川西北長江黃河源區(qū)生態(tài)安全格局構(gòu)建及優(yōu)化

劉斯媛，羅勇*，于慧，王曉，李梓涵，董維

1.成都理工大學(xué)

2.中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所

3.中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

4.四川省國土科學(xué)技術(shù)研究院

生態(tài)文明建設(shè)不僅是發(fā)展理念的創(chuàng)新，更是一項(xiàng)十分緊迫的現(xiàn)實(shí)任務(wù)。在新形勢下深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，科學(xué)推動(dòng)生態(tài)修復(fù)工作已成為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的必要路徑之一，對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、建設(shè)美麗中國、構(gòu)筑生態(tài)文明新格局具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。生態(tài)安全格局是國家生態(tài)安全的基礎(chǔ)和載體。20 世紀(jì)以來，隨著社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和人口增加，自然資源短缺加劇，導(dǎo)致自然格局破壞、生態(tài)系統(tǒng)過程受阻、生態(tài)系統(tǒng)功能受損以及自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力嚴(yán)重下降或喪失等一系列生態(tài)環(huán)境問題，是全球面臨且需要解決的生態(tài)安全問題，亟須有效推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)安全格局構(gòu)建與優(yōu)化。

生態(tài)廊道是構(gòu)建區(qū)域山水林田湖草沙完整生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是在生態(tài)環(huán)境中呈線性或帶狀布局、溝通連接空間分布上較為孤立和分散的生態(tài)單元的生態(tài)系統(tǒng)空間類型，能夠滿足物種的擴(kuò)散、遷移和交換。通過識別源地，構(gòu)建生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點(diǎn)，科學(xué)合理構(gòu)建生態(tài)安全格局，避免生境棲息地孤島化，可有效促進(jìn)動(dòng)植物遷徙和生物多樣性恢復(fù)。綠色廊道的思想最初用于公園綠地的規(guī)劃[2]，發(fā)源于19 世紀(jì)末的美國，隨著理論和實(shí)踐的深入發(fā)展，逐漸從以景觀功能為中心的林蔭大道向聚焦區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的生態(tài)廊道轉(zhuǎn)變，以建立區(qū)域、國家和洲際尺度的生態(tài)廊道[3]。國內(nèi)的廊道相關(guān)研究可追溯到20 世紀(jì)末，以構(gòu)建市縣域生態(tài)廊道為研究重點(diǎn)，現(xiàn)階段“源地-阻力面-廊道-節(jié)點(diǎn)”的方法已經(jīng)成為構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)筑生態(tài)安全格局的基本研究范式[4]。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)涉及到不同內(nèi)容，如Ward 等[5]通過對河流廊道進(jìn)行空間格局分析，建立了河流廊道的生態(tài)安全格局；李國煜[6]基于福州市的景觀安全格局研究其生態(tài)用地的保護(hù)布局優(yōu)化；謝瑩[7]基于CLUE-S 模型和景觀安全格局研究了重慶市渝北區(qū)土地利用情景模擬和優(yōu)化配置；李芹[8]基于MCR 模型對贛南稀土礦區(qū)生態(tài)安全格局研究。研究方法上，識別生態(tài)廊道的方法包括重力模型、水文分析、最小累積阻力(MCR) 模型、電路理論等[9]。國內(nèi)學(xué)者通常運(yùn)用MCR 模型結(jié)合圖論對斑塊間的生態(tài)廊道進(jìn)行辨識，并借助重力模型和網(wǎng)絡(luò)連接度評價(jià)指標(biāo)定量分析斑塊間的作用強(qiáng)度和廊道網(wǎng)絡(luò)連接度[10-11]，該方法常被用于大空間范圍或城市綠地生態(tài)廊道的構(gòu)建[12-13]。

