基于生態(tài)保護(hù)紅線的肇慶市生態(tài)安全格局構(gòu)建

摘 要：以肇慶市為研究區(qū)，將全市生態(tài)保護(hù)紅線范圍識別為重要生態(tài)源地，利用最小累計(jì)阻力模型提取生態(tài)廊道后，將提取的生態(tài)廊道與周邊的河流水系進(jìn)行充分銜接，形成優(yōu)化后的生態(tài)廊道，構(gòu)建肇慶市生態(tài)安全格局，為深入推進(jìn)綠美肇慶生態(tài)建設(shè)提供參考和依據(jù)。研究結(jié)果表明：①利用定性分析和定量分析劃定的生態(tài)保護(hù)紅線綜合考慮了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，在生態(tài)安全格局構(gòu)建中可直接識別為區(qū)域內(nèi)的重要生態(tài)源地。②全市共識別出87個(gè)重要生態(tài)源地，面積合計(jì)2717.39 km2，占全市國土面積的18.24%。其中：9個(gè)一級生態(tài)源地，面積合計(jì)1982.07 km2，占全市國土面積的13.30%；78個(gè)二級生態(tài)源地，面積合計(jì)735.32 km2，占全市國土面積的4.94%。③全市共提取了57條生態(tài)廊道，總長度1871.15 km。其中：10條用于連通各一級生態(tài)源地的一級生態(tài)廊道，總體呈現(xiàn)“五橫五縱”的分布特征；47條用于連通各二級生態(tài)源地的二級生態(tài)廊道，呈輻射狀分布于全市。

關(guān)鍵詞：生態(tài)保護(hù)紅線；生態(tài)源地；生態(tài)廊道；生態(tài)安全格局；肇慶市

中圖分類號：X32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9655（2024）04-000-04

0 引言

生態(tài)安全格局是保障區(qū)域生態(tài)安全的基礎(chǔ)，是人類維護(hù)綠色、健康與可持續(xù)發(fā)展的重要手段，應(yīng)用“生態(tài)源地識別—阻力面構(gòu)建與修正—生態(tài)廊道提取—生態(tài)安全格局構(gòu)建”的研究框架已成為生態(tài)安全格局構(gòu)建的基本模式[1]。其核心內(nèi)容是通過構(gòu)建生態(tài)廊道將區(qū)域內(nèi)彼此孤立和分散的重要生態(tài)源地連接起來，形成完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)各生態(tài)源地之間的物質(zhì)、能量和信息的交換，進(jìn)而提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

生態(tài)源地是指區(qū)域物種或生態(tài)事件向外擴(kuò)散和維持的源點(diǎn)，具有保持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可持續(xù)性、維護(hù)現(xiàn)有景觀完整性的功能，科學(xué)識別區(qū)域重要生態(tài)源地是生態(tài)安全格局構(gòu)建的基礎(chǔ)[2]。目前國內(nèi)外識別生態(tài)源地常見的方法主要有以下3種：一是直接將國家公園、自然保護(hù)區(qū)及自然公園等各級各類自然保護(hù)地識別為生態(tài)源地[3，4]，這種方法簡單直觀，但不夠全面，容易忽略區(qū)域內(nèi)其他有必要嚴(yán)格保護(hù)的生態(tài)源地；二是通過定量的科學(xué)評估，識別生態(tài)保護(hù)的重點(diǎn)類型和重要區(qū)域作為生態(tài)源地[5，6]，這種計(jì)算復(fù)雜，獲取相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)難度較大；三是基于形態(tài)學(xué)空間格局分析法（MSPA）識別生態(tài)源地[7，8]，這種方法沒有與研究區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)保護(hù)實(shí)際充分銜接，識別出來的生態(tài)源地往往脫離實(shí)際。上述3種常見的方法均無法保證生態(tài)源地識別結(jié)果的科學(xué)性和合理性，需要發(fā)展一種兼具定性和定量分析，且能綜合考慮開發(fā)利用和修復(fù)保護(hù)關(guān)系的方法來識別生態(tài)源地。生態(tài)保護(hù)紅線劃定采用了定性和定量分析相結(jié)合的方法，既涵蓋了通過科學(xué)評估識別的生態(tài)保護(hù)重要區(qū)域，又疊加合并了各類各級自然保護(hù)地，且與開發(fā)利用現(xiàn)狀和規(guī)劃進(jìn)行了充分銜接，兼具了上述3種常見方法的優(yōu)勢，彌補(bǔ)了不足，為生態(tài)源地的科學(xué)識別提供了科學(xué)方法和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

