基于生境質(zhì)量模型和電路理論的區(qū)域生態(tài)安全格局構(gòu)建
——以秦嶺（陜西段）為例

杜雨陽，王征強，于慶和，楊永崇*，張全文

（1.西安科技大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，西安 710054；2.寶雞市勘察測繪院，陜西 寶雞 721000；3.黑龍江省林業(yè)設(shè)計研究院，哈爾濱 150080；4.商丘工學(xué)院土木工程學(xué)院，河南 商丘 476000）

生態(tài)環(huán)境與人類生產(chǎn)、生活、生存密切相關(guān)，保護生態(tài)環(huán)境是實現(xiàn)人與自然共生共榮的必要條件，受人類需求增長及氣候變化的影響，自然生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)能力遭受嚴峻挑戰(zhàn)[1]。當前，我國城市擴張速度快、人地關(guān)系存在矛盾，亟需正確處理人類生產(chǎn)生活與生態(tài)環(huán)境間關(guān)系，構(gòu)建生態(tài)安全格局是實現(xiàn)生態(tài)保護、綠色發(fā)展、民生改善三者協(xié)調(diào)統(tǒng)一的重要途徑之一[2]。GODRON 等[3]和FORMAN 等[4]以景觀生態(tài)學(xué)研究和可持續(xù)發(fā)展理念為出發(fā)點，開展了有關(guān)區(qū)域景觀規(guī)劃的研究。俞孔堅[5]基于生態(tài)系統(tǒng)完整性、人-地關(guān)系協(xié)調(diào)性、矛盾問題針對性原則提出生態(tài)安全格局，用以制定生態(tài)修復(fù)和環(huán)境治理政策，這對保障脆弱生態(tài)地區(qū)的生態(tài)安全具有重要意義。

生態(tài)安全格局的研究框架大致分為“供給-需求”法與“源地-阻力面-廊道”法。前者通過耦合社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境資源定量評估核心地區(qū)生態(tài)安全供需關(guān)系，從基礎(chǔ)資源、生態(tài)調(diào)節(jié)、人居服務(wù)三個需求層次構(gòu)建多尺度的生態(tài)安全格局[6]，將供給空間與需求空間緊密聯(lián)系，著眼于供給與需求差異大的非經(jīng)濟發(fā)展高水平地區(qū)的生態(tài)空間保護[7]。后者在不斷完善中成為當前研究的主流框架，識別源地的方法主要包括四種：一是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)集成法，通過耦合景觀類型、景觀格局指數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值識別生態(tài)功能節(jié)點[8]，篩選具有重要生態(tài)價值的生態(tài)斑塊[9]，并將服務(wù)價值較低的破碎生境作為環(huán)境修護關(guān)鍵區(qū)[10]；二是復(fù)合屬性疊加法，該方法將自然屬性與人類活動相結(jié)合構(gòu)建符合“三生”空間理念的生態(tài)承載力評價體系[11-12]；三是MSPA 法，是在像元級尺度將土地利用要素轉(zhuǎn)化為7 種獨立景觀斑塊[13]；四是生境質(zhì)量法，通過分析非生境對生境質(zhì)量的威脅，設(shè)定閾值去除水體等阻礙斑塊[14]，或以生態(tài)連通性反推生態(tài)源地[15]，也有學(xué)者將土地利用類型轉(zhuǎn)移變化小的生態(tài)斑塊定義為源地[16]。構(gòu)建阻力面分為土地利用單一賦值和多源要素綜合賦值，單一賦值難以辨識空間異質(zhì)性且無法量化人類活動對生態(tài)阻力的影響，多源賦值加入自然影響與人類活動等指標[13，15]，并以夜間燈光數(shù)據(jù)進一步校正[11]，焦點物種的引入證實了MCR 模型的可靠性[17-19]。廊道提取常用最小累積阻力模型[20]、重力模型[13]、蟻群模型[21]和電路理論[2，22]。其中電路理論融入了景觀生態(tài)學(xué)，該理論借助電流在阻力面內(nèi)的隨機游走狀態(tài)模擬物種遷徙的不確定性[23]，可通過電流強弱直觀反饋廊道及節(jié)點的相對重要性，其能夠識別節(jié)點位置并探究廊道寬度的優(yōu)點彌補了其他模型難以有效反映生態(tài)流動性的缺陷，為構(gòu)建生態(tài)安全格局提供科學(xué)依據(jù)。生態(tài)廊道是維持生態(tài)系統(tǒng)原真性、保護物種多樣性的理論基礎(chǔ)[24]，生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點的空間分布是影響生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連通性的關(guān)鍵節(jié)點，當前研究側(cè)重于確定生態(tài)廊道軌跡與節(jié)點位置[12-13]，忽視二者空間體量，未與物種遷徙所需寬度相融合，不利于確定生態(tài)待修復(fù)區(qū)具體范圍。