長江黃河源區(qū)的水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護(hù)、氣候調(diào)節(jié)等功能不可替代，是青藏高原生態(tài)屏障和“中華水塔”的重要組成部分[14]，是全球生物多樣性最豐富的34 個(gè)熱點(diǎn)地區(qū)之一，在全國生態(tài)安全格局中地位極其重要，肩負(fù)著維護(hù)國家生態(tài)安全的重任。四川省阿壩藏族羌族自治州（簡稱阿壩州）是長江黃河上游生態(tài)安全屏障的重要節(jié)點(diǎn)[14]，起著涵養(yǎng)大江大河水源和調(diào)節(jié)氣候的作用[15]，橫跨全國重要生態(tài)系統(tǒng)“三區(qū)四帶”2 個(gè)重點(diǎn)區(qū)域：是黃河長江上游重要水源涵養(yǎng)地、補(bǔ)給地和國家重要濕地生態(tài)功能區(qū)，全球最大的高寒泥炭沼澤濕地之一[14]，是岷江主流及支流源頭地帶，是國家乃至世界生物多樣性保護(hù)重要區(qū)域，在國家生態(tài)安全、西部地區(qū)可持續(xù)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。生態(tài)安全在西部開發(fā)戰(zhàn)略中具有極端重要性[16]。生態(tài)修復(fù)是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要實(shí)施路徑。受傳統(tǒng)粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式影響，阿壩州仍存在生態(tài)環(huán)境脆弱、棲息地破碎、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能低下等問題，生物多樣性保護(hù)面臨挑戰(zhàn)，開展該區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和生態(tài)安全屏障保護(hù)修復(fù)迫在眉睫。

筆者聚焦生態(tài)環(huán)境脆弱、地災(zāi)頻發(fā)的川西北，以生物多樣性保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合MCR 模型、電路理論、圖論，規(guī)劃阿壩州生態(tài)廊道，實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及優(yōu)化，針對性地提出保護(hù)修復(fù)重點(diǎn)和途徑。

1 研究區(qū)概況

阿壩州位于四川省西北部（100°31'E～104°27' E，30°35'N～34°19'N），北接青海、甘肅省，東與綿陽、德陽、成都市相連，南部與雅安市接壤，西部與甘孜藏族自治州為鄰（圖1），總面積84 242 km2，約占四川省總面積的17%。該地位于青藏高原的東北—東南緣，屬于橫斷山脈的一部分，整體處于青藏高原與成都平原之間[17]，是我國一、二級臺階的過渡地帶。阿壩州地貌以高原和山地為主體，高原區(qū)約占全州總面積的58%，山地面積約占42%，區(qū)內(nèi)整體地勢由松潘縣至紅原南側(cè)分水嶺向北逐漸降低。阿壩州是長江和黃河上游最重要的水源地之一，是黃河在四川省唯一的流經(jīng)地，長江上游的重要支流之一岷江也發(fā)源于此[18]。

圖1 研究區(qū)行政區(qū)劃及高程Fig.1 Administrative division and elevation of the study area

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

DEM、Landsat8 數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺（https://www.gscloud.cn/#page1），地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)、行政邊界、水系數(shù)據(jù)來源于阿壩州自然資源局。歸一化植被指數(shù)（NDVI）和土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（ https://www.resdc.cn/）。所有數(shù)據(jù)坐標(biāo)統(tǒng)一為2000 國家大地坐標(biāo)系。

植被覆蓋度由NDVI 計(jì)算得到。在ArcGIS 軟件的核密度工具中輸入地災(zāi)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性。

生物多樣性維護(hù)功能重要性在生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳資源3 個(gè)層次進(jìn)行評價(jià)。在生態(tài)系統(tǒng)層次，將需要優(yōu)先保護(hù)的森林、灌叢、草地、濕地、荒漠、內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)評定為生物多樣性維護(hù)極重要區(qū)，其他需保護(hù)的生態(tài)系統(tǒng)評定為生物多樣性維護(hù)重要區(qū)。在物種層次，以具有重要保護(hù)價(jià)值的物種為保護(hù)目標(biāo)，將國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)植物和列入世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）紅色名錄中的極危、瀕危物種的集中分布區(qū)，極小種群野生動(dòng)植物的主要分布區(qū)評定為生物多樣性維護(hù)極重要區(qū)，將省級重點(diǎn)保護(hù)物種等其他具有重要保護(hù)價(jià)值物種的集中分布區(qū)評定為生物多樣性維護(hù)重要區(qū)。在遺傳資源層次，將重要的野生農(nóng)作物、水產(chǎn)、畜牧種質(zhì)資源的主要天然分布區(qū)評定為生物多樣性維護(hù)極重要區(qū)[19]。

