷移有良好的促進作用，從空間分布來看，橋接區(qū)多為莊河境內原有的河道或是道路兩旁的防護林，統(tǒng)計?結果顯示該類空間格局面積為67.49 km2，僅占前景數(shù)據(jù)的2.98%，說明研究區(qū)原有的生態(tài)廊道較少，亟需構建生態(tài)安全格局。

選擇面積大于3 km2、PC≥0.5（中等擴散距離對應的概率）[41]的核心區(qū)作為莊河市生態(tài)連接度較高的區(qū)域，與生態(tài)價值較高的生態(tài)紅線和自然保護地進行疊加，最終得到莊河境內生態(tài)源地，去除冗余地塊，共計?18個，面積達558.11 km2，其中林地為生態(tài)源地的主要類型，占80%左右。

從各行業(yè)用水情況看，機械、食品行業(yè)水重復利用率為15%～26%，而全國先進地區(qū)為50%以上。城區(qū)雨污分流工程不配套，雨水資源未得到很好利用；城市餐飲、洗車、洗浴業(yè)浪費水現(xiàn)象較為普遍；城市建筑工地過度抽取地下水情況比較嚴重。生活用水方面，人們日常生活節(jié)水習慣還未形成，生活用水設施有待進一步完善；城市供水管網(wǎng)漏失率較高；全市節(jié)水器具普及率較低；全民節(jié)水意識有待增強；水的重復利用率較低。承德市八縣三區(qū)已建成污水處理廠并運行，但污水資源化程度較低。

空間分異來看，北部山區(qū)的源地主要位于步云山鄉(xiāng)和仙人洞鎮(zhèn)，以林地為主，分別占其行政區(qū)總面積的61.59%和43.96%，還有部分位于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要水源涵養(yǎng)地——碧流河水庫、英那河水庫、朱隈水庫。相對來說，南部平原地區(qū)的生態(tài)源地面積較小，且分布比較零散，不利于物種遷移擴散，需要加強該地區(qū)的生態(tài)建設。從類型來看，16號、17號生態(tài)源地均為河口濕地，18號處于城子坦濱海濕地，同時包括部分草地（圖2（b））。

圖2 莊河市MSPA景觀類型圖及各類型生態(tài)源地識別結果Fig.2 The landscape types based on MSPA and the ecological sources in Zhuanghe City

4.2 生態(tài)綜合阻力面評價結果

全域來看（圖3），綜合阻力最高值為45，最低值為10，平均值為22.72；分區(qū)域來看，莊河中南部平原地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均阻力值較高，最高達30.21，西北部山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均阻力值較低，最低為20.00；利用自然斷點法將其分為高值、較高值、中值、較低值、低值五級，阻力值在［34，45］為高值區(qū)，占全域面積的7.14%，主要集中在莊河市中心城區(qū)、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心及鐵路、高速路周邊，人為干擾降低其連通性，不利于生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性。環(huán)繞在高值區(qū)的周邊地帶面臨的生態(tài)安全壓力也較大，阻力值在［28，34］區(qū)間范圍內；生態(tài)阻力中值區(qū)面積最大，占區(qū)域面積的29.50%，以中部平原地帶為主；低值區(qū)和較低值區(qū)共計?占到了52.80%，由此可見，莊河市的生態(tài)安全阻力整體較低，生態(tài)安全狀況較好，但分布比較細碎，不利于物種遷移與交流。

圖3 莊河市生態(tài)綜合阻力面構建結果Fig.3 The results of ecological comprehensive resistance surface in Zhuanghe City

4.3 生態(tài)廊道構建及優(yōu)先級評價

生態(tài)連通性網(wǎng)絡的建立可以加強生態(tài)源地間的景觀連通性，促進綠色斑塊之間的物種交流。通過最小成本路徑，共識別莊河市有效生態(tài)廊道653.67 km。北部丘陵、山嶺地區(qū)的生態(tài)源地之間的廊道呈現(xiàn)短小且密集的特點，尤其是中部地帶，源地間的遷移成本和運動距離均較小，有利于物種的擴散與交流；南部河口濕地源地與北部源地相隔較遠，廊道相對稀疏。17號與莊河中部源地的生態(tài)廊道穿過城區(qū)邊緣，累計?阻力值較大，應加強此條廊道的保護與修復；18號與莊河西部源地之間的廊道大致沿碧流河分布。南部濕地廊道沿海分布，且呈現(xiàn)狹長的特點，最長可達40 km?？傮w而言，莊河市內生態(tài)廊道由南向北逐漸復雜化、網(wǎng)格化，連通性逐漸增強。

