黃麗萍,向芳芳,陳榮清
東華理工大學(xué)測繪與空間信息工程學(xué)院
在城市化和工業(yè)化快速發(fā)展的時代背景下,高強度的土地開發(fā)和利用瓜分了生物的棲息地,導(dǎo)致景觀破碎化,嚴重影響生物的遷徙和能量的流動,進而導(dǎo)致生物多樣性減少、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降。為了維護國土空間生態(tài)安全、提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總體功能,構(gòu)建良好的國土空間生態(tài)安全格局,識別出需要保護修復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域,是國土空間生態(tài)保護與修復(fù)的重要基礎(chǔ),也是創(chuàng)建生態(tài)友好型社會的重要舉措。
目前,國土空間生態(tài)修復(fù)的研究在概念內(nèi)涵[1]、技術(shù)范式[2]、修復(fù)策略[3]等方面已取得豐碩成果。但與單個要素的生態(tài)修復(fù)不同[4-6],國土空間生態(tài)修復(fù)將“山水林田湖草沙”作為生命共同體,強調(diào)全域全過程的協(xié)同治理[7],重視生態(tài)用地空間布局的整體考量,修復(fù)成效也更為顯著?;谏鷳B(tài)安全格局的構(gòu)建,從生態(tài)系統(tǒng)完整性與景觀連通度出發(fā),識別國土空間生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域成為新的研究熱點[8-12],對國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃具有重要的指導(dǎo)意義,但目前縣域尺度的國土空間生態(tài)保護修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域識別的相關(guān)研究仍較少。
生態(tài)安全格局的構(gòu)建現(xiàn)已形成“識別生態(tài)源地—構(gòu)建景觀綜合阻力面—提取生態(tài)廊道”的基本框架,但構(gòu)建的理論和方法卻多種多樣,已有部分學(xué)者對各類方法進行了對比與評價[13-14],仍未形成普遍認可的規(guī)范和評價標準。其中,生態(tài)源地識別的方法主要包括直接選擇法、綜合評價法[15-17]和形態(tài)空間格局分析方法(MSPA)等。不同于其他2 種方法,將斑塊或廊道單獨提取出來進行景觀連通性分析,欠缺考慮生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)性和完整性,MSPA 從像元層面識別出研究區(qū)內(nèi)對景觀連通性具有重要作用的區(qū)域,可以精準地判斷景觀的類型和結(jié)構(gòu),僅依靠單一數(shù)據(jù)(二值圖),即可得到強調(diào)結(jié)構(gòu)性連接且景觀結(jié)構(gòu)類型精確的重分類圖[18],常結(jié)合conefor 軟件來實現(xiàn)景觀連通性評價,進而篩選得到生態(tài)源地[19],增加了生態(tài)源地識別的科學(xué)性[20]。
景觀綜合阻力面主要通過綜合指數(shù)法疊加阻力因子形成,主要包括土地利用類型、地形地貌、交通網(wǎng)絡(luò)、植被覆蓋度、水土保持功能與敏感性評價[21]等阻力因子,外加利用夜間燈光數(shù)據(jù)[22]進行阻力面修正。本文將生態(tài)保護重要性評價結(jié)果作為評價指標之一構(gòu)建綜合阻力面,綜合MSPA 強調(diào)空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)保護重要性評價強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的優(yōu)點。生態(tài)廊道的提取方法較多,其中,將最小累積阻力模型(MCR)和重力模型[19,23-24]相結(jié)合的方法,可以判斷不同生態(tài)源地的相互作用力強弱,但不如基于電路理論[22,25-29]的方法,可以利用電子在電路中隨機游走的特性,更接近于實際生物遷徙,能夠保留生態(tài)廊道多路徑擴散的可能性。