秦嶺是“引漢濟渭”工程的源頭，也是我國的中央水塔[25]，其特殊的地理區(qū)位和顯著的自然條件造就了地理多樣性，是我國具有典型生物多樣性的熱點地區(qū)。近年來，秦嶺境內(nèi)違建別墅、城鎮(zhèn)擴張等問題廣受各界關(guān)注[26]。為嚴守生態(tài)底線、加強秦嶺生態(tài)保護禁區(qū)建設(shè)，本研究基于生境質(zhì)量模型建立生態(tài)源地，依據(jù)電路理論從綜合阻力面中構(gòu)建生態(tài)安全格局，針對不同土地利用類型提出相應(yīng)整治建議，以期為構(gòu)建山地區(qū)域生態(tài)安全格局提供借鑒和參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西省南部（圖1），屬秦巴山區(qū)的一部分（32°40′～34°35′N，105°30′～110°05′E），北接關(guān)中平原，南至漢江，西抵嘉陵江，東到伏牛山脈[27]，總面積約5.82×104km2，海拔范圍為152～3 754 m。整體地勢呈由西北向東南下傾的趨勢。秦嶺具有典型的山地垂直地帶性特征，與淮河流域共同組成我國南北地理環(huán)境的自然分界線[28]。同時，秦嶺也是以“秦嶺四寶”（羚牛、金絲猴、大熊貓、朱鹮）為代表的80 余種國家級瀕危物種的重要棲息地，支撐著我國可持續(xù)發(fā)展生物基因庫，是不可或缺的天然生態(tài)屏障之一。

圖1 研究區(qū)位Figure 1 Location of study area

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的數(shù)據(jù)包括2018 年陜西省土地利用現(xiàn)狀及行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、陜西省境內(nèi)秦嶺保護區(qū)范圍、空間分辨率為30 m 的數(shù)字高程模型、道路交通數(shù)據(jù)、2019 年夜間燈光數(shù)據(jù)及2019 年陜西省統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)。其中：土地利用現(xiàn)狀及行政區(qū)劃數(shù)據(jù)源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：∕∕www.resdc.cn）；研究區(qū)范圍源于秦嶺生態(tài)環(huán)境保護委員會（http：∕∕qinling.shaanxi.gov.cn∕qlgk.html）；數(shù)字高程模型源于地理空間數(shù)據(jù)云（http：∕∕www.gscloud.cn）；道路交通數(shù)據(jù)源于Open Street Map 平臺（http：∕∕www.openstreetmap.org）；夜間燈光數(shù)據(jù)源于中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院陳甫團隊研制的“火石”地球夜光產(chǎn)品數(shù)據(jù)（http：∕∕satsee.radi.ac.cn∕cfimage∕nightlight）；統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)源于陜西省統(tǒng)計局（http：∕∕tjj.shaanxi.gov.cn）。

2 研究方法

2.1 粒度反推法

粒度反推法是在構(gòu)建多尺度粒度圖的前提下，以單個斑塊、斑塊生態(tài)類型及整體景觀三種尺度評價景觀格局指數(shù)，對比各尺度景觀格局指數(shù)變化趨勢，以最佳粒度為景觀組分并作為構(gòu)建生態(tài)源地的基礎(chǔ)。本研究中生態(tài)用地包括林地、草地及水域，依次建立30、50、100、150、200、300、400、600、800、1 000、1 200 m 粒度柵格圖，計算各粒度5 項景觀聚散性指標，包括景觀形狀指數(shù)、蔓延度、分割指數(shù)、分離度指數(shù)及聚集指數(shù)，結(jié)合主成分分析法得到不同粒度下的景觀綜合得分。