2.2 源地識別

構(gòu)建生態(tài)安全格局在改善生態(tài)環(huán)境問題、維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全中起著重要作用；關(guān)鍵生態(tài)源地是構(gòu)成生態(tài)安全格局的基礎(chǔ)，其識別意義在于提取對維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全具有關(guān)鍵作用的生態(tài)用地，是區(qū)域生態(tài)安全格局的關(guān)鍵地段精準(zhǔn)識別的基礎(chǔ)，也是后續(xù)廊道與節(jié)點(diǎn)識別的前提[20]。目前，關(guān)于生態(tài)源地識別的方法大致分為2 種：1）以面積較大的林地、水域等地段[21-22]或一些自然風(fēng)景名勝區(qū)等區(qū)域[23]作為生態(tài)源地；2）通過構(gòu)建生物多樣性、生態(tài)敏感性[24]以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性[25-26]等多維度的指標(biāo)體系綜合評估斑塊重要性以識別源地。

阿壩州屬于高原地區(qū)，區(qū)內(nèi)自然保護(hù)區(qū)眾多，對維護(hù)生態(tài)安全和生物系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有重要作用。本文采用直接識別與間接識別相結(jié)合的方法，將自然保護(hù)地疊加生物多樣性維護(hù)重要性柵格，進(jìn)行閾值調(diào)整，最終選取全域面積大于30 km2的斑塊作為生態(tài)源地。

2.3 阻力面構(gòu)建

構(gòu)建生態(tài)阻力面的關(guān)鍵是確定生態(tài)阻力值，在物種的信息流傳遞和空間遷徙的過程中，地形、人類活動(dòng)以及土地覆被是主要影響因素[27]。阿壩州屬于川西北山地向高原過渡地帶，是我國構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升最強(qiáng)烈的區(qū)域之一。其特殊的地質(zhì)構(gòu)造決定了復(fù)雜的自然特征，從而造就了多樣的地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，研究區(qū)植物資源豐富。參考已有研究[4,9]構(gòu)建生態(tài)源地?cái)U(kuò)張阻力因子體系，設(shè)置阻力值，各評價(jià)因子阻力評價(jià)結(jié)果如圖2 所示，采用層次分析法（AHP）確定權(quán)重（表1），加權(quán)疊加計(jì)算擴(kuò)張耗費(fèi)的阻力，研究區(qū)全域綜合累計(jì)阻力值如圖3 所示。

表1 生態(tài)源地?cái)U(kuò)張阻力因子賦值及權(quán)重Table 1 Assignment and weighting of ecological source expansion resistance factors

圖2 阻力面因子評價(jià)Fig.2 Evaluation diagram of resistance surface factors

圖3 綜合累計(jì)阻力值評價(jià)Fig.3 Evaluation of comprehensive cumulative resistance value

2.4 生態(tài)廊道及節(jié)點(diǎn)識別

2.4.1 生態(tài)廊道提取

最小成分路徑（LCP）用于計(jì)算各源地間物種遷徙經(jīng)過阻力值不同的區(qū)域需要克服的累積阻力值。將生態(tài)源地與評價(jià)的阻力面導(dǎo)入Linkage Mapper 工具，創(chuàng)建最小成本通道的映射。計(jì)算物種遷徙流動(dòng)的最小成本路徑，生成最小成本距離（LCD）通道，即生態(tài)廊道[28]。

2.4.2 生態(tài)節(jié)點(diǎn)識別

夾點(diǎn)又稱瓶頸點(diǎn)，是生態(tài)廊道中電流密度較高的區(qū)域，反映物種在棲息地間交流時(shí)通過該區(qū)域的具有較高可能性或者沒有其他替代路徑。本研究基于電路理論進(jìn)行連接性建模以識別生態(tài)節(jié)點(diǎn)。Linkage Mapper 工具箱中的Pinchpoint Mapper 工具可在已創(chuàng)建廊道的基礎(chǔ)上，通過調(diào)用Circuitscape 程序，將電路理論和運(yùn)動(dòng)生態(tài)學(xué)通過電荷的隨機(jī)游走特性結(jié)合在一起[29]，生成可用來識別廊道中的夾點(diǎn)地區(qū)的累計(jì)電流密度圖[30]。文章采用“all-to-one”即多對一模式進(jìn)行運(yùn)算，提取高值為夾點(diǎn)。