將這2 種方法相結(jié)合,利用MCR 模型和重力模型形成生態(tài)源地相互作用矩陣,進一步判斷基于電路理論所識別生態(tài)廊道的重要性,強調(diào)生態(tài)源地的相互作用關(guān)系,也能保留生態(tài)廊道多路徑擴散的可能性。最后,在生態(tài)安全格局構(gòu)建的基礎(chǔ)上,基于電路理論,識別生態(tài)夾點和障礙點,進而識別宜黃縣國土空間生態(tài)保護修復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域,并對關(guān)鍵區(qū)域進行修復(fù)分區(qū),提出相應(yīng)的修復(fù)建議。這對宜黃縣國土空間生態(tài)保護修復(fù)規(guī)劃的落實具有實際意義,也對其他地區(qū)的國土空間生態(tài)保護修復(fù)規(guī)劃具有借鑒意義。
宜黃縣位于江西省中部偏東、撫州市中南部(116°01′E~116°28′E,27°03′N~27°43′N),轄8 鎮(zhèn)、4 鄉(xiāng)、1 個工業(yè)園區(qū)、2 個墾殖場,總面積1 937.5 km2(圖1)。宜黃縣東接武夷山脈,西倚雩山山脈,東南西三面環(huán)山,且以低山丘陵為主,南高北低,屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。宜黃縣在撫州市,乃至江西省具有舉足輕重的生態(tài)戰(zhàn)略意義,目前有2 個省級自然保護區(qū),分別為中華秋沙鴨自然保護區(qū)和華南虎省級自然保護區(qū),1 個省級濕地公園,即百鷺洲省級濕地公園,1 個省級森林公園,即卓望山省級森林公園(分布在2 處)。
圖1 宜黃縣行政區(qū)劃與自然保護區(qū)分布Fig.1 Administrative division and distribution of nature reserves in Yihuang County
本研究所采用的宜黃縣2020年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、生態(tài)保護重要性評價結(jié)果數(shù)據(jù)(撫州市雙評價成果)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)和河網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于宜黃縣自然資源局;宜黃縣30 m×30 m DEM 數(shù)據(jù),來源于地理空間數(shù)據(jù)云(https://www.gscloud.cn)。
1.3.1 生態(tài)源地識別
生態(tài)源地是具有重要生態(tài)作用,邊界較明顯、內(nèi)部相對均質(zhì)的空間區(qū)域。本研究結(jié)合MSPA 景觀格局分析與景觀連通性評價實現(xiàn)生態(tài)源地的識別。
MSPA 是運用一系列形態(tài)變換的圖形學(xué)原理,采用腐蝕、擴張、開運算、閉運算等將圖形進行分割、識別、分類等的圖像處理方法[30]。將研究區(qū)6 類土地利用類型中的林地、草地和水域提取出來作為前景數(shù)據(jù),其余類型設(shè)定為背景數(shù)據(jù)。為了保留研究區(qū)細小重要的景觀要素,將柵格單元大小設(shè)置為30 m×30 m[23]。運用Guidos Toolbox 軟件對柵格數(shù)據(jù)進行MSPA 分析,采用八鄰域分析法將前景分割成7 個功能不同的景觀類型(表1)。
表1 MSPA 7 種景觀類型及生態(tài)學(xué)含義Table 1 Seven landscape types of MSPA and their ecological implications
景觀連通性評價,即判斷各景觀要素之間連通性的強弱,常用的指標主要是整體連通性指數(shù)(IIC)、可能連通性連接指數(shù)(PC)和斑塊重要性指數(shù)(dPC)。其計算公式如下:
式中:n為區(qū)域內(nèi)斑塊的總數(shù);ai和aj分別為斑塊i和j的面積,hm2;mlij為i和j之間最短路徑的連接值;為景觀總面積,hm2;為斑塊i和j之間全部路徑概率的乘積最大值;PCremove為去除該斑塊后的可能連接度指數(shù)。
通過conefor 2.6 軟件,將斑塊連通距離閾值設(shè)置為2 500 m,連通的概率設(shè)置為0.5,選用PC 和dPC 2 個指數(shù),對具有重要連通性意義的核心區(qū)和連接橋進行景觀連通性評價,并選用面積大于60 hm2、dPC>4 的10 個斑塊作為生態(tài)源地,而1<dPC<4 的斑塊作為核心區(qū),dPC<1 的斑塊作為連接橋。
