基于地類邊界分析的江蘇省生態(tài)安全格局構(gòu)建

王曉玉,陳甜倩,馮 喆,2,3,*,吳克寧, 2,林 倩

1 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083 2 自然資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035 3 北京大學(xué)地表過程分析與模擬教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室,北京 100871 4 寧波市城鄉(xiāng)規(guī)劃研究中心,寧波 315042

實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展是建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國的內(nèi)在要求[1]。在這一背景下,構(gòu)建生態(tài)安全格局(Ecological Security Patterns, ESP)已經(jīng)成為平衡生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段[2]。自20世紀(jì)90年代生態(tài)安全格局理論興起以來,國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究,形成了諸多優(yōu)秀成果[3- 5],在理論框架構(gòu)建、指標(biāo)體系完善、技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)[5- 7]等方面都取得了長足進(jìn)展。

目前,國內(nèi)外學(xué)者研究生態(tài)安全格局構(gòu)建的基本模式之一是俞孔堅(jiān)[8]提出的構(gòu)建生態(tài)安全格局的方法框架：首先確定物種擴(kuò)散源的現(xiàn)有自然棲息地(源地)；其次根據(jù)物種擴(kuò)散的難度建立阻力面；最后根據(jù)阻力面判別安全格局。其中,現(xiàn)有源地確定方法主要采用景觀連通性[9]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[10- 11]、生態(tài)敏感性[12]等指標(biāo)。阻力面的設(shè)定方法包括地類賦值、基于人類活動或分布設(shè)定等模式[13]。Peng等[14]以深圳市為研究區(qū),在現(xiàn)有研究模式上,對土地退化和空間異質(zhì)性加以考察,提供了一個有效的量化框架來識別城市生態(tài)安全格局。Mao等[15]在鄂爾多斯市進(jìn)行了生態(tài)安全和土地利用適宜性的背景下優(yōu)化這些地區(qū)的土地利用模式的實(shí)踐,用以平衡人類的生計(jì)和半干旱地區(qū)的發(fā)展之間的矛盾。梁發(fā)超等[16]以廈門市集美區(qū)作為閩南沿海典型案例區(qū),篩選劃分生態(tài)源地等級體系,借助構(gòu)建的生態(tài)阻力測度模型剖析景觀生態(tài)安全格局,提出景觀生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)空間重構(gòu)策略。此外,在城市增長邊界(Urban Growth Boundary, UGB)[17- 19]、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(Ecological Network, EN)[20]、綠色基礎(chǔ)設(shè)施(Green Infrastructure, GI)[21]和生態(tài)控制線研究(Ecological Control Line, ECL)[22]中,也不同程度應(yīng)用了生態(tài)安全格局的思想和方法。

阻力面的設(shè)置是生態(tài)安全格局構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有研究表明,物種的流動受土地覆被影響較大[23]。當(dāng)物種在兩土地利用類型之間流動時,如果不受物種遷徙或是外力影響,由于無法占據(jù)優(yōu)勢生態(tài)位,極少會在兩種地類邊界處出現(xiàn)[24]。當(dāng)前研究中采用較多的依據(jù)土地利用類型為遷移阻力賦值的方法難以真正模擬物種水平擴(kuò)散的行為模式,需要對地類邊界處進(jìn)行更審慎的評估。同時,結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行阻力面的構(gòu)建可大大提高結(jié)果精度[25],社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)對物種流動與生態(tài)功能擴(kuò)散的影響也逐步受到重視。

本研究以江蘇省為研究區(qū)。該地區(qū)是中國人口最集中、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,人口增加與經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能降低、生態(tài)空間被擠占、生物多樣性遭受持續(xù)威脅等問題,亟需以生態(tài)安全格局的構(gòu)建來解決人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。因此,本研究結(jié)合江蘇省生態(tài)資源豐富的現(xiàn)狀,通過生態(tài)服務(wù)重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性確定兩級生態(tài)源地,并從物種占據(jù)生態(tài)位的角度出發(fā),設(shè)定兩種地類邊界處為高阻力值區(qū)域,進(jìn)行江蘇省生態(tài)安全格局的構(gòu)建,以期為江蘇省土地利用和生態(tài)保護(hù)提供借鑒和指導(dǎo)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)Fig.1 Location of Jiangsu Province