障礙點(diǎn)是指生物在生境斑塊間運(yùn)動(dòng)受到阻礙的區(qū)域，移除這些區(qū)域可增加生態(tài)重要空間連通的可能性。Linkage Mapper 工具箱中的Barrier Mapper工具在已生成生態(tài)廊道基礎(chǔ)上，搜索影響生態(tài)廊道連通質(zhì)量的障礙物。其算法原理是移動(dòng)窗口搜索法，將用源地間最小耗費(fèi)距離值替換搜索窗口中心像元數(shù)值，輸出單位最小費(fèi)用距離改善值，該值即表示移除障礙點(diǎn)后連通性的改善狀況[31-33]。源地間連通性可在修復(fù)高值區(qū)域即障礙點(diǎn)后得到改善。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)安全格局

共識別出18 處生態(tài)源地，面積為28 553.83 km2，占研究區(qū)總面積的33.90%，其中，最大的源地面積為8 507.97 km2，位于金川、理縣、小金、汶川4 縣，包括大熊貓國家公園、巴布納森林公園、米亞羅自然保護(hù)區(qū)、夢筆山森林公園、梭磨河森林公園、竹廠溝自然保護(hù)區(qū)；最小的源地面積為55.94 km2，位于汶川縣西部。生態(tài)源地在南部和北部集中分布、斑塊大，東西地區(qū)零散式分布。阿壩州各縣域生態(tài)源地面積如表2 所示。其中，若爾蓋縣生態(tài)源地面積達(dá)5 301.42 km2，所占比例為18.57%。若爾蓋濕地及貢杠嶺、喀哈爾喬等國家級自然保護(hù)區(qū)共同構(gòu)成若爾蓋縣生態(tài)源地。

表2 各縣生態(tài)源地面積Table 2 Ecological source area of each county

基于Linkage Mapper 工具共提取生態(tài)廊道39 條，形成阿壩州生物遷徙網(wǎng)絡(luò)，如圖4 所示。其中廊道長度最長為87.34 km，最短為2.75 km，整體呈中西部區(qū)域廊道長、東部廊道短的空間格局。

圖4 生態(tài)廊道評價(jià)Fig.4 Evaluation of ecological corridors

生態(tài)踏腳石系統(tǒng)是景觀生態(tài)學(xué)中的概念，是指位于大型生態(tài)斑塊之間，由小型斑塊構(gòu)成生物做短暫棲息和遷移的通道[34]。踏腳石斑塊不同于大型的開敞斑塊，其具備的生態(tài)功能較弱，但可以作為生物遷徙的休憩驛站。廊道交匯處一般比廊道其他區(qū)域有更高的物種豐富度，通常起到中繼點(diǎn)的作用。馬爾康市松崗保護(hù)區(qū)是周圍5 個(gè)大型源地的重要生物遷徙流通的樞紐，可作為小斑塊形態(tài)的生態(tài)踏腳石，能夠增加生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)的閉合性和完整性，防止生態(tài)孤島的出現(xiàn)。東部區(qū)域部分位于龍門山斷裂帶及松潘—較場地震帶，雖然人為活動(dòng)少，但自然災(zāi)害頻發(fā)，因此生態(tài)廊道集中于中部零碎斑塊分布的地區(qū)，熱務(wù)溝和三奧雪山的較破碎生態(tài)源地可作為連接黑水縣的雅克夏、達(dá)古冰川自然保護(hù)區(qū)與東部連片的大熊貓國家森林公園的生態(tài)踏腳石。

設(shè)置加權(quán)成本距離30 km 作為廊道寬度，在多對一模式的電流圖中，提取高密度電流區(qū)域?yàn)閵A點(diǎn)，共35 個(gè)（圖5）。搜索影響生態(tài)廊道連通的障礙物，得到已有廊道未改進(jìn)得分較高的區(qū)域，在整個(gè)廊道中起著集散中轉(zhuǎn)的作用，共提取障礙點(diǎn)26 個(gè)（圖6），均位于廊道上阻力值高的地區(qū)。

圖5 生態(tài)夾點(diǎn)評價(jià)Fig.5 Evaluation of ecological corridors and ecological pinch points