針對識別的生態(tài)廊道構建軸線圖（圖4），空間句法分析結果顯示，選擇度高值區(qū)位于莊河市中部，被穿行的可能性最高，低值區(qū)主要位于莊河西北部；各源地中心的連接值較高，與周圍空間聯(lián)系密切，尤其是2號、6號、7號和11號生態(tài)源地，對周圍的影響力較強，空間滲透性好，利于物種遷移；結合通過生態(tài)源地的軸線數(shù)量及可達性最大值劃分生態(tài)源地級別（表3）；評價結果如圖5及表4所示，莊河市一級生態(tài)源地面積共計?357.60 km2，占總源地面積的64.07%，主要分布于大連冰峪地質公園、天門山國家森林公園，生態(tài)安全級別最高，應予以優(yōu)先保護；二級生態(tài)源地面積共計?124.98 km2，占22.39%，廣泛分布于大連度仙谷省級森林公園、各類濕地；而三、四級生態(tài)源地以丹東—莊河水土保持功能紅線區(qū)為主。

圖4 莊河市生態(tài)廊道軸線圖及空間句法分析結果Fig.4 Axis map of ecological corridor and spatial analysis based on space syntax in Zhuanghe City

表3 生態(tài)源地重要性劃分標準Tab.3 The priority evaluation standard of ecological sources

表4 生態(tài)源地重要性劃分結果Tab.4 The materiality assessment results of ecological sources

圖5 莊河市生態(tài)源地及廊道重要性評價結果Fig.5 The priority evaluation results of ecological sources and corridor in Zhuanghe City

整合度反映空間在整個系統(tǒng)中的中心性和可達性，中心整合度越高，表明節(jié)點和整個系統(tǒng)中所有其他節(jié)點之間聯(lián)系的緊密程度越高，物種更容易聚集，以此用整體集成度的空間分布結果對生態(tài)廊道進行評價（圖5）。結果顯示，一級生態(tài)廊道長度共計?268.45 km，占總長度的四成左右，主要分布于步云山、蓉花山、仙人洞等莊河中北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對于物種的遷移與交流至關重要；二級生態(tài)廊道長度共計?280.79 km，以北部環(huán)山地帶為主；三級生態(tài)廊道總長度最短，共計?104.43 km，分布在莊河西南部沿河沿海及16號源地與北部山區(qū)的連接地帶。

4.4 國土綜合整治策略分析

國土綜合整治是將優(yōu)化耕地格局、整治廢棄土地、建設用地整理、修復治理生態(tài)環(huán)境等工作統(tǒng)一起來，基于生態(tài)安全格局視角進行國土綜合整治關鍵區(qū)域識別，并提出對應的整治策略，該過程更加注重在推進農用地整理、建設用地整理和鄉(xiāng)村生態(tài)保護修復系統(tǒng)工程中對于生態(tài)安全重要區(qū)域的保護。對于生態(tài)空間的保護與利用體現(xiàn)在耕地后備資源的開發(fā)、建設用地布局、廢棄用地的修復治理等全周期、全過程中，以保障生態(tài)源地、廊道等空間不被侵蝕，保護生態(tài)脆弱地區(qū)和生態(tài)重要區(qū)。對于生活空間和生產空間，尤其是農村生活空間，確保不擾亂生態(tài)安全格局的前提下實現(xiàn)均衡、高效、協(xié)調的優(yōu)化布局，合理規(guī)劃和引導緊湊連續(xù)的空間結構。

以莊河市生態(tài)安全格局中的重要生態(tài)源地和廊道為基礎進行鄰域分析，緩沖區(qū)結果作為國土綜合整治的關鍵區(qū)域，該范圍內的未利用地中，荒草地、裸土地、裸巖石礫地面積分別為71.02 km2、1.42 km2和1.25 km2，經(jīng)識別，重要生態(tài)安全緩沖區(qū)內荒草地面積最大，為5.32 km2，裸土地面積最小，為0.08 km2，分別占原有地類的7.49%和5.88%，相比較而言，緩沖區(qū)內裸巖石礫地占原地類的比例最大，達20.88%。緩沖區(qū)內未利用地面積合計?達5.66 km2，為保障研究區(qū)生態(tài)安全，不適合進行耕地后備資源的開發(fā)。

