基于 MSPA-InVEST 模型的北京中心城区绿色空间生境网络优化

全球生物多样性下降严峻的背景下,优化生境网络对城市生物多样性保护具有关键作用,是当前城市绿色空间研究的重点内容。MSPA-InVEST模型对中心城区尺度绿色空间的生境网络优化具有优势性与创新性,以北京中心城区为研究区域,使用MSPA-InVEST模型遴选生境源地,并以此为基础识别生境廊道与生境节点。结果表明:研究区域大尺度生境斑块连通性欠缺,生境破碎化且质量呈两极化趋势;通过识别生境源地205个(32个核心生境源地)、生境廊道463.2 km(88.5 km关键生境廊道)、生境节点527个(49个重要生境节点),构建研究区域生境优化网络。在新时期生态建设背景下,研究结果能够准确指导未来北京市中心城区绿色空间建设,为生物多样性的保护与恢复提供重要支撑。     

城市绿地景观格局对“核心生境”质量的影响探究

城市化进程中自然栖息地的锐减是导致生物多样性缺失的直接原因。当前保留年份较久的残存栖息地可作为"核心生境"在城市生态系统服务功能中发挥重要作用。以韩国首尔特别市为例,基于4期解译后的卫星图像判别城市林地内的"核心生境",并选取22个城市公园作为样本,运用Fragstats工具和InVEST模型分别计算景观格局指数和生境质量指数,模拟了林地生境质量和影响其变化的主导景观格局因子。研究发现:1)毗邻建设用地的林地生境质量指数明显低于城市边缘山区;2)面积对于生境单元值的影响具有尺度差异性,相对于较大尺度样本,中小尺度样本的"核心生境"单元值受面积影响较小;3)样本生境的景观格局对"核心生境"质量的主导影响可概括为绿地形状因子和绿地聚合因子(因子分析解释度为96.022%),且具有显著的线性回归关系。     

整合绿地结构与功能性连接分析的城市生物多样性保护规划

城市化进程和人口增长导致生物栖息地的破碎化和生物多样性的丧失,利用有效的模型和指标来评估景观连接度并用以构建绿地网络对于栖息地恢复和生物多样性保护具有重大意义。以北京市丰台区为例,首先,选用基于图论的连接度指数探讨适宜生物迁徙的绿地建设最优距离阈值,并根据景观连接度评价结果遴选源地斑块;其次,利用最小成本路径模型构建阻力面,采用Linkage Mapper工具确定物种迁徙的潜在连接路径;最后,根据电流密度量化源地斑块与廊道的相对重要程度,识别对物种迁徙至关重要的"夹点"地区,并将模型识别结果与遥感卫星地图以及鸟类丰度的经验观测结果进行对比校验。结果表明:研究区域西部绿地生态基底良好,为物种提供主要的栖息地;中部与东部地区绿地斑块破碎化严重,在夹点区域增加城市绿地作为物种迁徙的"垫脚石"十分必要。研究中引入聚焦于物种扩散的电路模型,弥补了城市绿地网络构建方法在生物多样性保护层面的欠缺,明确了北京市丰台区的生境质量现状与未来绿地网络发展脉络,为区域绿地格局优化以及生物多样性保护规划策略提供科学参考。     

基于生物多样性保护的城市绿色廊道研究——以英国自然环境白皮书交通绿廊建设为例

由于城市建设等人为因素干扰,自然生境遭受破碎化、岛屿化等破坏,城市生物多样性持续退化,其保护工作亟待全面展开。沿交通道路、水系等的绿色廊道能够加强自然生境的连接度,恢复和保护区域内的生物多样性,从而稳定城市生态结构。当前,正值国土空间规划体系重构时期,为了更好地构建城市绿色网络新格局,文章针对城市绿色廊道建设与生物多样性保护的问题,通过总结相关文献和报告,介绍英国自然环境白皮书交通绿廊建设的发展经验。研究梳理了英国自然环境白皮书交通绿廊建设的目标、方法和步骤,尤其是在其规划过程中建立的景观生态评价体系,以此来综合分析各地段的生态状况并辅助决策。上述分析可以使人们认识到城市绿色廊道建设对于生物多样性保护和生态系统稳定的重要性与必要性,并对国内地区的绿色廊道规划建设提供经验借鉴。     