1.3.2 結(jié)合生態(tài)保護重要性評價的綜合阻力面的構(gòu)建
選取土地利用覆蓋、地形地貌和生態(tài)保護重要性3 個評價指標,利用柵格計算器,采用綜合指數(shù)加權(quán)法構(gòu)建綜合阻力面。其中,指標權(quán)重(表2)參照相關(guān)文獻[21]和專家意見,采用層次分析法將各指標的重要性進行兩兩比較,采用和積法確定權(quán)重,權(quán)重結(jié)果已通過一致性檢驗。生態(tài)保護重要性指標采用的是生態(tài)保護重要性評價的結(jié)果,結(jié)合了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價和生態(tài)敏感性評價,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性包括生物多樣性維護、水源涵養(yǎng)和水土保持。生態(tài)敏感性是指水土流失脆弱性。在此,將生態(tài)保護重要性評價結(jié)果作為評價指標之一構(gòu)建綜合阻力面,綜合了MSPA 強調(diào)空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)保護重要性評價強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的優(yōu)點。
表2 阻力值權(quán)重與賦值表Table 2 Weight and assignment table of resistance value
1.3.3 集成MCR-重力模型-電路理論的生態(tài)廊道的識別
MCR 和電路理論是2 種常用于識別生態(tài)廊道的模型。其中,MCR〔式(4)〕是一種探討生物從一個生態(tài)源地遷移到另一個生態(tài)源地的運動過程所耗費最小累積阻力的模型,常用技術(shù)方法是采用ArcGIS 軟件的成本距離工具,識別每個生態(tài)源地質(zhì)點到其他生態(tài)源地質(zhì)點的潛在路徑作為潛在生態(tài)廊道,再根據(jù)重力模型〔式(5)〕測算各生態(tài)源地的相互作用力,選擇生態(tài)源地相互作用力較強的連接路徑作為重要生態(tài)廊道。電路理論將物種或基因作為電子,景觀被視為導(dǎo)電表面,利用電子在電路中隨機游走的特性[29,31],模擬物種或基因在生態(tài)系統(tǒng)中的擴散過程[28,32],技術(shù)方法是使用ArcGIS軟件中的擴展工具Linkage Mapper 中的Linkage Pathways Tool,輸入生態(tài)源地和電阻力面,基于“成本加權(quán)距離&歐式距離”識別生態(tài)廊道。
MCR 和重力模型結(jié)合的優(yōu)點在于能系統(tǒng)考慮土地覆被單元的相關(guān)關(guān)系[22],但構(gòu)建的生態(tài)廊道經(jīng)過生態(tài)源地質(zhì)點,欠缺考慮多路徑擴散的可能性[33],而電路理論構(gòu)建的生態(tài)廊道是識別生態(tài)源地之間的最小耗費路徑,不存在質(zhì)點,通過模擬生態(tài)系統(tǒng)中物種運動的軌跡,能有效實現(xiàn)物種多路徑表達的可能性[25]。
綜合2 個方法的優(yōu)點,本研究將MCR 和重力模型相結(jié)合,采用ArcGIS 軟件的成本距離工具和Excel 表格工具,識別潛在生態(tài)廊道(但不采用),形成生態(tài)源地相互作用矩陣。其次,基于電路理論(采用Linkage Pathways Tool)識別新的生態(tài)廊道,并基于生態(tài)源地相互作用矩陣,進一步判斷電路理論識別的生態(tài)廊道的重要性,即將相互作用力大于5 的生態(tài)源地之間的生態(tài)廊道作為重要生態(tài)廊道,其他則為一般生態(tài)廊道。
式中:MCR 為生態(tài)源地到其他點的最小累積阻力值;fmin為最小累積阻力與生態(tài)過程的正相關(guān)函數(shù)[19];Dij為斑塊j到i的空間距離;Ri為斑塊i空間擴張的阻力系數(shù)[19];Gij為斑塊i和j之間的相互作用力度;Ni和Nj分別為斑塊i和斑塊j的權(quán)重系數(shù);Dij為斑塊i和j之間潛在廊道阻力的標準化值;Pi為斑塊i的整體斑塊阻力;Si為斑塊i的面積,hm2;Lij為斑塊i和j之間潛在廊道的累積阻力值;Lmax為區(qū)域廊道累積阻力最大值。