對重要生態(tài)安全緩沖區(qū)內城鎮(zhèn)用地、農村居民點、交通用地等人類強干擾性地類進行減量化（表5），以最大限度避免人類活動對源地及廊道的破壞。關鍵區(qū)識別結果中，需減量化的建設用地總面積達11.05 km2，其中農村居民點用地面積達8.27 km2，占騰退總面積的74.78%，可見農村居民點對莊河生態(tài)安全的影響最為顯著。對于該類用地，與莊河市鄉(xiāng)村振興村莊整治相銜接，識別不同類型鄉(xiāng)村功能的居民點聚集區(qū)，明確差異化發(fā)展提升策略。將緩沖區(qū)內鄉(xiāng)村用地按照功能主導類型向緩沖區(qū)外的生產生活空間集聚式發(fā)展。尤其做好重要水源地的附近的搬遷撤并工作，需要保障大連飲用水安全。由于生態(tài)安全重要區(qū)主要分布于北部山區(qū)，距離城市建成區(qū)較遠，因此城鎮(zhèn)用地減量化面積較少，僅有0.002 7 km2，但對于該范圍內存在污染的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用地，亟需出臺相應減量措施；交通用地對生態(tài)安全的影響程度介于兩者之間，減量化面積為2.79 km2。

表5 生態(tài)安全緩沖區(qū)內的建設用地減量化情況Tab.5 Reduction of construction land in the ecological safety buffer zone

圖6 莊河市國土綜合整治關鍵區(qū)Fig.6 Key areas of integrated territorial consolidation in Zhuanghe City

道路網(wǎng)絡建設降低了景觀中源地間的物種流廊道的暢通程度，使得生態(tài)過程發(fā)生受阻、景觀功能受損。莊河境內的鐵路與識別生態(tài)廊道之間的交點共計?6處，主要分布于莊河東部及北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對該類生態(tài)障礙點附近需加強野生動物通道建設，通過保持線路兩側的連貫性來保障物種的自由遷徙。

5 結論與討論

5.1 結論

生態(tài)安全格局的構建已經(jīng)被廣泛應用于生態(tài)修復[42]、城市空間擴展[43]、經(jīng)濟生產活動[44]等各個領域。本文從基本邏輯范式出發(fā)，綜合利用形態(tài)學空間格局—景觀連接度分析方法，結合莊河現(xiàn)有的生態(tài)紅線和自然保護地識別區(qū)域生態(tài)源地及連通性網(wǎng)絡，并利用空間句法對其重要性進行劃分，基于生態(tài)安全格局構建結果對相關區(qū)域進行緩沖分析，以此作為國土綜合整治關鍵區(qū)域并給予預先保護，避免整治建設過程中生態(tài)問題，識別優(yōu)先整治區(qū)域，為國土綜合整治策略提供參考。結果表明：

（1）從空間結構和生態(tài)功能兩方面綜合選取生態(tài)源地，既可以識別維持生態(tài)系統(tǒng)結構和過程完整性的斑塊與景觀，又兼顧了其生態(tài)價值，增加生態(tài)安全格局構建的科學性?？臻g句法的引用進一步強調了整體的空間通達性和關聯(lián)性，對于確定生態(tài)源地及廊道的優(yōu)先級提供了有益的補充。

（2）莊河境內生態(tài)源地共計?18塊，面積達558.11 km2，北部山區(qū)的生態(tài)源地主要為生物多樣性較為豐富的林地，南部平原地區(qū)則主要是濕地。莊河市生態(tài)安全阻力整體較低，但空間差異明顯、阻力值分布細碎，且中心城區(qū)阻力值較高，是影響區(qū)域生態(tài)安全的重要因素；生態(tài)廊道共計?653.67 km，北部生態(tài)廊道較為密集，生境質量好，有利于物種遷移。

（3）市域范圍內一級生態(tài)源地占比60%，主要分布于國家地質、森林公園；一級生態(tài)廊道占比達40%，主要分布于中北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以上區(qū)域生態(tài)安全級別最高，對于物種的保護至關重要。二級生態(tài)源地廣泛分布于省級森林公園和各類濕地，二級生態(tài)廊道以北部環(huán)山地帶為主；三、四級生態(tài)源地以水土保持功能紅線區(qū)為主，三級生態(tài)廊道則分布在生態(tài)源地較為稀疏的地帶。