基于InVEST-MCR复合模型的城市 绿色空间生境网络格局构建研究

城市化进程的不断加快影响了城市绿色空间的生境质量,城市生物多样性受到极大威胁。构建城市范围内的多物种综合生境网络能够整合现有的城市绿色空间格局,促进生物多样性保护与发育。以北京市丰台区为例,面向生物多样性保护与城市绿色空间发展提出了基于In VEST-MCR复合模型的城市绿色空间生境网络格局构建方法体系:即以生境类型为导向选取区域内生物多样性保护的焦点物种,通过大数据选取焦点物种的栖息源地,基于In VEST模型生境质量模块选取潜在栖息地(汇)并生成生境网络构建阻力面,采用最小累计阻力模型(MCR)构建丰台区城市绿色空间生境网络。研究结果明确了丰台区的生境质量现状与未来生境网络发展脉络,为城市绿色空间生境网络构建提供了新方法,为丰台区绿地空间格局规划与生物多样性保护提供了参考框架。     

基于景观生态网络方法的市域生物多样性保护研究——以晋中市为例

生物多样性保护的理念和方法经历了从以物种遗传保护为核心到以生境景观保护为核心的发展历程。基于景观生态学理论的景观生态网络方法为快速城镇化背景下"城市—区域"尺度的生物多样性保护提供了有效途径。当前中国的城市生物多样性保护规划实践已广泛开展,但缺乏基于上述理论和科学方法的应用。以山西省晋中市为例,将景观生态网络方法应用于市域生物多样性保护策略的制订,为相关理论实践的科学化、合理化提供有益的参考。     

景观干扰对乡村半自然生境植物多样性的 影响分析

乡村半自然生境植物多样性的影响分析,有助于推 动乡村生态景观高质量发展。村以下尺度乡村植物多样性研究 存在生境类型分析不全面、景观影响因子单一化、定量干扰机 制不深入等问题。在南京江宁西南部乡村地区,采用逐步回归 模型和广义加性模型,探讨了多种景观干扰对6类乡村半自然 生境植物多样性的影响,并提出了基于乡村植物多样性维持的 景观响应策略。结果表明：1)乡村景观格局、景观管理强度 和类型等对不同半自然生境植物多样性产生了显著影响,其综 合解释度约为10%~50%,小规模林斑、连接度高的半自然生 境、小面积池塘(<0.8hm2 )、茶田景观粗放管理方式、乡土 树种混交林等对植物多样性的正向促进作用显著;2)在所有显 著性指标中,斑块面积、斑块隔离度对各类半自然生境植物多 样性的影响最为突出,是驱动乡村植物多样性变化的重要景观 因素。     

基于城市生物多样性保护的环滇池鸟类 生境识别与网络构建

生物多样性是人类赖以生存和发展的重要基础,城市生物多样性是其重要组成部分。鸟类是城市生物多样性的指示物种和伞护物种,具有重要研究价值。基于城市生物多样性保护的目的,利用MaxEnt模型预测识别滇池沿岸鸟类适宜生境,完成生境制图,并利用最小成本距离模型和电路理论构建及优化鸟类生境网络。结果表明:1)MaxEnt模型识别环滇池湖滨水陆相交区域为鸟类高适宜区生境,距滇池一级保护区距离与植被覆盖度是影响鸟类生境适宜性的主要因子;2)生境制图结果显示,高适宜区生境以湿地与林地为主,两者占比分别为39.34%和28.67%;3)基于最小成本距离模型构建了滇池沿岸及昆明城市范围内的鸟类生境网络;4)基于电路理论识别了生境网络的生态“夹点”和“障碍点”,改进网络的连通性。研究成果形成鸟类生境识别和网络构建的系统方法,为城市生物多样性保护提供科学依据与参考。     

哈尔滨市高校校园绿地自生植物多样性及其 在异质生境中的分布特征

自生植物是城市生物的重要组成部分,是城市生态 系统可持续发展的重要保障。运用均匀网格布样法,结合典型 生境取样法,调查并分析了哈尔滨10所高校校园绿地自生植物 的物种多样性及其生境特征。结果表明：1)共记录到自生植物 146种,隶属于42科108属;2)教学科研与行政办公区、学生 生活区以及微生境类型中的乔-草生境、行道树池绿地生境、灌 草生境及人工草坪生境是自生植物的主要生存空间;3)生活史 周期较短和可塑性高的世界广布性自生植物对高频度和高强度 的人为干扰具有很强的适应性。研究成果将为探索城市生物多 样性保护与维持策略提供依据,也为低成本校园植物景观建设 与养护、自生植物生境设计与营造及生物多样性保护与维持提 供参考。     