江蘇省(30°45′—35°20′N、116°18′—121°57′E)位于中國大陸東部沿海中心(圖1),陸地邊界線3383 km,總面積10.72×104km2。截至2017年末,全省常住人口8029.30萬人。江蘇省境內(nèi)地勢以平原為主,絕大部分地區(qū)在海拔50米以下,主要包括蘇南平原、黃淮平原、江淮平原和東部濱海平原,低山丘陵集中在西南和北部地區(qū),其中,平原面積占陸地國土空間的68.00%,低山丘陵面積占比為15.00%。境內(nèi)河流水系發(fā)育,江河湖泊密布,擁有太湖、洪澤湖、高郵湖、長蕩湖、滆湖等,水面面積占全省陸地面積的17.00%。江蘇省位于亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶,淮河—灌溉總渠一線以南屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,以北屬暖溫帶濕潤季風(fēng)氣候,有較豐富的水熱資源,適合人類居住繁衍,同時具有南北生物資源的多樣性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的適宜性。江蘇省灘涂濕地集中,是國際候鳥棲息的重要落腳點(diǎn),長江珍稀瀕危水生動物眾多,湖泊濕地分布廣泛,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的生態(tài)成本極高,生態(tài)安全格局的構(gòu)建十分必要。

1.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

本研究所采用的數(shù)據(jù)主要包括土地利用數(shù)據(jù),氣象數(shù)據(jù),MODIS 蒸散數(shù)據(jù),MODIS 歸一化植被指數(shù)產(chǎn)品(NDVI),MODIS植被凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)(NPP),數(shù)字高程模型(DEM),土壤數(shù)據(jù),自然保護(hù)區(qū)空間分布等數(shù)據(jù)。其中土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn/)；降水?dāng)?shù)據(jù)源自中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng),MODIS數(shù)據(jù)集與高程數(shù)據(jù)來源于美國國家航空航天局地球科學(xué)數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)(ESDIS)項(xiàng)目管理的陸地過程分布式活動檔案中心(https://lpdaac.usgs.gov/),土壤數(shù)據(jù)來自于中國土壤數(shù)據(jù)庫(http://vdb3.soil.csdb.cn/),本研究的基本空間單元為500 m分辨率的柵格。

1.3 研究方法

1.3.1技術(shù)路線

本研究技術(shù)路線如圖2所示,主要通過源地提取、阻力面建立、識別生態(tài)廊道來構(gòu)建生態(tài)安全格局。首先通過生境質(zhì)量、固碳釋氧、水源涵養(yǎng)等3個部分評價生態(tài)服務(wù)重要性,并以自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行修正,從坡度、高程、NDVI、地類4個方面評價生態(tài)敏感性,疊加生態(tài)服務(wù)重要性與生態(tài)敏感性評價結(jié)果,獲得生態(tài)保護(hù)重要性分級空間格局,在分級圖內(nèi)選取特殊重要生境斑塊作為生態(tài)源地。然后采用土地利用類型和邊界分析方法建立阻力面,使用最小累積阻力模型識別生態(tài)廊道。對由生態(tài)源地和生態(tài)廊道所構(gòu)成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化布局,形成生態(tài)安全格局。

圖2 技術(shù)路線Fig.2 Technical route

1.3.2生態(tài)源地的識別

生態(tài)源地是指區(qū)域間物種擴(kuò)散、生態(tài)功能流動與傳遞的源點(diǎn)[26]。本研究通過疊加生態(tài)服務(wù)重要性和生態(tài)敏感性識別生態(tài)源地。

根據(jù)江蘇省環(huán)境特征,從水源涵養(yǎng)、固碳釋氧、生境質(zhì)量3個方面進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合性評價,并用自然保護(hù)區(qū)來修正評價結(jié)果。其中,固碳釋氧由植被凈初級生產(chǎn)力(Net Primary Productivity,NPP)表示；水源涵養(yǎng)、生境質(zhì)量分別通過InVEST模型的Water Yield與Habitat Quality進(jìn)行測算,采用自然斷點(diǎn)法,對上述生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行重要性分級劃分為5級并賦值1—5,值越大則生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等級越高。自然保護(hù)區(qū)修正則是通過對各自然保護(hù)區(qū)、濕地公園、風(fēng)景名勝區(qū)等矢量化之后進(jìn)行緩沖區(qū)分析,內(nèi)部區(qū)域賦值4,緩沖區(qū)部分賦值3,其他區(qū)域賦值1,形成自然保護(hù)區(qū)分級圖。將分級后各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等權(quán)疊加,為獲得生態(tài)服務(wù)重要性評價結(jié)果,對其結(jié)果采用自然斷點(diǎn)法進(jìn)行重要性分級,分為五級：一般重要、較重要、中等重要、高度重要、極重要[16]。