2.2 生境質(zhì)量模型

InVEST 是借助土地利用數(shù)據(jù)對生態(tài)系統(tǒng)的功能價值進行量化評估的模型系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土壤侵蝕、海洋漁業(yè)等研究領(lǐng)域[29]，其中生境質(zhì)量模塊可評估區(qū)域生境適宜性。本研究基于LUCC 分類體系，將林地、草地及水域三種自然屬性高的地類作為生態(tài)用地，將耕地、建設(shè)用地及未利用地三種以人類活動為主導(dǎo)的地類作為威脅源。參考前人研究成果[30-31]并結(jié)合研究區(qū)實際情況構(gòu)建威脅源及敏感性參數(shù)表（表1、表2）。生境質(zhì)量計算公式如下：

表1 威脅源參數(shù)Table 1 Threat source parameter

表2 各土地利用類型對應(yīng)生境適宜性及敏感性參數(shù)Table 2 The habitat suitability and sensitivity parameters of each land use

式中：Qxj為土地利用類型j中柵格像元x對應(yīng)的生境質(zhì)量；Hj為土地利用類型j對應(yīng)的生境適宜性；z為常數(shù)，固定值為2.5；Dxj為土地利用類型j中柵格像元x對應(yīng)的所有威脅源的加權(quán)平均值；k為半飽和常數(shù)，本研究設(shè)置為0.5。

2.3 最小累積阻力模型

最小累積阻力模型（MCR）是描述物種從“源地”向“目的地”遷徙過程中受到的空間阻力，量化了阻止物種遷徙與擴張的難易程度，可有效預(yù)測和評估區(qū)域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險。選取產(chǎn)生阻力值的主要影響因子并考慮數(shù)據(jù)可獲取性，本研究以土地利用類型、地形起伏度、坡度、坡向、人口密度及距主要道路（鐵路、高速、國道）距離作為構(gòu)建MCR 模型的指標，評估物種遷徙所受阻力。參照以往研究成果[32-34]，賦予阻力系數(shù)（1、3、5、7、9）及權(quán)重（表3），阻力系數(shù)越高，表明擴散時物種受到的阻力值越大。最小累積阻力模型原理如下：

表3 綜合阻力面阻力系數(shù)及權(quán)重設(shè)定Table 3 Comprehensive resistance surface drag coefficient and weight setting

式中：MCR為最小累積阻力；fmin為最小累積阻力與生態(tài)過程之間存在的某一正相關(guān)函數(shù)；Dij為生態(tài)源地j與景觀空間單元i在空間屬性的距離；Ri為景觀空間單元i在擴散過程中的阻力系數(shù)。

考慮到城市擴張和經(jīng)濟活動往往會占用生態(tài)用地和其他類型的用地，使土地利用類型呈現(xiàn)空間異質(zhì)性，因此本研究采用能夠在一定程度上反映生態(tài)用地被占用情況的夜間燈光數(shù)據(jù)，對土地利用類型阻力面進一步修正，原理如下：

式中：R′為經(jīng)夜間燈光數(shù)據(jù)校正后的土地利用類型阻力面；Li為柵格像元i對應(yīng)的夜間燈光指數(shù)；La為土地利用類型a對應(yīng)平均夜間燈光指數(shù)；R為修正前土地利用類型對應(yīng)阻力面。

2.4 基于電路理論的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

2.4.1 生態(tài)廊道提取

生態(tài)廊道是維系生態(tài)源地間物質(zhì)流動的紐帶，具有適宜寬度的生態(tài)廊道可創(chuàng)造有機景觀結(jié)構(gòu)，進而有效維持物種的流動性及多樣性。受光照、土壤、氣候、地形等條件造成的邊緣效應(yīng)影響，當前確定廊道寬度的標準不一，結(jié)合研究區(qū)現(xiàn)狀及前人研究成果[24，35]，本研究構(gòu)建寬度為1 200 m的帶狀生態(tài)廊道。