1.3.4 基于電路理論的生態(tài)夾點和障礙點的識別
生態(tài)夾點是指面積相對較小,但生態(tài)重要性較高并與生態(tài)源地和生態(tài)廊道聯(lián)系密切的節(jié)點。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的障礙點是嚴重影響物種遷徙的區(qū)域?;陔娐防碚?,通過ArcGIS 中的擴展工具Linkage Mapper 中的Pinchpoint Mapper 和Barrier Mapper 工具識別生態(tài)夾點和障礙點,生態(tài)夾點、障礙點分別根據(jù)其累計電流值的前20%確定,其中累計電流值為相對值,無單位。然后將生態(tài)夾點、障礙點與河網(wǎng)、路網(wǎng)和土地利用現(xiàn)狀進行疊加分析,確定需要重點修復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域。
1.3.5 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)評價
為了判斷生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連接性和復(fù)雜性,采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)〔包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)通度指數(shù)(α)、網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)(β)、網(wǎng)絡(luò)連通性指數(shù)(γ)和廊道密度指數(shù)(ρ)[19]〕對生態(tài)廊道進行分析。計算公式如下:
式中:L為實際廊道數(shù)量;V為節(jié)點數(shù)量,一般表現(xiàn)為生態(tài)源地的數(shù)量;Lmax為網(wǎng)絡(luò)最大可能廊道數(shù);A為研究區(qū)面積,hm2。
根據(jù)MSPA 分析結(jié)果(圖2)以及MSPA 景觀類型統(tǒng)計[23](表3)可知,宜黃縣核心區(qū)景觀面積占生態(tài)用地(林地、草地和水域)面積的55.04%;其次是連接橋,占比為31.21%;占比最低的是島狀斑塊,占比為0.78%。說明宜黃縣生態(tài)用地連通性整體較高,大型斑塊占比高。另外,環(huán)島作為斑塊內(nèi)部物質(zhì)能量流動的主要通道,占比為5.02%。
對圖2 中的核心區(qū)和連接橋進行景觀連通性評價[20],并將原有的核心區(qū)和連接橋進行重分類,dPC<1 的作為連接橋,1<dPC<4 的作為核心區(qū),dPC>4 且面積大于60 hm2的作為生態(tài)源地,最終確定10 個生態(tài)源地(圖3),總面積為687.64 km2,占研究區(qū)域的35.49%,主要集中在東南部地區(qū)。斑塊重要性最大的是8 號生態(tài)源地,為華南虎自然保護地所在區(qū)域,其dPC 為56.42(表4),其次是5 號生態(tài)源地,dPC 為21.72。
圖3 核心區(qū)與連接橋景觀連通性評價結(jié)果Fig.3 Evaluation results of landscape connectivity between the core area and the connecting bridge
根據(jù)表2 的各類阻力因子[21],構(gòu)建宜黃縣綜合阻力面(圖4)。綜合阻力值較大的地區(qū)主要集中在宜黃縣中心城區(qū)以及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民點所在地。宜黃縣的東南部是華南虎自然保護地,由于其植被覆蓋度高、人為干擾度低,因此阻力值較低。
圖4 宜黃縣綜合阻力面Fig.4 Comprehensive resistance surface of Yihuang County