生態(tài)敏感性評價是評價一定區(qū)域發(fā)生生態(tài)問題的可能性和程度,并以此反映人類活動可能造成的生態(tài)后果。區(qū)域生態(tài)敏感性越高,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越差,較易發(fā)生生態(tài)環(huán)境問題[27]。本研究選取歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)、高程、坡度、土地利用類型等4類影響因子構(gòu)建指標(biāo)體系,對每個影響因子劃分相對應(yīng)高中低敏感的范圍,基于層次分析法確定的 指標(biāo)權(quán)重,對上述5類因子敏感性賦值結(jié)果進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算(表1),形成生態(tài)敏感性評價圖。

最后,將生態(tài)服務(wù)重要性評價圖與生態(tài)敏感性評價圖進(jìn)行等權(quán)疊加處理,形成生態(tài)保護(hù)重要性空間格局,針對研究區(qū)具體情況,選擇研究區(qū)重要性4級內(nèi)的3個國家級自然保護(hù)區(qū)作為一級源地。由于小面積的生態(tài)用地輻射作用有限,根據(jù)生態(tài)源地識別的相關(guān)研究,選擇3級與4級內(nèi)面積前20的斑塊作為二級生態(tài)源地。區(qū)分兩級生態(tài)源地,以確保生態(tài)過程的完整性。

表1 生態(tài)敏感性指標(biāo)體系

NDVI: normalized difference vegetation index

1.3.3阻力面分析

物種及生態(tài)功能在對空間的控制和覆蓋過程中所需要克服的阻力被稱為生態(tài)阻力,生態(tài)阻力值越大,物種空間運(yùn)動越困難,生態(tài)服務(wù)、生態(tài)功能在流動過程中損失的越多[28]。當(dāng)物種因?yàn)槠渥陨砹?xí)性或環(huán)境變化進(jìn)行必要的空間運(yùn)動時,會優(yōu)先選擇與原來?xiàng)⒌叵嗤蛘呦嗨频耐恋乩妙愋蚚24]。而動植物感知敏銳,在大尺度的空間進(jìn)行覆蓋過程中,會趨利避害的選擇在斑塊內(nèi)部進(jìn)行空間運(yùn)動,因此,實(shí)際上,物種遷徙過程中,兩種斑塊邊界處的阻力值更大。本研究依據(jù)研究區(qū)主要土地利用類型,將耕地、林地、水體分別作2 km緩沖區(qū),兩兩緩沖區(qū)相交部分作為斑塊邊界處,共有林地-水體、耕地-水體、耕地-林地3類斑塊邊界處,將各地類與3種斑塊邊界處共8種斑塊類型賦予相對阻力系數(shù)值(表2),得到基于土地利用類型的生態(tài)阻力面。

僅依靠土地利用類型進(jìn)行阻力值的設(shè)置掩蓋了同一地類內(nèi)部的生態(tài)阻力差異。人口空間分布較為直接的表現(xiàn)人類活動強(qiáng)度,反映區(qū)域空間發(fā)展差異。本文以人口空間分布圖作為構(gòu)建阻力面的另一指標(biāo),與基于地類形成的阻力面進(jìn)行分權(quán)疊加,從而形成研究區(qū)綜合阻力面,更為細(xì)致和精確地表征區(qū)域生態(tài)阻力差異。

表2 基于地類的阻力值設(shè)置

1.3.4生態(tài)廊道提取和安全格局構(gòu)建

生態(tài)廊道指連接生態(tài)源地的線狀或帶狀生態(tài)景觀[29],體現(xiàn)了源地的連通性和可達(dá)性。選用最小累積阻力模型,基于ArcGIS 10.2的空間分析工具,利用創(chuàng)建的生態(tài)源地及生態(tài)阻力面,提取兩級“源”點(diǎn)之間的低阻力通道作為生態(tài)廊道。

