自然资源学报 ›› 2020, Vol. 35 ›› Issue (4): 814-825.doi: 10.31497/zrzyxb.20200406
和娟, 师学义, 付扬军
收稿日期:
2019-04-18
出版日期:
2020-04-28
发布日期:
2020-04-28
通讯作者:
师学义(1960- ),男,山西祁县人,博士,教授,主要从事土地利用评价与土地规划研究。E-mail: shixueyi60@163.com
作者简介:
和娟(1995- ),女,山西晋城人,硕士,主要从事土地利用评价与土地规划研究。E-mail: joann0214@163.com
基金资助:
HE Juan, SHI Xue-yi, FU Yang-jun
Received:
2019-04-18
Online:
2020-04-28
Published:
2020-04-28
摘要: 生态安全格局的优化是保障区域生态安全,维护生态系统稳定和提升生态系统服务的重要空间途径。以汾河源头区域为例,定量评估产水量、生境质量、土壤保持量三种生态系统服务,利用热点分析法识别重要的生态源地,考虑到河流在生态系统中复杂的作用机制,构建了两种模式的生态安全格局,并在此基础上提出了综合生态安全格局。研究结果表明:汾河源头区域共19个生态源地,占研究区面积的16.59%,三种模式分别构建了33条、42条、43条潜在生态廊道。网络结构评估结果表明:三种模式均可生成闭合的生态网络,优化后的生态廊道总长度为565.957 km,网络闭合度、节点连接率及网络连接度较高,成本比较小。此外,共识别了35个生态断裂点,明确了生态保护与修复建设的重点区域,以期为区域生态保护与修复规划提供空间指引。
和娟, 师学义, 付扬军. 基于生态系统服务的汾河源头区域生态安全格局优化[J]. 自然资源学报, 2020, 35(4): 814-825.
HE Juan, SHI Xue-yi, FU Yang-jun. Optimization of ecological security pattern in the source area of Fenhe River Basin based on ecosystem services[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2020, 35(4): 814-825.
[1] 叶鑫, 邹长新, 刘国华, 等. 生态安全格局研究的主要内容与进展. 生态学报, 2018, 38(10): 3382-3392. [YE X, ZOU C X, LIU G H, et al.Main contents and progress of ecological security pattern research. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(10): 3382-3392.] [2] 彭建, 赵会娟, 刘焱序, 等. 区域生态安全格局构建研究进展与展望. 地理研究, 2017, 36(3): 407-419. [PENG J, ZHAO H J, LIU Y X, et al.Research progress and prospect of regional ecological security pattern construction. Geographical Research, 2017, 36(3): 407-419.] [3] 刘洋, 蒙吉军, 朱利凯. 区域生态安全格局研究进展. 生态学报, 2010, 30(24): 6980-6989. [LIU Y, MENG J J, ZHU L K.Research progress on regional ecological security pattern. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(24): 6980-6989.] [4] REYNOLDS J F, SMITHD M S, LAMBIN E F, et al.Global desertification: Building a science for dry land development. Science, 2007, 316(5826): 847-851. [5] 李建春, 袁文华. 基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究. 自然资源学报, 2017, 32(6): 988-1001. [LI J C, YUAN W H.Assessment of urban land ecological security in Yinchuan city based on the grid method. Journal of Natural Resources, 2017, 32(6): 988-1001.] [6] 俞孔坚. 生物保护的景观生态安全格局. 生态学报, 1999, 19(1): 8-15. [YU K J.Landscape ecological security patterns of biological conservation. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19(1): 8-15.] [7] 杨志广, 蒋志云, 郭程轩, 等. 基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建. 应用生态学报, 2018, 29(10): 3367-3376. [YANG Z G, JIANG Z Y, GUO C X, et al.Construction of ecological network using morphological spatial pattern analysis and minimal cumulative resistance models in Guangzhou city. Chinese Journal of Applied Ecology, 2018, 29(10): 3367-3376.] [8] 杜悦悦, 胡熠娜, 杨旸, 等. 