生物多样性保护廊道构建方法研究进展

生物多样性保护廊道对遏制生态系统退化及生物多样性丧失,改善生态系统服务功能,消除生境破碎化对生物多样性的影响,恢复珍稀濒危物种的种群数量,维护自然生态系统平衡稳定具有极为重要的作用。在近20年(1997—2017)国内外生物多样性保护廊道的相关研究分析的基础上,对廊道的概念、构建理论及方法应用进行了系统总结与探讨,分析了廊道构建理论的发展过程及适用性,分类总结了现有的廊道构建方法和17种廊道构建模型工具。研究分析表明,廊道作为一种新的生物多样性保护模式,已成为目前国际生态领域研究的热点之一,随着对物种景观运动过程认识的加深,廊道构建理论逐渐趋于成熟,与之匹配的廊道构建方法及模型工具进展迅速。借助遥感与地理信息技术,大范围,高精度的获取廊道模拟数据,并集成综合模型实现目标物种廊道的构建、保护和管理是今后生物多样性保护廊道构建研究的发展方向。最后,对当前该领域的研究现状和不足展开讨论并展望了未来发展,为我国生物多样性保护廊道的应用与实践及国家生态廊道体系的建设完善提供借鉴与参考。     

基于生态供需视角的生态安全格局构建与优化——以长三角地区为例

生态安全格局构建是保障区域生态安全与提升人类福祉的基本途径之一。以长三角地区为案例区,通过生境质量评估、生态系统服务重要性评价和景观连通性分析识别区域生态源地,在利用生态系统服务价值化方法辨别高生态需求区的基础上,运用最小累积阻力模型提取源地与高需求地之间的生态廊道,以构建并优化区域生态安全格局。研究结果表明:长三角地区生态源地总面积64911km~2,占全区的32.51%,主要分布于皖南和浙中;区域中高与较高生态需求斑块总面积占全区46.60%,主要位于上海市和江苏省;区域生态廊道总长度11188.85km,源间廊道主要分布于长江沿岸和区域南部,需求廊道主要位于区域东中北部。研究首次将生态需求评价纳入生态廊道建设框架,为生态安全格局构建提供新思路,结果可为生态空间保护规划提供参考。     

线性文化遗产的空间格局构建——以明长城大同段为例

线性文化遗产保护的重要性和迫切性已成为共识。以明长城大同段为研究案例,综合现有文化遗产分类方法进行遗产要素分类与识别,利用空间信息技术和不同遗产价值评价体系进行资源评价与分析,并总结多级别遗产点的地理空间分布规律。基于“核心保护与多级别缓冲”保护格局,结合实际问题和相关法规文件从宏观层面提出横向层级式、纵向组团式的空间格局,最后针对不同层次的遗产区域组合,制定实操性较强的保护策略。借此为中国线性文化遗产保护的空间格局规划理论与技术研究提供经验,以完善中国文化遗产保护体系。     

基于生态安全格局的粤港澳地区陆域空间生态保护修复重点区域识别

区域和景观尺度的生态保护修复应以保障生态安全、促进生态过程实现为目标。将生态安全格局构建、生态连通性修复方法引入国土空间生态修复识别领域,以粤港澳大湾区外延范围——粤港澳地区为研究区,基于生态系统服务重要性和敏感性评价、最小阻力模型、电路理论模型,识别了生态源地、生态廊道及障碍点、生态夹点、生态敏感区,提供了一种中尺度的国土空间生态保护修复重点区域识别研究案例。结果表示:(1)研究区生态源地总面积5.27万km~2,潜在生态廊道138条,共同构成了环绕粤港澳大湾区的环形生态屏障,但局部区域仍存在一定的保护空缺。(2)研究区生态障碍点、生态夹点面积分别为442.7、9.1 km~2,对其进行针对性修复可显著改善生态连通性。(3)研究区生态敏感区共4302.48 km~2,青云山、九连山、起微山等重要生态源地内存在部分生态退化区域,对其进行修复可防范生态风险、提升生态功能。未来应通过空间规划途径对重要源地和生态廊道加强保护监管,对生态节点、生态敏感区、生态退化区进行分区分类修复。研究结果可为未来粤港澳地区生态保护修复工作提供科学参考。     