通過對生態(tài)源地的識別與生態(tài)廊道的提取,形成了研究區(qū)最基本的生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò),以各級生態(tài)源地為基本控制源點(diǎn),生態(tài)廊道的空間連接與分布為主要依據(jù),進(jìn)行研究區(qū)生態(tài)功能分區(qū),并對各生態(tài)組分要素進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化,形成研究區(qū)點(diǎn)-線-面的生態(tài)安全格局。

2 結(jié)果分析

2.1 生態(tài)源地識別

圖3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生區(qū)空間分布Fig.3 Spatial distribution of ecosystem services supply

研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生區(qū)分布如圖3所示,產(chǎn)水量自東南向西北大致呈遞減趨勢,這與我國的季風(fēng)氣候和江蘇省東部沿海的地理區(qū)位密切相關(guān)。固碳釋氧能力由植被凈初級生產(chǎn)力NPP體現(xiàn),除了河流湖泊濕地等水資源分布區(qū)域,整體從東向西遞減。生境質(zhì)量重要保護(hù)區(qū)域集中于河流、湖泊、濕地與部分丘陵地區(qū),生境質(zhì)量保護(hù)一般重要區(qū)域內(nèi)面積最大,廣泛分布在研究區(qū)。研究區(qū)內(nèi)的自然保護(hù)區(qū)數(shù)量較多而且分布分散,其中沿海濕地與洪澤湖自然保護(hù)區(qū)面積最大。

基于江蘇省水源涵養(yǎng)、固碳釋氧、生境質(zhì)量及重要自然保護(hù)區(qū)等的計(jì)算,將四種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果的柵格圖層進(jìn)行加權(quán)疊加,依據(jù)自然斷點(diǎn)法將研究區(qū)劃分為極重要區(qū)、高度重要區(qū)、中等重要區(qū)、較重要區(qū)及一般重要區(qū)[16],得到江蘇省生態(tài)服務(wù)重要性空間格局圖(圖4)。極重要區(qū)域面積9429.75 km2,占全區(qū)總面積的9.40%(表3),主要分布在石臼湖、固城湖、句容茅山、長蕩湖、滆湖、太湖、邵伯湖、洪澤湖西等主要湖泊濕地,長江中下游、里下河腹部地區(qū)等重要河流沿岸及宜溧寧鎮(zhèn)丘陵等風(fēng)景名勝區(qū)的核心景區(qū)。主要體現(xiàn)為保障水資源安全與物種多樣性。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高度重要區(qū)域13706.50 km2,占全區(qū)總面積的13.66%,在研究區(qū)中南部分布廣泛,集中于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)極重要區(qū)域邊緣地帶。

根據(jù)本文構(gòu)建的生態(tài)環(huán)境敏感性評價方法和指標(biāo)體系,借助ArcGIS軟件,對南充市進(jìn)行了生態(tài)敏感性單因子評價和綜合評價,各指標(biāo)生態(tài)敏感性空間格局如圖5所示,NDVI敏感性高值區(qū)域主要分布于研究區(qū)中北部,敏感性整體由北向南降低。不敏感和輕度敏感區(qū)域主要分布于城市與水體,極敏感區(qū)域土地利用類型多為林地與耕地?；诘仡愡M(jìn)行的敏感性分析等級地域差異明顯,這與研究區(qū)多樣的土地利用類型密切相關(guān)?；谄露扰c高程的敏感性等級區(qū)域差異較小,高敏感區(qū)域主要分布于西部山地丘陵。

生態(tài)敏感性空間分布總體評價如圖6所示。生態(tài)極敏感區(qū)域面積為5861.95 km2,占研究區(qū)總面積的5.56%(表3),多位于山脈丘陵及河流湖泊沿岸,前者地勢起伏較大,后者水資源豐富且脆弱,土地利用類型多為林地,植被覆蓋率高,人為開發(fā)或自然災(zāi)害對生態(tài)環(huán)境造成不可恢復(fù)的破壞。生態(tài)中度敏感區(qū)域面積最大為50347.39 km2,占研究區(qū)總面積的48.69%,散布于研究區(qū)各區(qū)域。

表3 生態(tài)服務(wù)重要性、生態(tài)敏感性評價結(jié)果

圖5 各指標(biāo)生態(tài)敏感性空間格局Fig.5 Spatial pattern of ecological sensitivity of indicators