生態(tài)廊道是指具有保護(hù)生物多樣性、凈化污染物、防止水土流失等一系列生態(tài)服務(wù)功能的、呈條帶狀分布的景觀要素[9]。建設(shè)和保護(hù)生態(tài)廊道是生態(tài)安全格局構(gòu)建的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是區(qū)域生態(tài)功能得到充分發(fā)揮的基本保障，同時(shí)也有助于增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)功能完整性[10]。目前國內(nèi)外常見的方法主要有重力模型[11]、圖論[12]、電路理論[13]和最小阻力模型[14-17]等。但是基于上述模型提取的生態(tài)廊道實(shí)際上是由若干像元連接成的一條曲線，缺乏生態(tài)學(xué)內(nèi)涵，存在一定的不確定性[18]；因此，需要對基于上述模型提取的生態(tài)廊道進(jìn)行優(yōu)化，盡量與周邊的河流水系等自然邊界進(jìn)行銜接，提高生態(tài)廊道建設(shè)的可操作性和合理性。

1 研究區(qū)概括

肇慶市位于廣東省中西部，地理坐標(biāo)位于北緯22°47′～24°24′和東經(jīng)111°21′～112°52′，東部和東南部與佛山市接壤，西南部與云浮市相連，西部及西北部與廣西梧州市和賀州市交界，北部及東北部與清遠(yuǎn)市相鄰。全市國土面積14897.45 km2，中低山丘陵約占全市國土面積的81%，平原和河川水域占全市國土面積的19%，總體呈現(xiàn)“八分山林一分田，半分江湖半分城”的格局。

2 生態(tài)安全格局構(gòu)建

2.1 生態(tài)源地識別

根據(jù)原環(huán)境保護(hù)部和國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)的《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》[19]可知，生態(tài)保護(hù)紅線劃定流程為：第一步是按照資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)技術(shù)方法，開展生態(tài)功能重要性評估和生態(tài)環(huán)境敏感性評估，確定水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護(hù)、水土保持、防風(fēng)固沙等生態(tài)功能極重要區(qū)域及極敏感區(qū)域，形成生態(tài)保護(hù)紅線基本格局；第二步是將國家公園、自然保護(hù)區(qū)、自然公園等有必要實(shí)施嚴(yán)格保護(hù)的各類各級自然保護(hù)地納入生態(tài)保護(hù)紅線范圍；最后一步是剔除各類現(xiàn)狀和規(guī)劃的人類活動范圍，最終形成生態(tài)保護(hù)紅線劃定方案。

綜上，生態(tài)保護(hù)紅線的劃定，利用定量分析的方法涵蓋了區(qū)域重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)，利用定性分析的方法涵蓋各類各級自然保護(hù)地，還與各種規(guī)劃、區(qū)劃空間邊界及土地利用現(xiàn)狀充分銜接，是科學(xué)、合理識別生態(tài)源地識別的重要方法。此外，劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線是構(gòu)建我國生態(tài)安全格局的基礎(chǔ)和重要手段，將生態(tài)保護(hù)紅線與生態(tài)安全格局構(gòu)建有機(jī)結(jié)合在一起，能更好實(shí)現(xiàn)國土空間規(guī)劃“一張圖”管理。

根據(jù)《肇慶市國土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》，肇慶市生態(tài)保護(hù)紅線總面積2717.39 km2，約占全市國土面積的18.24%，共包含87個(gè)圖斑，覆蓋了全市95個(gè)各類自然保護(hù)地。結(jié)合肇慶市生態(tài)保護(hù)紅線特征，本文將面積＞100 km2的生態(tài)保護(hù)紅線圖斑識別為一級生態(tài)源地，將面積＜100 km2的生態(tài)保護(hù)紅線圖斑識別為二級生態(tài)源地，如圖1所示。