北京温榆河-北运河生态廊道自生植物多样性对城市化的响应

城市化进程带来的城市生境破碎化对城市野生动植物多样性产生了巨大的影响,而生态廊道作为城市中的绿色线性空间,对缓解城市化进程下的生物多样性丧失具有重要作用。自生植物不仅是城市植物多样性的重要组成部分,也为乡土动物提供了赖以生存的资源,在低维护植物景观营造中起到关键作用。聚焦北京温榆河-北运河生态廊道,在对廊道自生植物总体物种组成进行分析的基础上,探究城市化梯度上自生植物物种组成与多样性特征差异,并分析不同自生植物种群对城市化水平的适应性。共调查到温榆河-北运河自生植物195种,隶属于73科,156属,以自生草本植物为主。各城市化水平下自生木本植物的α多样性无显著差异;中低城市化水平下草本植物的α多样性显著高于其他水平（P<0.05）。随着城市化水平升高,自生乔木和一、二年生的β多样性升高,自生多年生草本、自生入侵植物和外来植物的β多样性值下降。在城市化梯度上的生态位宽度均值排序为入侵植物 > 乡土植物 > 国外外来植物 > 国内外来植物。将生态廊道自生植物按照生态位宽度划分为广适型、中适型和狭适型,并依据生态位重叠筛选了与15种入侵植物在城市化梯度上适应性相近的自生乡土植物种类。本研究结果可以为营造稳定的低维护自生植物群落,抵抗外来入侵植物的扩散,实现城市河流生态廊道的生物多样性保护功能提供参考。     

大兴安岭南段马鹿生境适宜性分析与生态廊道构建

构建生态廊道在缓解生境破碎化对生物多样性的影响、维持濒危物种的遗传多样性、维护自然生态系统结构完整与功能稳定方面具有重要作用。以内蒙古大兴安岭南段分布的马鹿(Cervus elaphus)种群为研究对象,利用MaxEnt模型对其生境适宜性进行分析,并利用最小累积阻力模型构建潜在生态扩散廊道,探讨大兴安岭南段区域隔离马鹿种群的栖息地连通方案。结果显示,马鹿栖息地呈破碎化状态,种群有明显的隔离分布趋势,现有适宜栖息地具有海拔较低(800—1200 m)、坡度较缓(<15°)、靠近水源、植被类型多为靠近山林的灌丛或草地等特点。所构建12条生态廊道具有经过河流浅水节段、远离村落等特点,便于落实栖息地生态恢复管理措施。研究从区域尺度综合分析了大兴安岭南段马鹿栖息地现状及连通性,有助于优化适宜栖息地格局,促进马鹿扩散和栖息地连通,为该物种隔离种群及其栖息地保护规划提供现实指导和基础资料。     

城市群生态网络协同构建场景要素与路径分析——以粤港澳大湾区为例

城市群生态网络构建是城市与区域协同发展面临的重要场景之一,合理的生态网络能加强生态源地间的连通性,提高生态系统的生态功能,有效缓解生态环境问题,对保障城市与区域生态安全,提升人类福祉具有重要意义。以粤港澳大湾区城市群为例,以场景为依托开展生态网络协同构建场景要素与协同路径分析,结合景观连通性和形态学空间格局分析方法（MSPA）获得生态源地,并基于最小累积阻力模型识别生态廊道与生态节点,构建大湾区生态网络总体格局,最后从跨区域协作角度探讨城市群生态网络协同构建的潜在路径。研究结果表明：（1）研究区生态网络由40个生态源地、780条潜在生态廊道与892个生态节点构成,生态源地面积1.88万km²,占湾区总面积比例为33%,所识别的生态源地及生态廊道与自然保护区、广东省万里碧道、珠江三角洲绿道网重合程度较高;（2）识别跨区域生态廊道552条,其中,跨越佛山与广州市的生态廊道较多,一半以上的廊道跨越三个及以上城市,跨陆海区域的生态廊道连接了湾区南部主要沿海城市,构成陆海生态网络的关键组成部分;（3）提出城市群生态网络协同构建的潜在模式,应结合生态源地、生态廊道、生态节点等构建主体,分析城市内、城市间生态网络构建过程涉及的协同需求、协同对象,探索差异化的协同路径;（4）以场景为依托识别城市群生态网络构建场景的主题、时空特征、对象、路径和价值,可为进一步开展生态网络协同构建与应用示范过程提供指导。本研究是对城市群生态网络协同建设的有益探索,基于跨区域生态廊道协同构建场景模式的探讨能够为今后进一步探索区域统筹协同机制、实现景观格局协同构建和优化、促进区域生态共建共享提供理论依据。     