基于GIS的城市生态廊道构建

以四川省万源市为例,利用景观生态学理论和GIS空间分析技术,探索山地城市生态廊道构建的理性方法。分析发现,林地是万源市生态用地中最主要的景观类型,其平均斑块面积、平均形状指数、空间聚集度都较大,有较高的空间异质性。根据不同的用地类型对景观基质的能量流、信息流和物质流产生的障碍作用,计算各类建设用地对生态用地的生态障碍效应,并得到景观的潜在生态连接度。以平均破碎度小于0.4和聚集度大于80%的阈值提取林地景观斑块,依据障碍效应指数和生态连接度的空间分布,并考虑高程、坡度、现状用地类型等因素,搜索廊道的适宜建设区,构建生态廊道,最终形成规划区生态网络。     

河流生命的回归——基于生物多样性提升的城市河流生态系统修复

生物多样性是河流生态健康的免疫系统。恢复和提升城市河流生物多样性,让生命回归河流,是河流生态系统修复的主要目标和重要任务。以位于海口市秀英区的五源河为研究对象,在阐述河流修复前生态环境状况和生物多样性本底的基础上,论述五源河河流生态系统修复设计技术与实践,提出生态修复的4项策略:1)河道生态恢复——三维生态空间重建;2)河岸生态修复——柔性生态河岸设计;3)河流与湿地协同——河流–湿地复合体建设;4)多功能生境恢复——生命景观河流重建。基于生物多样性提升目标,从生命景观河流修复的角度,探索城市河流生态系统修复的创新路径和模式。最后,评估修复后五源河的生物多样性变化,结果表明:修复后的五源河河流生境类型多样,生境质量优良,生物多样性提升效果明显。生态修复实践表明,针对生物多样性提升的城市河流生态修复,更有利于城市河流生态系统整体保护及河流景观品质的优化提升。     

城市生境及其植物群落设计——西北半干旱区生境营造研究

城市生态系统服务功能对人类健康具有重要贡献,其效能依赖于城市绿色空间中的生物多样性水平。以城市"生境+植物群落"模式的景观建构互适性内在机制作为关键科学问题,强调在生态学介入城市规划设计的空间尺度匹配关系中,小尺度绿地生境及网络的系统性和可实践性的生态价值。通过课题组在西北半干旱区城市场地生境营造与地被植物群落设计的实验性研究及街区单元生境网络格局建构的探索,提出城市生境及其植物群落景观建构研究的3个核心问题,即生态学与建筑类学科之间研究与设计变量的转换、理论与实践转化的实验性研究方法和城市建设与城市生态系统之间的空间匹配关系。     

城市街道视域景观指数与邻里尺度特征效应

城市街道景观指数提取为城市街景研究量化途径之一。结合已有指数,提出用全景静态图的不同数据类型,分类计算视域景观指数的优化方法;提出基于计算机视觉尺度不变特征转换(SIFT)的关键点邻域尺度区间频数;采用层次聚类分析指数不同的邻里尺度最优簇数、贡献度,确定分布特征重要指数组成;探索不同指数作用于不同邻里尺度的特征效应。研究发现视域景观指数具有不同邻里尺度效应。研究指数中城市街道空间的绿视率和天空开阔度(空间组成层面)、关键点邻域尺度(0,10]和(10,20]区间频数(对象尺度层面),以及色彩丰富度指数(颜色层面)是构成城市街道分布特征的重要特征指数。通过确定不同邻里尺度城市街道特征分布,可以为城市街道空间的景观质量提升、量化管理和城市微更新提供参照。     

基于鸟类多样性提升的社区公园生境营造策略探析

社区公园是利用率最高的城市绿地类型之一,其生物多样性水平与居民的健康福祉息息相关.作为生物迁移的踏脚石和城市生态网络的重要节点,其生物多样性水平的提升对整体城市生态环境改善十分重要.以北京市4个小型社区公园为研究区域,以鸟类作为生物多样性指示类群,从公园生境结构和干扰控制两方面入手,探究基于鸟类多样性提升的社区公园空间...     