基于生态重要性和敏感性的西南山地生态安全格局构建: 以云南省大理白族自治州为例. 生态学报, 2017, 37(24): 8241-8253. [DU Y Y, HU Y N, YANG Y, et al.Building ecological security patterns in southwestern mountainous areas based on ecological importance and ecological sensitivity: A case study of Dali Bai Autonomous Prefecture, Yunnan province. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(24): 8241-8253.] [9] 陈昕, 彭建, 刘焱序, 等. 基于“重要性—敏感性—连通性”框架的云浮市生态安全格局构建. 地理研究, 2017, 36(3): 471-484. [CHEN X, PENG J, LIU Y X, et al.Construction of Yunfu city's ecological security pattern based on the framework of "Importance-Sensitivity-Connectivity". Geographical Research, 2017, 36(3): 471-484.] [10] 吴健生, 马洪坤, 彭建. 基于“功能节点—关键廊道”的城市生态安全格局构建: 以深圳市为例. 地理科学进展, 2018, 37(12): 1663-1671. [WU J S, MA H K, PENG J.Improving urban ecological security pattern based on function nodes-key corridors: A case study of Shenzhen city. Progress in Geography, 2018, 37(12): 1663-1671.] [11] 黄隆杨, 刘胜华, 方莹, 等. 基于“质量—风险—需求”框架的武汉市生态安全格局构建. 应用生态学报, 2019, 30(2): 615-626. [HUANG L Y, LIU S H, FANG Y, et al.Construction of Wuhan's ecological security pattern in under the "quality-risk-requirement" framework. Chinese Journal of Applied Ecology, 2019, 30(2): 615-626.] [12] CEN X T, WU C F, XING X S, et al.Coupling intensive land use and landscape ecological security for urban sustainability: An integrated socioeconomic data and spatial metrics analysis in Hangzhou city. Sustainability, 2015, 7(2): 1459-1482. [13] PENG J, PAN Y J, LIU Y X, et al.Linking ecological degradation risk to identify ecological security patterns in a rapidly urbanizing landscape. Habitat International, 2018, 71: 110-124. [14] 黄木易, 岳文泽, 冯少茹, 等. 基于MCR模型的大别山核心区生态安全格局异质性及优化. 自然资源学报, 2019, 34(4): 771-784. [HUANG M Y, YUE W Z, FENG S R, et al.Analysis of spatial heterogeneity of ecological security based on MCR model and ecological pattern optimization in the Yuexi county of the Dabie Mountain Area. Journal of Natural Resources, 2019, 34(4): 771-784.] [15] 刘杰, 叶晶, 杨婉, 等. 基于GIS的滇池流域景观格局优化. 自然资源学报, 2012, 27(5): 801-808. [LIU J, YE J, YANG W, et al.Landscape pattern optimization of Dianchi basin based on GIS. Journal of Natural Resources, 2012, 27(5): 801-808.] [16] 佘宇晨, 陈彩虹, 贺丹, 等. 基于MCR模型和Kriging的海口市景观格局优化分析. 西北林学院学报, 2016, 31(3): 233-238. [SHE Y C, CHEN C H, HE D, et al.Landscape pattern optimization analysis based on MCR model and Kriging in Haikou. Journal of Northwest Forestry University, 2016, 31(3): 233-238.] [17] 吴晶晶, 栗云召, 高猛, 等. 四种河流水系阻力下的黄河三角洲湿地生态网络构建及对比研究. 