2.4.2 生態(tài)夾點及生態(tài)障礙點提取

生態(tài)夾點表征物種流動過程中的“必經(jīng)之路”，該區(qū)域的破壞及退化降低了生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性。生態(tài)障礙點是阻礙物種在生態(tài)源地間流動的重點區(qū)域。生態(tài)夾點與生態(tài)障礙點均通過基于電路理論的Circuitscape 開源程序模擬。其中，生態(tài)夾點的識別分為成對模式（Pairwise）和多對一模式（All-to-one）：前者將兩處生態(tài)源地斑塊歸為一組，一處斑塊輸入1 A 電流值，另一處斑塊接地，計算二者間電流值，疊加各組電流值最終得到整體累積電流密度；后者依次以一處生態(tài)源地斑塊作為接地節(jié)點，其余斑塊以1 A 電流值流動迭代，經(jīng)過每個像元時都留有一定電流值，實現(xiàn)所有斑塊接地后得到累積電流密度[14，34]。累積電流密度高值區(qū)即為生態(tài)夾點，具有不可替代性，是生態(tài)保護的關(guān)鍵區(qū)域之一。多對一模式能夠度量夾點的連通性，故本研究以該模式識別生態(tài)夾點。生態(tài)障礙點通過基于一定搜索半徑的移動窗口法獲取，計算移除障礙點后的累積電流恢復(fù)值，值越大表示該區(qū)域?qū)ξ锓N活動的阻礙程度越高。生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點是生態(tài)待修復(fù)區(qū)的重要組成部分，二者的劃定能夠為生態(tài)修復(fù)提供針對性策略，進而有效提高生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)源地識別

不同粒度景觀格局指標及綜合得分趨勢如圖2所示。當粒度指標大于400 m 時，各指標趨勢明顯趨于平穩(wěn)，說明此時斑塊數(shù)量與連通程度達到動態(tài)平衡，景觀整體連通性最佳。

圖2 不同粒度景觀格局指數(shù)及綜合得分趨勢線Figure 2 Landscape pattern index and comprehensive score trend line of different granularity

秦嶺（陜西段）生境質(zhì)量平均值為0.76。寶雞市、西安市、渭南市境內(nèi)生境質(zhì)量平均值高于研究區(qū)整體平均值，分別為0.88、0.82、0.78，林地、草地占土地利用現(xiàn)狀近90%，該三市地處山勢陡峻的秦嶺北麓，除較易開發(fā)的邊界淺山地區(qū)，其他區(qū)域受林場及各保護區(qū)管轄，因此開發(fā)程度較低；漢中市、商洛市、安康市生境質(zhì)量平均值低于整體平均值，分別為0.75、0.72、0.71，該區(qū)域內(nèi)耕地及建設(shè)用地對生態(tài)環(huán)境起到威脅作用的面積占比高于平均水平，主要集中在漢中市寧強縣、安康市漢濱區(qū)及商洛市柞水縣。該三市近年來以中心城市帶動、輻射周邊區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展模式和以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)在一定程度上造成了土地不當利用與環(huán)境污染。據(jù)此分析，研究區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境仍有待修復(fù)的空間。

以自然分級法將生境質(zhì)量分為5 級，級別越高說明該范圍內(nèi)物種生存的適宜性越強，選取最高級范圍內(nèi)的斑塊作為初步生態(tài)源地，共計1 338 處，總面積2.10×104km2，約占研究區(qū)總面積36.00%。本研究以20 km2為面積閾值剔除初步生態(tài)源地內(nèi)零星斑塊，篩選后共提取66 處生態(tài)源地，總面積約1.87×104km2，總體呈西部集聚成片、東部分散稀疏的格局。生態(tài)源地面積占比較大的地市是商洛市和寶雞市，分別為29.23%和23.03%。

3.2 綜合阻力面構(gòu)建

研究區(qū)綜合阻力值在0.60～11.94 之間，平均阻力為3.28，呈現(xiàn)出中間低、南北高的分布特點。以寶雞市太白縣、商洛市洛南縣等為代表的低阻力值區(qū)以林地和草地此類生態(tài)用地為主，地形較為平緩，人口密度相對較低，且交通主干道分布較少，是自然環(huán)境良好且適宜物種生存的生態(tài)空間。以安康市漢濱區(qū)、商洛市商州區(qū)等為代表的高阻力值區(qū)地形相對平緩，以耕地和建設(shè)用地為主要用地類型，同時也是多條交通主干道的交匯區(qū)，是適宜人類活動和生存的空間。值得注意的是，西安市長安區(qū)、渭南市華州區(qū)等處于秦嶺北麓邊界的地區(qū)是以林地、草地為主的淺山地帶，人口密度高、受人類活動影響大，因而該地區(qū)阻力值較高，生態(tài)安全受到極大威脅。