（4）生態(tài)緩沖區(qū)內未利用地以荒草地為主，達5.32 km2，應避免進行耕地后備資源的開發(fā)；關鍵生態(tài)區(qū)域內建設用地減量化11.05 km2，其中農村居民點用地面積占騰退總面積的74.78%；已關閉礦山中，近34.35%為生態(tài)障礙區(qū)，亟需恢復治理，恢復區(qū)域地質環(huán)境；鐵路沿線生態(tài)障礙點共計?6處，需加強野生動物通道建設，保障物種的自由遷徙。

5.2 討論

生態(tài)安全格局是中國目前國土空間開發(fā)與保護的三大戰(zhàn)略之一[45]，而生態(tài)源地的識別是構建生態(tài)安全格局的基礎?，F(xiàn)有的諸多研究中對生物多樣性、水源涵養(yǎng)、水土保持等多種生態(tài)系統(tǒng)服務進行評估，并利用生態(tài)重要性綜合評價結果識別生態(tài)源地。基于多元數(shù)據(jù)可以有效提取生態(tài)價值高值區(qū)，然而在一定程度上沒有重視生態(tài)源地的景觀斑塊連通性。本文在選取生態(tài)源地的過程中，利用形態(tài)學空間格局—景觀連接度分析，充分考慮景觀連通性的重要性，并耦合生態(tài)紅線、自然保護地等具有高生態(tài)價值的區(qū)域，相對全面的進行評價、選擇及確定，彌補了以往生態(tài)源地識別過程中單方面考慮連通性或生態(tài)價值的不足?？臻g句法遵循圖論的基本原理，對軸線或特征各自的空間可達性進行拓撲分析，最終得到一系列形態(tài)分析變量，相較于以往方法運算速度更快、指標選取更為體系化、拓撲關系更為清晰，其引用對于生態(tài)源地及生態(tài)廊道的優(yōu)先級確定提供了有益的補充。

本文將生態(tài)安全融入國土綜合整治關鍵區(qū)識別及策略研究當中，在構建生態(tài)安全格局的基礎上針對性地識別不同的生態(tài)安全緩沖區(qū)，以便在國土綜合整治過程中對緩沖區(qū)內的生態(tài)重要區(qū)域給予預先保護，其研究框架可以有效避免傳統(tǒng)土地整治過程中的生態(tài)流阻隔、生態(tài)孤島等問題，為生態(tài)型國土綜合整治提供了一種新的思路，進一步豐富了生態(tài)安全格局的應用與實踐，未來可以擴展至其他區(qū)域，為國土綜合整治及空間規(guī)劃提供支撐。國土綜合整治策略的結果落實到具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)、地塊，為未來的規(guī)劃與整治實踐提供指導；然而對于生產生活等社會經(jīng)濟要素的綜合整治的考量有所欠缺；在建設用地減量過程中，減量程度及優(yōu)先級也需要進一步探討，尤其對于減量化的農村生活生產空間，在未來的研究中可以基于其要素功能，識別不同功能主導的空間類型。主張向周邊類型一致的區(qū)域聚集，明確差異化發(fā)展提升策略，引導緊湊的空間結構，實現(xiàn)高效均衡的優(yōu)化布局。綜合研究結果，本文從以下方面對莊河市未來的生態(tài)與糧食安全提供建議：生態(tài)安全等級高的北部地區(qū)無疑是生態(tài)型國土綜合整治過程中的焦點，而對于較少涉及到生態(tài)廊道及生態(tài)源地的南部平原鄉(xiāng)鎮(zhèn)，仍然需要重點承擔保證糧食安全的角色。

作為典型的沿海城市，莊河是海鷗、白鷺等珍奇鳥類集中繁殖棲息地，濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值日益凸顯，然而隨著旅游業(yè)的發(fā)展及人類活動的影響，濕地生態(tài)安全面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，受數(shù)據(jù)及資料的限制，本文未單獨考慮沿海濕地的生態(tài)安全，未來的研究需進一步深入探討不同的物種種類，尤其是莊河特有珍稀物種對于安全格局的構建的區(qū)別。莊河南部海島是大連黑臉琵鷺省級自然保護區(qū)，生物多樣性豐富，具有極高的生態(tài)價值，需要繼續(xù)探尋對于該區(qū)域的管控；同時受海域的影響，海島與內陸之間的生態(tài)廊道有待識別，將來的研究中亟需探討海陸統(tǒng)籌的國土整治與修復。