青藏高原高寒荒漠区藏羚生态廊道识别及其保护状况评估

青藏高原高寒荒漠区是以藏羚、藏野驴和野牦牛等为代表的濒危有蹄类野生动物全球的主要分布区域,然而该区域高速公路、铁路等基础设施建设所带来的人为干扰,往往对上述濒危有蹄类迁徙廊道产生干扰及阻隔效应.基于最小费用距离路径原理及其Linkage Mapper模型,本研究模拟识别了青藏高原高寒荒漠区藏羚种群的潜在廊道分布,并依据主要自然保护区(阿尔金、可可西里和羌塘)和廊道之间的关系,将潜在廊道划分为封闭廊道(保护区内部廊道)、连通廊道(保护区之间廊道)、开放廊道(保护区与其外部非保护区区域之间廊道)和外部廊道（保护区区域之外的廊道）4种类型,并比较了它们的空间分布特征及其受扰状况.结果表明：尽管青藏高原高寒荒漠区有蹄类生境及其廊道总体保护状况仍相对较好,但日益增强的人为干扰对连接主要保护区之间部分廊道生态功能的干扰和影响不容忽视;目前划片分区式保护区管理模式不利于对以藏羚羊为代表的濒危有蹄类迁徙廊道进行有效的整体性保护,未来需要建立基于生态完整性和廊道连通性,整合上述3大保护区,建立青藏高原高寒荒漠保护区网络体系,打破保护区间的行政边界割裂和管理体系分割,通过建立保护区之间信息、资源共享以及保护措施的统一协调机制,实现整个高寒荒漠区生态系统、高原珍稀濒危物种的统一保护管理,提升高寒荒漠保护区的整体保护效率.     

基于结构设计与管理的绿色廊道功能类型及其规划设计重点

绿色廊道在维持区域生物多样性、改善环境质量、满足人们休闲旅游需求和实现历史文化保护等多方面发挥着重要作用,其规划设计与管理受到广泛关注。但随着概念内涵与功能复杂性的增加,绿色廊道的功能定位与相应的结构设计成为其规划与管理的重点和难点。为解决这一问题,对绿色廊道功能类型体系和相应的结构设计进行了研究。依据绿色廊道功能类型复杂性分析,提出了基于结构设计与管理的绿色廊道功能类型体系,并将其分为生物通道、环保廊道、景观游憩廊道和历史文化廊道等4个基本功能类型和22个二级类型,以指导绿色廊道功能定位;在此基础上,针对不同功能类型绿色廊道的特点,对其相应的规划设计重点问题进行了深入分析,并提出了相应的规划设计建议,以期为多功能绿色廊道的可持续性规划设计与管理提供依据。     

郑州大都市区生态网络构建及格局优化

快速城市化进程致使生态环境的保护和优化问题日益突出,构建生态网络体系、规划引导生态价值和高效利用景观效应,对区域调节生态空间、促进当地可持续发展具有重要意义。以郑州大都市区为例,基于1980—2020年8个时间节点土地利用数据,运用ArcGIS、Guidos Toolbox和Conefor等工具,通过未来土地利用变化情景模拟预测未来土地格局、形态学空间格局分析识别景观要素、最小累积阻力构建综合阻力面、引力模型计算生态引力、水文分析创建阻力路径和网络结构评价等,判别研究区生态源地、生态廊道和生态节点,构建具有较高结构完整度的生态网络。结果表明：在研究区的9个源地中,黄河流域生态源地连接网络东西部大型集中源地,其余源地坐落于研究区东北、东南及西南部,整体半环绕郑州主城区分布;最小成本路径共163条,生态廊道共58条,其中,一、二、三级廊道分别为10、19和29条,以沿黄河流域、“三横三纵”和“点-轴”形式分布为主;研究区内共判定生态节点70个,并划分为战略点、自然生态点及人工环境点,分别为10、27和33个,其分布于各个源地核心和廊道交叉等关键性节点位置。生态网络包含研究区所有景观要素,并...