基于水鸟栖息地保育的城市滨水生境网络构建与优化策略：以昆山市为例

城市生物多样性作为评判城市自然系统健康与否的重要指标之一,日益受到学界与业界的关注。从水鸟栖息地、滨水生境网络、生物多样性支持服务提升的角度切入,探讨城市自然系统整体规划的新思路与途径。以江苏省昆山市为例,通过文献爬梳与野外调研,归纳并识别建成环境中影响水鸟生存的关键因素,构建昆山市滨水水鸟栖息生境适宜性评价指标体系,运用ArcGIS软件对现状滨水生境进行适宜性分析的空间制图,构建昆山滨水生境网络并提出水鸟栖息地营造要点。研究提出以水鸟为指示物种的滨水生境网络构建的三大要点:1)识别生境源地,并加强对重要生境源地的保育;2)利用连通度高、水面率高的适宜空间构建滨水生境廊道;3)增加“踏脚石”战略点,完善中心城区水鸟栖息生境功能性连通。旨在为建成环境规划设计中的生物多样性保育工作提供理论依据、评价标准及技术支撑,以生境网络为依托构建辩证的人–水–鸟的健康关系。     

城市绿色网络与生物多样性保育

正生物多样性丧失与退化不仅是全球性生态环境问题,也深刻影响城市人与自然的和谐发展。因此,生物多样性保育不仅是城市绿化发展的重要方向,也是城市规划与城市生态建设需要优先面对的重大课题。针对城市生境的片段化格局和孤岛化特征对城市生物多样性丰富度及其格局产生的直接影响,物种栖息生境的保护和修复已经成为生物多样性保育的核心问题。从区域尺度重构城市生物多样性保育空间格     

城市公园——城市生物多样性契机——原生乡土植被覆盖城市指导原则

匀质化的城市化环境不断威胁着野生生物栖息地,同时也造成城市生物多样性的日益贫乏.而城市公园为城市化环境下生物多样性的提高打开了一扇窗.乡土植被的覆盖、小气候生境的多样、水体的连通性以及绿地牛念系统的网络化连接,将会显著改善城市公园的生物多样性.城市公园的规划设计过程中,应严格遵照生物多样性规划设计原则、遵循相关的生物多样性友好措施,着眼于长远,必将能改善生境,促进城市的可持续发展.     

上海市生态网络体系评价方法研究

利用GIS技术,以2009年和2013年上海市TM影像、矢量化道路和绿道网络,以及现状土地利用作为数据源,通过4个非空间组分指数和4个空间配置指数进行景观格局分析,利用反映景观连接度和景观连通性的γ、α、β及成本比指数进行生态网络评价,以及最小成本路径方法进行生态网络构建。结论认为,研究时间段内,上海市景观斑块的破碎化程度和景观多样性、景观均匀性有所降低,景观连接度略为提升,其中中心城区相较于市域在上述指标的变化上更为明显。最后从斑块和廊道建设两个方面、市域和中心城区两个维度提出关于优化上海市绿地系统景观格局的建议。     

由单一走向多样：平原农业区生物多样性 保护的规划途径——以辽宁省黑山县为例

平原农业区的生产和土地利用方式严重影响区域的生物多样性,利用融合多学科的景观空间规划构建有效的评价方法和格局优化模式以实现多样化的生境保护和恢复,提升生物多样性具有重要的作用。以辽宁省黑山县为例,首先梳理了平原农业区对于生物多样性威胁的机制和研究的框架;其次识别平原农业区的特殊生境类型,使用景观格局指数和In VEST模型的生境质量评价构建多尺度生境质量评价机制;同时使用基于图论和电路理论的LinkageMapper软件,识别和分级空间中的重要生态源地、潜在廊道及廊道上的关键夹点区域。结果显示,农业景观中空间异质性和连接性影响生物多样性;研究区有主要生境23类,整体生境质量较差,农田面积较大是造成该问题的主要原因;识别出核心斑块33个,重要廊道34条,通过与卫星图比照,廊道位置与线性生境重合;关键夹点区域位于靠近农村居民点的自然生境上,故营造人类干扰与生态平衡农村居住区是空间规划的重点;同时根据以上研究提出了多尺度的空间规划途径,为平原农业区生境优化和生物多样性保护提供了一定的理论参考。     

基于景观生态风险评价的水网乡村韧性规划——以长白荡片区为例

苏南乡村是我国乡村发展的先行区,具有复杂的水网空间特征,呈现出一定的地域特殊性。随着城镇化进程的加速,乡村水域网络破碎化、乡村生态风险增加等问题凸显。以苏州昆山长白荡片区为例,利用景观格局指数法、克里金插值法和地理信息系统（GIS)技术,通过景观干扰度分析、景观脆弱度分析,构建景观生态风险评价模型。在风险评价结果的基础上,基于韧性的适应性、冗余性、鲁棒性特征,从构建抗干扰性生态网络、重组多情景功能分区和完善自适应循环体系三个层面提出苏南水网乡村韧性规划策略,为水网乡村的可持续发展提供新的思路。