圖6 障礙點(diǎn)評價(jià)Fig.6 Evaluation of obstacle points

3.2 關(guān)鍵生態(tài)區(qū)域功能格局優(yōu)化

3.2.1 生態(tài)源地分級

生態(tài)源地是區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物重要的棲息地和遷徙流動(dòng)區(qū)，是自然界的物質(zhì)流、信息流和能量流的核心部位，從生態(tài)學(xué)的理論分析，通常情況下，斑塊面積較大的生態(tài)源區(qū)有利于生物生存、繁衍生息，文章所選取的阿壩州生態(tài)源地主要為國家級及省級自然保護(hù)區(qū)，包括九寨溝國家級自然保護(hù)區(qū)、若爾蓋濕地國家級自然保護(hù)區(qū)、小金四姑娘山國家級自然保護(hù)區(qū)、米亞羅自然保護(hù)區(qū)、阿壩曼則塘濕地自然保護(hù)區(qū)等[35]。這些生態(tài)源地承擔(dān)著維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、生物多樣性保護(hù)的重要功能，是維護(hù)生態(tài)安全的核心區(qū)域。位于數(shù)個(gè)大型生態(tài)源地之間分布破碎且面積小的生態(tài)源地，承擔(dān)的主要是物種臨時(shí)棲息和流通遷徙樞紐功能。因此，將阿壩州全域生態(tài)源地按照面積大小、所承擔(dān)的生態(tài)功能以及戰(zhàn)略區(qū)位分為核心生態(tài)源地、中樞生態(tài)源地以及一般生態(tài)源地3 種（圖7）。核心生態(tài)源地是斑塊面積大且分布緊湊的生態(tài)源地；中樞生態(tài)源地是物種在多個(gè)生態(tài)源地之間遷徙流通的棲息地，增強(qiáng)連通性和緊密性，保護(hù)該類生態(tài)源地，有益于物種交替演化，是全州生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部位[36]。一般生態(tài)源地位于邊緣區(qū)域且零散分布，破碎化程度較高。

圖7 生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)分級Fig.7 Grading of ecological corridors and ecological nodes

3.2.2 生態(tài)廊道分級

生態(tài)廊道是位于低阻力帶的自然界物種遷徙和信息生態(tài)流通道，優(yōu)化生態(tài)廊道是提升阿壩州生態(tài)廊道的閉合性和完整性，強(qiáng)化生態(tài)服務(wù)功能的重要方式[37-38]。通過電路理論模擬生態(tài)廊道，結(jié)果如圖7 所示。生態(tài)廊道的空間區(qū)位具有差異，其保護(hù)建設(shè)的重要性和承擔(dān)的生態(tài)服務(wù)功能也有所不同，依據(jù)生態(tài)源地劃分規(guī)則，將生態(tài)廊道分為3 級：戰(zhàn)略區(qū)位特殊或面積較大的核心生態(tài)源間的低阻力道為一級生態(tài)廊道，加大保護(hù)建設(shè)一級生態(tài)廊道力度，有助于促進(jìn)增強(qiáng)核心生態(tài)源之間的物種遷徙流通；中樞生態(tài)源地和核心生態(tài)源地以及中樞生態(tài)源地之間的生態(tài)廊道為二級生態(tài)廊道，作為大斑塊與小斑塊源地間的流通樞紐；連通位置孤立且面積小的一般生態(tài)源地為三級生態(tài)廊道。

3.2.3 生態(tài)節(jié)點(diǎn)分級

生態(tài)節(jié)點(diǎn)是生態(tài)源地之間物種的障礙點(diǎn)和轉(zhuǎn)折樞紐點(diǎn)。保護(hù)建設(shè)生態(tài)節(jié)點(diǎn)，能夠提高生物的空間流通性，提升生態(tài)功能，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的持續(xù)健康發(fā)展。將生態(tài)節(jié)點(diǎn)劃分為2 類：1）位于一級生態(tài)廊道和高阻力廊道的交匯處是一級生態(tài)節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)化該類節(jié)點(diǎn)建設(shè)，有助于維護(hù)生物多樣性、涵養(yǎng)水源功能；2）位于二三級生態(tài)廊道的是二級生態(tài)節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)該類節(jié)點(diǎn)生態(tài)建設(shè)，保障并提高阿壩州生態(tài)安全性。