生態(tài)廊道是物種、能量流動的重要通道,也是最小累積阻力路徑和最小耗費路徑。首先,基于MCR模型,利用ArcGIS 的成本距離工具,識別基于MCR 模型的潛在生態(tài)廊道〔圖5(a)〕,并結(jié)合重力模型,測算得到生態(tài)源地相互作用矩陣[34](表5);其次,基于電路理論[27]的Linkage Mapper 工具箱中的Linkage Pathways Tool,識別基于電路理論的生態(tài)廊道〔圖5(b)〕;最后,根據(jù)生態(tài)源地相互作用矩陣,將圖5(b)生態(tài)源地相互作用力大于5 的生態(tài)廊道作為重要廊道,其他廊道作為一般廊道,得到最終的生態(tài)廊道〔圖5(c)〕。生態(tài)廊道共19 條,總長度為60.25 km,其中包括7 條重要生態(tài)廊道(長度為9.52 km)和12 條一般生態(tài)廊道(長度為50.73 km)。由表5和圖5 可知,宜黃縣生態(tài)源地主要分為南北2 個版塊,北邊版塊為1 ~6 號生態(tài)源地,南邊版塊為7~10 號生態(tài)源地,2 個版塊內(nèi)部之間的相互作用力較大,說明其內(nèi)部相互關(guān)系較為密切。加強重要生態(tài)廊道的建設(shè)和維護,能更好地促進2 個版塊內(nèi)部生態(tài)源地之間物種的和能量的流動。
表5 基于MCR 模型與重力模型的生態(tài)源地相互作用矩陣Table 5 Interaction matrix of ecological sources based on MCR model and gravity model
圖5 生態(tài)廊道識別與提取Fig.5 Identification and extraction of ecological corridors
對比基于MCR 與重力模型識別的重要生態(tài)廊道和基于電路理論識別的生態(tài)廊道的生態(tài)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)特征指數(shù),發(fā)現(xiàn)后者的α、β、γ指數(shù)[35]相較于前者均有所提升,只有ρ指數(shù)稍微下降(表6)。因此只采用基于電路理論識別的生態(tài)廊道,結(jié)合基于MCR 和重力模型形成的生態(tài)源地相互作用矩陣,形成最終的生態(tài)廊道〔圖5(c)〕。
表6 基于不同模型下的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征指數(shù)Table 6 Characteristics index of ecological network structure based on different models
2.5.1 待修復(fù)生態(tài)夾點識別
考慮到不同生態(tài)廊道寬度閾值的設(shè)置可能會對生態(tài)網(wǎng)絡(luò)以及生態(tài)夾點的識別有影響,將生態(tài)廊道閾值分別調(diào)整為800、1 400 和2 500 m。由圖6 可以看出,隨著閾值從800 m 增至1 400 m,生態(tài)流運動的路線數(shù)量增加,當閾值為2 500 m 時,生態(tài)夾點的累計電流減少,但生態(tài)夾點始終分布在一定區(qū)域范圍內(nèi),表明生態(tài)廊道的寬度閾值不會對生態(tài)夾點的位置產(chǎn)生顯著影響[9,22,27]。
圖6 不同閾值下生態(tài)夾點識別的累計電流值Fig.6 Cumulative current diagram of ecological pinch points recognition under different thresholds
選擇生態(tài)夾點顯示較為明顯的2 500 m 作為生態(tài)廊道的寬度閾值。采用自然斷點法[9],選擇累計電流前20%(>0.12)的區(qū)域作為生態(tài)夾點,如圖7(a)所示,共計20 處。從空間區(qū)位上看,主要分布在中部地區(qū)宜黃水河流兩岸的鳳岡鎮(zhèn)和二都鎮(zhèn),以及西部和東南部海拔地勢較高的地區(qū),分別是黃陂鎮(zhèn)和新豐鄉(xiāng)。
圖7 生態(tài)夾點、障礙點空間分布Fig.7 Spatial distribution of ecological pinch points and obstacle points
2.5.2 待修復(fù)生態(tài)障礙點識別
采用Barrier Mapper 工具,將最小探索距離設(shè)為50 m,最大探索距離設(shè)置為200 m,步徑設(shè)置為50 m,采用自然斷點法,選擇累計電流前20%(>33.48)的區(qū)域作為障礙點,共計26 處。從空間區(qū)位上看〔圖7(b)〕,障礙點分布區(qū)域與生態(tài)夾點相近,主要分布于河流、道路與生態(tài)廊道的交匯處,部分分布在城鎮(zhèn)周邊的農(nóng)業(yè)用地,相較于生態(tài)夾點,障礙點分布面積更大,多數(shù)呈塊狀分布。