2.2 生態(tài)阻力面構(gòu)建

物種遷移和能量流動在跨越景觀時(shí)會有一定的阻礙，生態(tài)阻力面表征基底對物質(zhì)、能量、信息流動的阻礙程度[20]。通過參考相關(guān)文獻(xiàn)[21]可知，不同的土地利用/覆蓋類型會產(chǎn)生不同阻力，阻力值由小到大為河流＜林地＜草地＜水域（除河流外）＜耕地＜園地＜未利用地＜建設(shè)用地，阻力系數(shù)如表1所示。其中，鑒于河流由河道以及河道沿岸的河漫灘、河岸植被帶等生態(tài)性結(jié)構(gòu)要素組成，能有效連通兩岸、上下游河段的森林、農(nóng)田、水塘、濕地等斑塊，是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞的重要紐帶，因此將河流的阻力值設(shè)置為最低。

2.3 生態(tài)廊道提取與優(yōu)化

最小阻力模型（minimum cumulative resistance model，MCR）方法基本原理是通過計(jì)算物種從“源”經(jīng)過不同阻力的景觀類型所消耗的“總費(fèi)用”來模擬最小成本路徑，可定義為生物物種遷徙和擴(kuò)散的最佳路徑。由于其簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、快速的運(yùn)算方法以及直觀的結(jié)果表達(dá)，被廣泛應(yīng)用于景觀功能連接評價(jià)與生態(tài)廊道模擬的研究中[13-15]，其計(jì)算公式如下：

式中：MCR—最小累積阻力值；f— 一個(gè)未知的正函數(shù)，反映空間中任一點(diǎn)的最小阻力與其到所有源的距離和景觀基面特征的正相關(guān)關(guān)系；Dij—生態(tài)源地從源i到j(luò)的空間距離；Ri—柵格i對生物物種遷徙和擴(kuò)散的阻力系數(shù)。

利用ArcGIS平臺成本距離分析功能，計(jì)算各一級生態(tài)源地之間的最低成本距離，作為一級生態(tài)廊道；計(jì)算各二級生態(tài)源地到其他一級、二級生態(tài)源地之間的最低成本距離，作為二級生態(tài)廊道。

結(jié)合研究區(qū)河網(wǎng)密布、水系發(fā)達(dá)的特征，為了使提取出來的生態(tài)廊道更符合客觀現(xiàn)實(shí)，并賦予一定的生態(tài)學(xué)內(nèi)涵，將基于最小阻力模型提取的一、二級生態(tài)廊道與周邊的河流水系進(jìn)行銜接，形成優(yōu)化后的生態(tài)廊道，如圖2所示。

3 結(jié)果與討論

3.1 生態(tài)安全格局分布特征

3.1.1 生態(tài)源地分布特征

觀察圖2可知，肇慶市一級生態(tài)源地主要分布在：一是懷集縣東北部觀音頂-大稠頂一帶；二是懷集縣西北部三岳山一帶；三是廣寧縣與懷集縣交界處大凼凹-冷甕頂一帶；四是廣寧縣與懷集縣交界處竹海國家森林公園一帶；五是封開縣中部賀江流域一帶；六是德慶縣、封開縣、懷集縣交界處黑石頂-三叉頂一帶；七是四會市北部五指山-大坑口一帶；八是端州區(qū)、鼎湖區(qū)、高要區(qū)北嶺山一帶；九是鼎湖區(qū)、高要區(qū)羚羊峽-爛柯山一帶等9大區(qū)域，面積合計(jì)1982.07 km2，占生態(tài)保護(hù)紅線總面積的72.94%，占全市總面積13.30%，覆蓋全市44個(gè)各類各級自然保護(hù)地。

二級生態(tài)源地主要分布在高要區(qū)北部、德慶縣東部、廣寧縣南部、四會市東部一帶以及德慶縣北部-懷集縣中南部一帶，共包含78個(gè)圖斑，面積合計(jì)735.32 km2，占生態(tài)保護(hù)紅線總面積的27.06%，占全市總面積的4.94%，覆蓋全市51個(gè)各類各級自然保護(hù)地。

3.1.2 生態(tài)廊道分布特征

觀察圖2可知，全市共提取了57條生態(tài)廊道。其中：用于連接各一級生態(tài)源地的一級生態(tài)廊道共10條，總長度1052.23 km；用于將各二級生態(tài)源地于其他一級、二級生態(tài)源地連通的二級生態(tài)廊道共47條，總長度818.92 km，具體情況如下：