3.3 結(jié)果驗(yàn)證及生態(tài)安全格局優(yōu)化

3.3.1 結(jié)果驗(yàn)證

將重要的源地、廊道、節(jié)點(diǎn)與土地利用數(shù)據(jù)疊加分析，結(jié)果如圖8 所示。從點(diǎn)位的驗(yàn)證結(jié)果來看，一級生態(tài)節(jié)點(diǎn)均位于旱地、喬木林地、灌木林地、天然牧草地、沼澤草地5 種土地類型上。其中，1 號節(jié)點(diǎn)位于旱地，2～6 號位于喬木林地，7、8 號節(jié)點(diǎn)處于灌木林地，9～14 號節(jié)點(diǎn)位于天然牧草地，15～17 號節(jié)點(diǎn)的土地利用類型為沼澤草地。核心生態(tài)源地和一級生態(tài)廊道分布于林地、草地、濕地、園地。評價(jià)結(jié)果具有可靠性。

圖8 生態(tài)節(jié)點(diǎn)結(jié)果驗(yàn)證Fig.8 Validation of ecological nodes result

3.3.2 生態(tài)安全格局優(yōu)化

基于源地、生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點(diǎn)的評價(jià)結(jié)果，依據(jù)《四川省生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域規(guī)劃（2018—2030年）》，針對阿壩州生態(tài)安全格局提出“兩區(qū)、兩帶、三廊”的布局優(yōu)化，如圖9 所示?！皟蓞^(qū)”指岷山—橫斷山北段生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域和羌塘—三江源生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域。羌塘—三江源地區(qū)的保護(hù)區(qū)集中分布于阿壩縣，是長江上游最重要的水源地和水源涵養(yǎng)地，應(yīng)加強(qiáng)水源地的保護(hù)與生態(tài)修復(fù)，提升區(qū)內(nèi)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)能力；岷山—橫斷山地區(qū)包括岷山區(qū)域、邛崍山區(qū)域和若爾蓋濕地，其中岷山區(qū)域?qū)儆跂|部盆地向西部山區(qū)過渡地帶，區(qū)內(nèi)保護(hù)對象敏感度和瀕危度較高，若爾蓋、松潘、茂縣所處的岷山區(qū)域是岷江的發(fā)源地和四川省重要的水源涵養(yǎng)地，應(yīng)加強(qiáng)大熊貓棲息地生態(tài)廊道建設(shè)，連通關(guān)鍵破碎源地，保障物種基因交流。邛崍山區(qū)域包括汶川、理縣、小金3 縣，區(qū)內(nèi)珍稀野生動(dòng)物眾多，應(yīng)加強(qiáng)金絲猴、四川梅花鹿等珍稀野生動(dòng)物的保護(hù)，并強(qiáng)化其賴以生存的森林生態(tài)系統(tǒng)功能。若爾蓋濕地分布于若爾蓋、紅原、阿壩3 縣，是黃河上游最重要的水源地和水源涵養(yǎng)地，應(yīng)加強(qiáng)對高原泥炭沼澤濕地的保護(hù)，維護(hù)隼形目鳥類、黑頸鶴賴以生存的濕地生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)施濕地生態(tài)修復(fù)，提升濕地水源涵養(yǎng)功能?！皟蓭А敝羔航痛蠖珊印：恿髯鳛榘l(fā)展的自然本底，城鎮(zhèn)多沿河岸兩側(cè)建設(shè)分布，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)緩沖帶建設(shè)，嚴(yán)控城鎮(zhèn)開發(fā)強(qiáng)度及科學(xué)合理規(guī)劃城鎮(zhèn)開發(fā)邊界?！叭取敝干鷳B(tài)廊道的主干方向及延伸，是源地連通性的橋梁，推動(dòng)生物遷徙演化和自然信息流通，保障生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)的完整性?？v向和橫向生態(tài)廊道交錯(cuò)連接，形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)格局，對提升區(qū)域生態(tài)連通性具有重要意義[39]。

圖9 研究區(qū)生態(tài)格局Fig.9 Ecological pattern of the study area

3.4 討論

本研究以川西北長江黃河源區(qū)的阿壩州為例，基于MCR 模型和電路理論構(gòu)建了區(qū)域生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)并對重要性進(jìn)行分級，探索生物多樣性保護(hù)背景下生態(tài)安全格局的構(gòu)建和優(yōu)化。通過選取多個(gè)評價(jià)因子運(yùn)用加權(quán)疊加，削弱單個(gè)因子的片面性。將生物流抽象為電流，運(yùn)用MCR 模型和電路理論，有效構(gòu)建阿壩州生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并提出相應(yīng)的管理措施對阿壩州及其中的重點(diǎn)生態(tài)單元修復(fù)和區(qū)域規(guī)劃建設(shè)具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。但受數(shù)據(jù)精細(xì)程度影響，小尺度的水系分布和道路因素被忽略，這會在一定程度上影響廊道構(gòu)建的結(jié)果，今后的工作中將注重結(jié)合小尺度上的精細(xì)道路水系對較大尺度生態(tài)廊道構(gòu)建的評估。