湿地科学, 2018, 16(4): 493-501. [WU J J, LI Y Z, GAO M, et al.Construction and comparative study of wetland ecological network in the Yellow River Delta under the resistance of four river systems. Wetland Science, 2018, 16(4): 493-501.] [18] 梁发超, 刘浩然, 刘诗苑, 等. 闽南沿海景观生态安全网络空间重构策略: 以厦门市集美区为例. 经济地理, 2018, 38(9): 231-239. [LIANG F C, LIU H R, LIU S Y, et al.Spatial restructuring countermeasures of landscape ecological security network in Southern Fujian: A case study of Jimei district in Xiamen. Economic Geography, 2018, 38(9): 231-239.] [19] 包玉斌, 李婷, 柳辉, 等. 基于InVEST模型的陕北黄土高原水源涵养功能时空变化. 地理研究, 2016, 35(4): 664-676. [BAO Y B, LI T, LIU H, et al.Spatial and temporal changes of water conservation function in the Loess Plateau of Northern Shaanxi based on InVEST model. Geographical Research, 2016, 35(4): 664-676.] [20] 刘菊, 傅斌, 张成虎, 等. 基于InVEST模型的岷江上游生态系统水源涵养量与价值评估. 长江流域资源与环境, 2019, 28(3): 577-585. [LIU J, FU B, ZHANG C H, et al.Water conservation and value assessment of ecosystem in the upper reaches of Minjiang River based on InVEST model. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(3): 577-585.] [21] 谢余初, 巩杰, 张素欣, 等. 基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究. 地理科学, 2018, 38(6): 979-986. [XIU Y C, GONG J, ZHANG S X, et al.Spatial and temporal pattern of landscape biodiversity in Bailong River Basin based on remote sensing and InVEST model. Scientia Geographica Sinica, 2018, 38(6): 979-986.] [22] 褚琳, 张欣然, 王天巍, 等. 基于CA-Markov和InVEST模型的城市景观格局与生境质量时空演变及预测. 应用生态学报, 2018, 29(12): 4106-4118. [CHU L, ZHANG X R, WANG T W, et al.Spatial-temporal evolution and prediction of urban landscape pattern and habitat quality based on CA-Markov and InVEST models. Chinese Journal of Applied Ecology, 2018, 29(12): 4106-4118.] [23] 肖洋, 欧阳志云, 徐卫华, 等. 基于GIS重庆土壤侵蚀及土壤保持分析. 生态学报, 2015, 35(21): 7130-7138. [XIAO Y, OUYANG Z Y, XU W H, et al.Analysis of soil erosion and soil conservation in Chongqing based on GIS. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(21): 7130-7138.] [24] 刘月, 赵文武, 贾立志. 土壤保持服务: 概念、评估与展望. 生态学报, 2019, 39(2): 432-440. [LIU Y, ZHAO W W, JIA L Z.Soil conservation service: Concept, assessment and outlook. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(2): 432-440.] [25] 孙文义, 邵全琴, 刘纪远. 黄土高原不同生态系统水土保持服务功能评价. 自然资源学报, 2014, 29(3): 365-376. [SUN W Y, SHAO Q Q, LIU J Y.Assessment of soil conservation function of the ecosystem services on the Loess Plateau. Journal of Natural Resources, 2014, 29(3): 365-376.] [26] GETIS A, ORD J K.The analysis of spatial association by use of distance statistics. Geographical Analysis, 1992, 24(3): 189-206. [27] 王旭熙, 彭立, 苏春江, 等. 基于景观生态安全格局的低丘缓坡土地资源开发利用: 以四川省泸县为例. 