圖6 生態(tài)敏感性空間格局Fig.6 Spatial pattern of ecological sensitivity

對江蘇省生態(tài)服務(wù)重要性分析結(jié)果與生態(tài)敏感性分析結(jié)果分權(quán)疊加,識別生態(tài)源地。如圖7所示,生態(tài)保護(hù)重要性4級區(qū)域面積11522.75 km2,3級區(qū)域面積17481.50 km2,分別占研究區(qū)面積的11.50%、17.44%。江蘇省生態(tài)保護(hù)重要性3級以上區(qū)域作為生態(tài)用地。在生態(tài)用地內(nèi)識別源地,一級源地面積2089.28 km2,占研究區(qū)總面積的2.00%,二級源地面積7944.92 km2,占研究區(qū)總面積的9.60%。就區(qū)域分布特征而言,生態(tài)源地主要分布于研究區(qū)西部與沿海地區(qū),與河流湖泊等的分布重合度較高。

圖7 生態(tài)源地空間分布Fig.7 Spatial distribution of ecological sources

2.2 最小累積阻力面的建立

研究區(qū)耕地類型的面積最大為39633 km2,占研究區(qū)總面積的47.49%,草地類型面積最小為491 km2,占研究區(qū)總面積的0.59%。林地-水體邊界處面積10964 km2,占研究區(qū)總面積的13.14%,比林地與水體的面積大。由圖8可知,江蘇省西南部多為水體與林地的邊界處,阻力值與林地、水體內(nèi)部相比較高,將邊界處設(shè)置為其他阻力值有利于優(yōu)化研究區(qū)阻力面的設(shè)置。西南地區(qū)阻力值整體較高；蘇北地區(qū)耕地較多,河網(wǎng)密布,耕地與水體邊界多位于研究區(qū)北部。蘇南地區(qū)建設(shè)用地分布廣泛,阻力值最高的區(qū)域多分布在蘇南?；谌丝诳臻g分布所形成的生態(tài)阻力空間差異如圖8所示,研究區(qū)內(nèi)生態(tài)阻力空間差異明顯,生態(tài)阻力空間分布較為破碎。大部分區(qū)域生態(tài)阻力較低,生態(tài)阻力中高值區(qū)域主要沿河流、道路分布,生態(tài)阻力高值區(qū)域主要位于城鎮(zhèn)。兩個阻力面進(jìn)行疊加分析,如圖8所示,研究區(qū)同一地類內(nèi)部生態(tài)阻力值差異明顯,高低阻力值區(qū)域相間分布。整體而言,蘇北與蘇南地區(qū)生態(tài)阻力值較高,蘇北地區(qū)高阻力值區(qū)域較為分散,且高阻力值區(qū)域各個面積較小。蘇南地區(qū)高阻力值區(qū)域分布較為集中,主要位于河流湖泊沿線。

圖8 生態(tài)阻力值空間分異Fig.8 Spatial differentiation of ecological resistance value

2.3 生態(tài)廊道識別與生態(tài)安全格局構(gòu)建

生態(tài)廊道連接生態(tài)源地,是物種空間運(yùn)動和生態(tài)功能流動的載體,是保證區(qū)域間生態(tài)流、物質(zhì)流、能量流的關(guān)鍵生態(tài)用地?；诙壣鷳B(tài)源地的識別與最小累積阻力面的建立,利用ArcGIS軟件的距離分析工具,識別出兩級源地之間的生態(tài)廊道。以水體、林地為主的生態(tài)源地,由多條基于最小阻力的廊道連接,構(gòu)成了江蘇省生態(tài)安全格局。總體而言,江蘇省生態(tài)廊道總長2284.89 km,分布較為集中,兩源之間有多條生態(tài)廊道,有利于物種空間運(yùn)動的多種選擇以及空間上的能量流動。