依據(jù)研究探索的結(jié)果，對阿壩州生態(tài)保護(hù)提出如下建議：1）推進(jìn)國家公園建設(shè)，創(chuàng)新國家公園的管理機(jī)制，完善生態(tài)保護(hù)和自然資源利用的管控措施/要求，實(shí)施道路優(yōu)化，恢復(fù)擴(kuò)大熊貓棲息地。2）堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先，科學(xué)管控，推動(dòng)生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，打造大熊貓生態(tài)旅游目的地、大九寨世界遺產(chǎn)旅游目的地[40]，以環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)代替資源粗放式開發(fā)產(chǎn)業(yè)。3）規(guī)劃實(shí)施精準(zhǔn)工程，堅(jiān)持“一區(qū)一策”，在岷江流域、大渡河流域，篩選典型生態(tài)退化區(qū)域，開展植被恢復(fù)，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量，按照林水結(jié)合思路，鞏固提升水土保持、生物多樣性維護(hù)功能；推動(dòng)阿壩州北部的沙化草場的治理，實(shí)施禁牧休牧輪牧，保護(hù)草原生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性。4）針對水土流失嚴(yán)重、土地沙化等問題，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)或流域?yàn)閱卧?，自然修?fù)與人工修復(fù)相結(jié)合，對區(qū)域生態(tài)進(jìn)行綜合治理，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能，增加優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品供給和價(jià)值轉(zhuǎn)化[41]；5）扎實(shí)推進(jìn)森林保育工作，落實(shí)森林管護(hù)責(zé)任，建設(shè)防火通道，防治病蟲害。6）重點(diǎn)實(shí)施河流廊道建設(shè)，連通干流、支流，解決流域水生態(tài)隔離的問題。7）優(yōu)化保護(hù)區(qū)空間布局，通過生態(tài)廊道，連接分布集中的瀕危動(dòng)植物棲息地，增強(qiáng)瀕危動(dòng)植物棲息地物質(zhì)流通、信息交流能力，科學(xué)優(yōu)化自然保護(hù)地分布格局，加強(qiáng)管理評估，建設(shè)信息化平臺，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化、動(dòng)態(tài)化、網(wǎng)絡(luò)化管理。通過“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合，立體式、系統(tǒng)性、全方位開展阿壩州生態(tài)安全保護(hù)工作。

4 結(jié)論

（1）聚焦位于青藏高原的東北—東南緣的藏族羌族聚居區(qū)阿壩州，在較大尺度上構(gòu)建生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)并提出布局優(yōu)化。共識別出18 處生態(tài)源地，面積為28 553.83 km2，占研究區(qū)總面積的33.90%，南部和北部集中分布，東西部零散式分布。

（2）提取生態(tài)廊道39 條，生態(tài)節(jié)點(diǎn)61 個(gè)，其中夾點(diǎn)35 個(gè)，障礙點(diǎn)26 個(gè)，整體呈現(xiàn)中西部區(qū)域廊道長、東部廊道短的空間格局。

（3）對源地、廊道和節(jié)點(diǎn)的重要性分級，提取核心生態(tài)源地8 處，起樞紐功能的中樞生態(tài)源地4 處，一般生態(tài)源地6 處；一級生態(tài)廊道9 條，二級生態(tài)廊道22 條，三級生態(tài)廊道8 條；一級生態(tài)節(jié)點(diǎn)17 個(gè)，二級生態(tài)節(jié)點(diǎn)44 個(gè)。

（4）提出“兩區(qū)、兩帶、三廊”的格局優(yōu)化體系，未來可通過改善物種遷徙通道，建設(shè)森林防火通道，連通河流廊道，對流域生態(tài)進(jìn)行綜合治理，提升區(qū)域旅游業(yè)發(fā)展質(zhì)量，維護(hù)黃河源區(qū)和橫斷山脈的高原生態(tài)安全格局。