2.6.1 國土空間生態(tài)保護修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域疊加分析與修復(fù)分區(qū)
國土空間生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域主要為生態(tài)夾點、障礙點聚集地,是生態(tài)源地連通的關(guān)鍵節(jié)點,但由于河流、道路的阻隔,或城鎮(zhèn)建設(shè)用地的阻擋,地勢海拔較高,以及農(nóng)業(yè)用地生態(tài)保護不足等問題,限制了生態(tài)廊道的暢通,對生物的遷徙造成阻礙。修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域,對生態(tài)安全格局構(gòu)建,維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義。將生態(tài)夾點、障礙點與河流、路網(wǎng)以及土地利用現(xiàn)狀進行疊加分析,結(jié)果如圖8(a)所示。綜合分析判斷土地利用現(xiàn)狀與存在的主要問題,將生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域[9]劃分為5 類修復(fù)分區(qū),分別為農(nóng)業(yè)用地生態(tài)建設(shè)區(qū)、城鎮(zhèn)綠地建設(shè)維護區(qū)、河道治理修復(fù)區(qū)、生態(tài)用地維護修復(fù)區(qū)以及道路生態(tài)廊道暢通區(qū)〔圖8(b)〕。
圖8 生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域及其修復(fù)分區(qū)Fig.8 Key areas of ecological restoration and their restoration partitions
2.6.2 國土空間生態(tài)保護修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域修復(fù)分區(qū)特征與修復(fù)策略建議
農(nóng)業(yè)用地生態(tài)建設(shè)區(qū)共有5 處,主要位于風(fēng)岡鎮(zhèn)和二都鎮(zhèn),總劃定面積為196.77 hm2。農(nóng)業(yè)用地作為非生態(tài)用地,人類干擾度大,表現(xiàn)為土地整治過度,農(nóng)間道路、溝渠硬化,加速了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的破碎化,破壞了生物原有的生境質(zhì)量。在土地整治過程中,要進行生態(tài)化的設(shè)計,如建設(shè)生態(tài)溝渠、生物池、生物通道等,促進農(nóng)田與生態(tài)用地的連通,增強景觀單元的可達度。
城鎮(zhèn)綠地建設(shè)維護區(qū)共2 處,位于二都鎮(zhèn),總劃定面積為9.08 hm2。該區(qū)域城鎮(zhèn)內(nèi)部建設(shè)用地密集,生態(tài)斑塊破碎化,阻礙了生物遷徙。應(yīng)加強建設(shè)互聯(lián)互通的廊道公園,以及沿道路、河岸等的綠色廊道,實現(xiàn)各類公園的串聯(lián),建設(shè)城市綠地藍綠空間。
河道治理修復(fù)區(qū)共9 處,主要位于風(fēng)岡鎮(zhèn)、二都鎮(zhèn)和中港鎮(zhèn),總劃定面積為181.21 hm2。該區(qū)域為生態(tài)廊道與河流的交匯處,是生態(tài)廊道的踏腳石,具有重要的廊道連通意義??梢越ㄔO(shè)生物多樣性觀測站,對河流生態(tài)進行定期觀測,加強河道水系連通、河道清淤疏浚,護岸護坡新建加固,布設(shè)動物通道,促進運河兩岸動物的自然交流。
生態(tài)用地維護修復(fù)區(qū)共10 處,主要位于黃陂鎮(zhèn)、鳳岡鎮(zhèn)、二都鎮(zhèn)和棠陰鎮(zhèn),總劃定面積為286.31 hm2。該區(qū)域主要為生態(tài)用地,是生態(tài)廊道的關(guān)鍵節(jié)點,具有重要的廊道連通意義。但個別區(qū)域表現(xiàn)為障礙點,原因可能是生態(tài)用地破壞受損嚴重,生態(tài)敏感性強,缺乏維護和治理。應(yīng)加強該區(qū)域綠色植被的建設(shè)和維護,修復(fù)受損生態(tài)用地。