3.3 區(qū)域生態(tài)安全格局構(gòu)建

基于電路理論提取生態(tài)廊道能夠考慮物種間交流的多路徑性。在生態(tài)源地與阻力面基礎(chǔ)上剔除長度小于1 000 m 的細碎廊道，最終共識別出119 條生態(tài)廊道，集中分布于商洛市柞水縣及鎮(zhèn)安縣、漢中市略陽縣等地區(qū)。由于寶雞市生態(tài)源地斑塊內(nèi)部連通，無需搭建額外生態(tài)廊道。對生態(tài)廊道的連通性進行評價分級，成本加權(quán)距離與最小成本路徑比值越小，說明生態(tài)廊道連通性越強，進而可得到生態(tài)廊道更關(guān)鍵的結(jié)論。最終得到32 條關(guān)鍵生態(tài)廊道、60 條重要生態(tài)廊道和27條一般生態(tài)廊道。

經(jīng)統(tǒng)計，研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)廊道總面積2 457.43 km2，廊道分布如圖3 所示。其中：關(guān)鍵生態(tài)廊道600.12 km2，占比24.42%；重要生態(tài)廊道1 534.30 km2，占比62.44%；一般生態(tài)廊道323.01 km2，占比13.14%。廊道按重要性等級大體呈環(huán)狀分布：關(guān)鍵廊道主要分布在生態(tài)源地中心，重要、一般廊道依次向外擴散。

圖3 生態(tài)廊道分布Figure 3 Spatial distribution of ecological corridors

3.4 生態(tài)待修復(fù)區(qū)提取

3.4.1 生態(tài)夾點提取

研究區(qū)內(nèi)累積電流密度分布如圖4 所示，紅色高值區(qū)即為生態(tài)夾點。與生態(tài)廊道疊加分析后共得到102處生態(tài)夾點，總面積302.89 km2，其中23處位于關(guān)鍵生態(tài)廊道，55 處位于重要生態(tài)廊道，24 處位于一般生態(tài)廊道。商洛市內(nèi)生態(tài)夾點數(shù)量最多，有63 處，總面積為190.69 km2，占所有生態(tài)夾點總面積的62.96%，這是由于該市南部人類活動區(qū)分布零散且活動強度大，物種遷徙路徑有限。生態(tài)夾點數(shù)量次多的是漢中市，包含22 處生態(tài)夾點，總面積約82.14 km2，占所有生態(tài)夾點總面積的21.57%。兩市生態(tài)夾點數(shù)量及面積占總體的80%以上，說明境內(nèi)物種流動的路徑較多，是維持生態(tài)穩(wěn)定的重點修護區(qū)。

圖4 生態(tài)夾點累積電流密度及位置分布Figure 4 Cumulative current density and spatial distribution of ecological pinch point

3.4.2 生態(tài)障礙點提取

以400、800、1 200 m為搜索半徑計算各像元最大改進得分。如圖5 所示，紅色區(qū)域為改進得分的高值區(qū)，也是生態(tài)障礙點覆蓋范圍。經(jīng)分析共得到72 處生態(tài)障礙點，總面積379.37 km2，其中2處位于關(guān)鍵生態(tài)廊道，44 處位于重要生態(tài)廊道，26 處位于一般生態(tài)廊道。從市域角度統(tǒng)計生態(tài)障礙點，商洛市內(nèi)生態(tài)障礙點數(shù)量最多，有36 處，占生態(tài)障礙點總面積的35.81%，城市化、重工業(yè)分布等原因致使商洛生態(tài)空間保護壓力加劇，物種生存環(huán)境遭受嚴重威脅，且該市本身污染治理與環(huán)保投入不足，在很大程度上阻礙物種遷徙的流動性；安康市內(nèi)障礙點有12 處，面積占比（36.57%）最高。整體上看，半數(shù)生態(tài)障礙點處在重要生態(tài)廊道上，移除此類障礙點將有助于廊道重要程度由重要向關(guān)鍵轉(zhuǎn)化。