10條一級生態(tài)廊道總體呈現(xiàn)“五橫五縱”的格局：一橫為連接1、2號一級生態(tài)源地的太平水生態(tài)廊道；二橫為連接1、3號一級生態(tài)源地的桃花水生態(tài)廊道；三橫為連接3、4號一級生態(tài)源地的古水生態(tài)廊道；四橫為連接5、6號一級生態(tài)源地的漁澇河生態(tài)廊道；五橫為連接5、8、9號一級生態(tài)源地的賀江-西江干流生態(tài)廊道；一縱為連接4、7號一級生態(tài)源地的螺崗水-龍江生態(tài)廊道；二縱為連接1、4號一級生態(tài)源地的風(fēng)崗水生態(tài)廊道；三縱為連接1、2、4、7、9號一級生態(tài)源地的綏江生態(tài)廊道；四縱為連接4、6號一級生態(tài)源地的詩洞水生態(tài)廊道；五縱為連接6、8號一級生態(tài)源地的悅城河生態(tài)廊道。提取的10條一級生態(tài)廊道均河流生態(tài)廊道，且均為《廣東省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》中確定的重要保護(hù)水體。

47條二級生態(tài)廊道呈輻射狀沿著9個(gè)一級生態(tài)源地向外分布。主要分布在高要區(qū)、廣寧縣、德慶縣、懷集縣等地，總長度818.92 km，包含了大逕水、馬寧水、馬圩河、宋隆水、金楊水、清水河、茶巖水、沙河、漫水河、新興江、新招水、蓮都河、四約水、正坑、柑洞水、大湘水、閘崗水、楊梅水、馬腌水、九坑河、高峎水、大榕水、何禮河、九坑河、綠水河、天溪、金裝水、黃崗河、云路水、杏花河等30條《廣東省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》中確定的重要保護(hù)水體。

3.2 修復(fù)與保護(hù)建議

3.2.1 生態(tài)源地保護(hù)建議

生態(tài)保護(hù)紅線涵蓋了區(qū)域生態(tài)功能極重要區(qū)、生態(tài)環(huán)境極敏感區(qū)以及各類各級自然保護(hù)地，是強(qiáng)制性嚴(yán)格保護(hù)的重要生態(tài)源地，對生態(tài)保護(hù)紅線進(jìn)行有效的監(jiān)管和保護(hù)，對保障區(qū)域自然生態(tài)空間、改善區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能發(fā)揮著重要的作用。因此，需要加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)紅線人為活動的管控，規(guī)范管控對生態(tài)功能不造成破壞的有限人為活動，強(qiáng)化對生態(tài)保護(hù)紅線實(shí)施情況的監(jiān)督檢查，定期開展生態(tài)保護(hù)紅線調(diào)查評估，實(shí)行自然恢復(fù)為主、自然恢復(fù)與人工恢復(fù)相結(jié)合的治理原則，確保生態(tài)保護(hù)紅線的生態(tài)功能不降低、面積不減少、性質(zhì)不改變。

3.2.2 生態(tài)廊道修復(fù)建議

全市共構(gòu)建了57條生態(tài)廊道，均為市內(nèi)重要河流水體。因此，需要重點(diǎn)開展上述河流生態(tài)廊道的生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)上述河流生態(tài)系統(tǒng)特有的生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能。河流生態(tài)修復(fù)的措施應(yīng)包含以下

三方面：一是適宜拓寬廊道寬度，通過增加河流以及兩側(cè)河漫灘和植被帶的寬度，增加環(huán)境的異質(zhì)性和生物多樣性，減少和緩解人為活動對水質(zhì)的影響；二是增強(qiáng)河流上下游以及河流與周邊生態(tài)系統(tǒng)的連通度，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)生境景觀結(jié)構(gòu)的多樣性和穩(wěn)定性，有利于物種在網(wǎng)絡(luò)中遷移、覓食和躲避干擾；三是提高河流景觀的異質(zhì)性，通過景觀要素的合理配置，使河流廊道在縱、橫、深三維方向都具有豐富的景觀異質(zhì)性，形成深潭淺灘交錯(cuò)，急流與緩流相間，植被錯(cuò)落有致，水流消長自如的景觀空間格局。

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