道路生態(tài)廊道暢通區(qū)共12 處,主要位于風(fēng)岡鎮(zhèn)的河港口—東井公路,棠陰鎮(zhèn)的里塔—崇仁公路、桃上—宜黃公路、簾前—白槎公路,二都鎮(zhèn)的石門街—寧都公路,連接圳口鄉(xiāng)、神崗鄉(xiāng)和新豐鄉(xiāng)的圳口—新豐公路,東陂鎮(zhèn)的厚村—蓮花公路,總劃定面積為277.76 hm2。該區(qū)域為生態(tài)廊道與道路交匯處,由于道路的攔截,阻礙了生物的遷徙。可以通過建設(shè)橋下涵洞進行改良,并在道路兩旁設(shè)立警示牌和監(jiān)測點,保障生態(tài)廊道的暢通。
宜黃縣森林覆蓋率為76.86%,擁有2 個省級自然保護區(qū),具有舉足輕重的生態(tài)地位,但隨著城市化的發(fā)展,生態(tài)破碎化、景觀連通性差等問題逐漸顯現(xiàn),本文在縣域尺度上,基于生態(tài)安全格局進行宜黃縣國土空間生態(tài)保護修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域識別的研究,可作為現(xiàn)有研究尺度[36]的補充,助力宜黃縣國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃落地,提高國土空間生態(tài)保護修復(fù)的成效。在生態(tài)源地識別上,選用MSPA 方法,充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)性、完整性與景觀的連通度[24]。在景觀綜合阻力面構(gòu)建層面,將生態(tài)保護重要性評價結(jié)果[21]作為評價指標之一構(gòu)建綜合阻力面,綜合MSPA 強調(diào)空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)保護重要性評價強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的優(yōu)點。在生態(tài)廊道的提取上,目前大多數(shù)研究結(jié)合MCR 和重力模型[19,21]來識別和提取生態(tài)廊道,或單獨基于電路理論[22,37]來識別生態(tài)廊道。本文將MCR 和重力模型以及電路理論2 種方法相結(jié)合,綜合了MCR 模型和重力模型強調(diào)生態(tài)源地的相互作用關(guān)系以及電路理論能夠保留生態(tài)廊道多路徑擴散可能性的優(yōu)點。在生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域識別上,本文研究思路與相關(guān)文獻[8,10]較為一致,基于電路理論,采用自然斷點法精準識別生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域,并對其土地利用現(xiàn)狀及相關(guān)特征進行深入分析,劃定關(guān)鍵區(qū)域修復(fù)分區(qū)。但本文仍有不足之處,如景觀阻力面的構(gòu)建上,人為干擾層面的因素考慮欠缺,仍有待進一步深入研究。
(1)基于MSPA 識別生態(tài)源地、以生態(tài)保護重要性評價結(jié)果作為評價指標之一建立生態(tài)綜合阻力面,集成MCR-重力模型-電路理論識別生態(tài)廊道,構(gòu)建了宜黃縣生態(tài)安全格局。可知,宜黃縣有10 個生態(tài)源地,主要分為南北2 個版塊,總面積為687.64 km2。生態(tài)廊道共19 條,總長度為60.25 km,包括7 條重要生態(tài)廊道和12 條一般生態(tài)廊道。
(2)在生態(tài)安全格局的基礎(chǔ)上,基于電路理論識別出宜黃縣待修復(fù)生態(tài)夾點20 處,障礙點26 處。根據(jù)宜黃縣關(guān)鍵修復(fù)區(qū)域的土地利用現(xiàn)狀與存在的主要問題,最終確定待修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域38 處,總劃定面積為951.13 hm2,劃分為5 個關(guān)鍵區(qū)域修復(fù)分區(qū),分別是農(nóng)業(yè)用地生態(tài)建設(shè)區(qū)、城鎮(zhèn)綠地建設(shè)維護區(qū)、河道治理修復(fù)區(qū)、生態(tài)用地維護修復(fù)區(qū)和道路生態(tài)廊道暢通區(qū)。