圖5 生態(tài)障礙點累積電流恢復(fù)值及位置分布Figure 5 Cumulative current recovery value and spatial distribution of ecological barriers

3.4.3 生態(tài)斷裂點識別

經(jīng)統(tǒng)計共得到58 處生態(tài)斷裂點，分布位置見圖6，其中26 處位于重要生態(tài)廊道，32 處位于一般生態(tài)廊道，關(guān)鍵生態(tài)廊道上不存在生態(tài)斷裂點，說明研究區(qū)內(nèi)大型交通主干道分布較為合理。從大型交通主干道類型出發(fā)分析生態(tài)斷裂點數(shù)量，發(fā)現(xiàn)有22 處位于鐵路，21 處位于高速公路，15 處位于國道。連接商洛市內(nèi)破碎生境的廊道較多，且道路交通發(fā)達，致使該市生態(tài)斷裂點數(shù)量最多。

圖6 生態(tài)斷裂點分布Figure 6 Spatial distribution of ecological breakpoints

3.5 生態(tài)待修復(fù)區(qū)恢復(fù)策略及建議

生態(tài)廊道、生態(tài)夾點、生態(tài)障礙點以及生態(tài)斷裂點共同構(gòu)成秦嶺生態(tài)待修復(fù)區(qū)。遵循區(qū)域生態(tài)安全格局保護原則，本研究提出“保護生態(tài)廊道、修護生態(tài)夾點、去除生態(tài)障礙點及改進生態(tài)斷裂點”的生態(tài)恢復(fù)策略，結(jié)合土地利用現(xiàn)狀對生態(tài)廊道、生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點統(tǒng)計面積（表4）提出整治建議，實地監(jiān)測生態(tài)斷裂點。

表4 生態(tài)廊道、生態(tài)夾點、生態(tài)障礙點各土地利用類型面積統(tǒng)計（km2）Table 4 Land use area statistics of ecological corridor,ecological pinch point and ecological barriers（km2）

耕地直接影響生態(tài)安全格局的構(gòu)建，應(yīng)嚴格執(zhí)行《秦嶺生態(tài)修復(fù)工作方案（2019—2021 年）》，在保持基本農(nóng)田基礎(chǔ)上積極推行退耕還林、還草工作。研究區(qū)內(nèi)分布有幾十種野生動物，林地組成的生態(tài)屏障是其重要的生存空間。現(xiàn)今林地保護工作仍有待加強，可在商洛市東部、漢中市西北部林地密集區(qū)設(shè)立保護區(qū)，加強林業(yè)巡護工作，嚴厲打擊違法采伐行為及毀林種田現(xiàn)象。草地兼具生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，也是生態(tài)待修復(fù)區(qū)占比最多的用地類型。據(jù)統(tǒng)計，生態(tài)廊道、生態(tài)夾點、生態(tài)障礙點三者草地利用類型對應(yīng)中低覆蓋度草地占比分別為62.72%、59.98%、66.58%，草地覆蓋度有極大提升空間，應(yīng)因地制宜制定修復(fù)方案，提高退化草地治理強度，強化對高覆蓋度草地的合理保護利用。研究區(qū)內(nèi)河流主要包括嘉陵江、漢江、丹江、灞河及各自支流，應(yīng)在生態(tài)待修復(fù)區(qū)范圍內(nèi)有針對性地開展河道清淤工作及河道保護宣傳活動，在河道周圍設(shè)立綠化范圍，檢查并遏制工業(yè)廢水、生活廢水排放。生態(tài)廊道的建設(shè)用地中87.47%的區(qū)域為農(nóng)村居民點，其中11.82%屬于生態(tài)夾點，43.19%屬于生態(tài)障礙點，應(yīng)加強城鄉(xiāng)綠地建設(shè)，推動鄉(xiāng)村振興轉(zhuǎn)型發(fā)展，建立生態(tài)宜居型社會。生態(tài)廊道內(nèi)包含0.59 km2裸巖石質(zhì)地及0.04 km2的裸土地，而生態(tài)夾點與生態(tài)障礙點并不涉及此區(qū)域，因而可評估該區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)格局影響，積極探索開發(fā)方向，實現(xiàn)未利用地向生態(tài)用地的轉(zhuǎn)換。