生态学报, 2016, 36(12): 3646-3654. [WANG X X, PENG L, SU C J, et al.Exploitation and utilization of land resources on low hills and gentle slopes based on landscape ecological security pattern: A case study of Luxian county, Sichuan province. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(12): 3646-3654.] [28] 张继平, 乔青, 刘春兰, 等. 基于最小累积阻力模型的北京市生态用地规划研究. 生态学报, 2017, 37(19): 6313-6321. [ZHANG J P, QIAO Q, LIU C L, et al.Study on ecological land use planning in Beijing based on minimum cumulative resistance model. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(19): 6313-6321.] [29] 曾黎, 杨庆媛, 杨人豪, 等. 三峡库区生态屏障区景观格局优化: 以重庆市江津区为例. 生态学杂志, 2017, 36(5): 1364-1373. [ZENG L, YANG Q Y, YANG R H, et al.Landscape pattern optimization of the ecological barrier area in the Three Gorges Reservoir Area: A case study of Jiangjin district, Chongqing. Chinese Journal of Ecology, 2017, 36(5): 1364-1373.] [30] 殷炳超, 何书言, 李艺, 等. 基于陆海统筹的海岸带城市群生态网络构建方法及应用研究. 生态学报, 2018, 38(12): 4373-4382. [YIN B C, HE S Y, LI Y, et al.Development and application of an ecological network model for a coastal megalopolis based on land-sea integration. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(12): 4373-4382.] |
[1] | 胡其玉, 陈松林. 基于生态系统服务供需的厦漳泉地区生态网络空间优化[J]. 自然资源学报, 2021, 36(2): 342-355. |
[2] | 赵雪雁, 杜昱璇, 李花, 王伟军. 黄河中游城镇化与生态系统服务耦合关系的时空变化[J]. 自然资源学报, 2021, 36(1): 131-147. |
[3] | 刘晶晶, 王静, 戴建旺, 翟天林, 李泽慧. 黄河流域县域尺度生态系统服务供给和需求核算及时空变异[J]. 自然资源学报, 2021, 36(1): 148-161. |
[4] | 谢丽霞, 白永平, 车磊, 乔富伟, 孙帅帅, 杨雪荻. 基于价值—风险的黄河上游生态功能区生态分区建设[J]. 自然资源学报, 2021, 36(1): 196-207. |
[5] | 贾建辉, 陈建耀, 龙晓君, 陈记臣. 水电开发对河流生态系统服务的效应评估与时空变化特征分析——以武江干流为例[J]. 自然资源学报, 2020, 35(9): 2163-2176. |
[6] | 刘春芳, 王韦婷, 刘立程, 李鹏杰. 西北地区县域生态系统服务的供需匹配——以甘肃古浪县为例[J]. 自然资源学报, 2020, 35(9): 2177-2190. |
[7] | 耿甜伟, 陈海, 张行, 史琴琴, 刘迪. 基于GWR的陕西省生态系统服务价值时空演变特征及影响因素分析[J]. 自然资源学报, 2020, 35(7): 1714-1727. |
[8] | 仲佳, 于慧, 刘邵权. 张家口市排污工业点源空间分布格局[J]. 自然资源学报, 2020, 35(6): 1402-1415. |
[9] | 燕守广, 李辉, 李海东, 张银龙. 基于土地利用与景观格局的生态保护红线生态系统健康评价方法——以南京市为例[J]. 自然资源学报, 2020, 35(5): 1109-1118. |
[10] | 张宇硕, 吴殿廷, 吕晓. 土地利用/覆盖变化对生态系统服务的影响:空间尺度视角的研究综述[J]. 自然资源学报, 2020, 35(5): 1172-1189. |
[11] | 杜腾飞, 齐伟, 朱西存, 王鑫, 张瑜, 张蕾. 基于生态安全格局的山地丘陵区自然资源空间精准识别与管制方法[J]. 自然资源学报, 2020, 35(5): 1190-1200. |
[12] | 李珊珊, 李阳兵, 王萌萌, 罗光杰. 基于微空间单元的岩溶峡谷区土地利用结构演变[J]. 自然资源学报, 2020, 35(4): 908-924. |
[13] | 卢龙辉, 陈福军, 许月卿, 黄安, 黄玲. 京津冀“生态系统服务转型”及其空间格局[J]. 自然资源学报, 2020, 35(3): 532-545. |
[14] | 赵文祯, 韩增林, 闫晓露, 钟敬秋. 基于生态系统服务多情景权衡的生态安全格局构建——以大连市瓦房店为例[J]. 自然资源学报, 2020, 35(3): 546-562. |
[15] | 王亚慧, 戴尔阜, 马良, 尹乐. 横断山区产水量时空分布格局及影响因素研究[J]. 自然资源学报, 2020, 35(2): 371-386. |
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