整體來看,研究區(qū)的生態(tài)廊道呈現(xiàn)“兩縱兩橫”的空間格局(圖9)。南北方向上,西部生態(tài)廊道主要沿著研究區(qū)邊緣延伸,研究區(qū)西部地勢起伏較大,土地利用類型以林地較多,且湖泊濕地分布廣泛,生態(tài)源地及生態(tài)廊道的保護(hù)需加強(qiáng)重視。東部地區(qū)的生態(tài)廊道主要以一級源地沿海濕地為基礎(chǔ)向南北延伸,北部自連云港市的花果山與云臺山開始,至東部沿海一級源地。東西方向上,中部的生態(tài)廊道連接了兩個一級源地和周圍的高郵湖、白馬湖、紅洪澤湖東部等二級源地。南部的生態(tài)廊道在太湖、長江口、沿海灘涂一線延伸。研究區(qū)西南部生態(tài)源地與廊道分布集中,江蘇省在進(jìn)行開發(fā)建設(shè)時,應(yīng)保護(hù)與開發(fā)并舉,控制城鎮(zhèn)與居民點(diǎn)的無序擴(kuò)張,有意識地進(jìn)行生態(tài)源地與廊道的優(yōu)化建設(shè)。

圖9 生態(tài)安全格局Fig.9 Ecological security patterns

3 結(jié)論與討論

本文以江蘇省為研究區(qū),通過生態(tài)服務(wù)重要性與生態(tài)敏感性確定研究區(qū)生態(tài)保護(hù)重要性分級空間格局,通過自然保護(hù)區(qū)的空間分布與面積分析,從而確定兩級生態(tài)源地。通過基于邊界分析所確定的最小累積阻力面,識別生態(tài)廊道,對由生態(tài)源點(diǎn)與生態(tài)廊道所構(gòu)成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行空間布局優(yōu)化,從而形成江蘇省生態(tài)安全格局。結(jié)果表明：江蘇省一級生態(tài)源地面積2089.28 km2,二級生態(tài)源地面積7944.92 km2,分別占研究區(qū)總面積的2.00%和9.60%,主要分布于沿海濕地、洪澤湖、石臼湖、固城湖、長江口、等湖泊濕地與重要河流沿岸。生態(tài)廊道連接兩級生態(tài)源地,總長度2140.28km,總體呈“兩縱兩橫”的井字分布,彼此相互連通。通過對生態(tài)要素進(jìn)行空間布局優(yōu)化,提出構(gòu)建“四帶四區(qū)”的生態(tài)安全格局,主要由兩級生態(tài)源點(diǎn)、四個生態(tài)保育區(qū)、四條生態(tài)帶組成。

圖10 江蘇省生態(tài)空間優(yōu)化布局方案Fig.10 Optimizing layout of eco-spatial structure in Jiangsu Province

江蘇省縱橫廊道相互連接,整體呈“井”字分布,廊道相接處又是生態(tài)源地分布聚集點(diǎn),加強(qiáng)保護(hù)有利于生態(tài)功能的延續(xù)性與生態(tài)過程的連續(xù)性。因此,將生態(tài)廊帶相接處劃為四個生態(tài)保育區(qū)(圖10),分別為洪澤湖—白馬湖生態(tài)保育區(qū)、鹽城—大豐生態(tài)保育區(qū)、蘇南丘陵生態(tài)保育區(qū)、長江下游生態(tài)保育區(qū)。洪澤湖—白馬湖生態(tài)保育區(qū)以涵養(yǎng)水源、保持水質(zhì)、維護(hù)生物多樣性為主；鹽城—大豐生態(tài)保育區(qū)主要側(cè)重于保護(hù)野生珍貴動物,防止沿海濕地退化消失；蘇南丘陵生態(tài)保育區(qū)應(yīng)重點(diǎn)注意植被覆蓋率,防止建設(shè)用地過度侵蝕林地；長江下游生態(tài)保育區(qū)加強(qiáng)水質(zhì)污染的防治及長江生物的保護(hù)。生態(tài)保育區(qū)內(nèi)要嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)用地,控制建設(shè)用地。四帶與四區(qū)的生態(tài)建設(shè)相互協(xié)調(diào),彼此促進(jìn),構(gòu)建生態(tài)安全格局,加快形成江蘇省生態(tài)安全體系。

本文關(guān)于生態(tài)阻力值設(shè)定基于土地利用類型,并基于物種遷移特征,為生態(tài)優(yōu)勢地類的兩兩邊界處賦予更高的阻力值,是對生態(tài)安全格局構(gòu)建方法的新嘗試。目前,對于邊界處的具體賦值研究并不充分,仍需進(jìn)一步探索,邊界處的閾值寬度設(shè)為2 km,忽略了各地類中物種的差異性以及各類物種遷徙習(xí)慣的不同,仍有待于在后續(xù)的工作中深入探討。

致謝：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)謝苗苗副教授幫助寫作，特此致謝。