生態(tài)斷裂點對廊道連貫性的影響程度與交通道路直接相關(guān)。針對研究區(qū)地形復(fù)雜、大型交通設(shè)施難以改道的現(xiàn)狀，建議實地考察生態(tài)斷裂點處生境情況，結(jié)合實際情況提出改進建議。對于有改道可能性的斷裂點，可采取修建隧道、橋梁等措施保證廊道連貫性，并設(shè)立標示牌，實行動態(tài)監(jiān)測，嚴禁設(shè)立妨礙動物活動的人工設(shè)施，嚴禁捕殺動物。

4 討論

秦嶺是我國重要的生態(tài)安全屏障，對該區(qū)域開展生態(tài)安全格局構(gòu)建研究，有助于保護物種多樣性、提升生態(tài)修復(fù)能力。本研究融合生境質(zhì)量模型與景觀格局指數(shù)識別生態(tài)源地，彌補以往研究方法與物種活動聯(lián)系不夠密切[8-10]、識別方式單一、缺乏理論支撐[16]的不足。引入多源要素綜合賦值構(gòu)建阻力面，并以同期夜間燈光數(shù)據(jù)加以修正，避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)無法體現(xiàn)空間異質(zhì)性的缺陷[13]，但阻力因子及量化標準仍需以主觀方式進行選擇，考慮到難以劃定研究區(qū)河流影響范圍的情況，本研究阻力因子并未涉及河網(wǎng)數(shù)據(jù)，今后可在小尺度區(qū)域生態(tài)安全格局中加以考慮。電路理論具有模擬物種隨機游走和識別節(jié)點的優(yōu)勢，能有效表達生態(tài)流動性，直觀反映生態(tài)活動的空間范圍，但當前有關(guān)生態(tài)廊道寬度閾值的研究較少[35]，本研究以1 200 m 作為實現(xiàn)秦嶺境內(nèi)物種長期向好的生態(tài)廊道寬度，實際應(yīng)用中該閾值有待進一步調(diào)整。

當前，區(qū)域生態(tài)安全格局的研究對象逐步由城市轉(zhuǎn)向自然地域，針對生態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物種多樣的山區(qū)的研究仍然較少，本研究可為構(gòu)建山地生態(tài)安全格局提供參考。在今后研究中考量城市與自然兩類環(huán)境的生態(tài)評估差異，探究廊道寬度的有效閾值，將有助于構(gòu)建更加科學(xué)且具有針對性的生態(tài)安全格局。

5 結(jié)論

本研究以我國具有典型山地垂直地帶性的秦嶺（陜西段）為研究對象，建立研究區(qū)生境質(zhì)量模型，識別生態(tài)源地，提取生態(tài)待修復(fù)區(qū)，結(jié)合2018 年土地利用現(xiàn)狀提出整治建議，得到以下結(jié)論：

（1）研究區(qū)共提取66 處生態(tài)源地，空間特征明顯，西部源地少而聚集，東部源地多而分散，主要是由于東部地區(qū)人類活動干擾較大。商洛市生態(tài)源地總面積最大，占總生態(tài)源地面積的29.23%；其次是寶雞市，占總生態(tài)源地面積的23.03%，該市域內(nèi)生態(tài)源地斑塊整體性強，無需構(gòu)建生態(tài)廊道，故不存在待修復(fù)區(qū)。

（2）生態(tài)待修復(fù)區(qū)包括119條生態(tài)廊道、102處生態(tài)夾點、72 處生態(tài)障礙點及58 處生態(tài)斷裂點。生態(tài)廊道寬度設(shè)定為1 200 m，按重要程度呈由內(nèi)向外逐漸遞減的環(huán)狀分布。生態(tài)夾點多分布于生態(tài)源地與生態(tài)廊道連接處。同時，生態(tài)廊道、生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點中耕地面積占比相對較高，分別為26.75%、23.80%和31.66%，退耕還林、還草措施有待進一步落實。

（3）以“保護生態(tài)廊道、修護生態(tài)夾點、去除生態(tài)障礙點及改進生態(tài)斷裂點”為全局治理策略，根據(jù)不同土地利用現(xiàn)狀提出針對性整治建議，加強城鄉(xiāng)綠地建設(shè)，有助于拓寬廊道寬度，進而穩(wěn)固生態(tài)源地內(nèi)在種群結(jié)構(gòu)。