基于生态网络构建的贵阳市绿地景观格局优化研究北大核心CSCD

贵阳城市的喀斯特地貌特征明显,地形破碎度较大,基于景观生态学理论,对贵阳市中心城区绿地景观格局的研究对于西南山地城市具有很好的实践价值。首先,对贵阳市的绿地景观类型进行形态学空间格局MSPA分析,提取生态源地与景观阻力面进行成本距离(Cost Distance)计算,生成最小累计成本地图;同时基于最低成本原理,使用成本连通性(Cost Connectivity)工具生成中心城区的潜在生态网络,并对各条网络路径的阻力大小进行评价;最后,在生态网络构建的基础上,对其现状景观格局进行分析,识别出贵阳市中心城区景观格局中存在的问题,并提出具有针对性的景观格局优化策略。     

土地利用类型视角下重庆市主城区生态 控制区区划及生态廊道构建研究

科学合理地构建生态网络并划定生态控制区能够有 效提升城市韧性,保护生物多样性。以重庆市主城区为研究对 象,采用形态学空间分析(MSPA)和景观指数法,对土地利用 类型中的耕地、林地、水体和草地进行网络要素组成统计和景 观格局分析,并提取耕地、林地2类重要的土地利用类型,依 据斑块面积和斑块重要性指数进行重要性分级,将级别高的斑 块作为生态源地。而后,基于最小累积阻力模型(MCR)构建 生态廊道,通过重力模型完成了生态廊道的重要性分级。结果 表明：1)重庆市主城区中耕地与林地面积之和占比达69.86% 且景观破碎化程度较为严重;2)应对耕地和林地斑块进行分级 规划保护,划分耕地与林地的生态控制区;3)重庆市主城区共 计构建出281条廊道,其中林地型廊道28条、耕地型廊道253 条;4)通过识别生态廊道的土地利用类型,根据重要性分级结 果对生态控制区进行调整,最终识别和划定了重庆市耕地控制 区和林地控制区。研究结果可为重庆市主城区生态控制区的划 定、调整及生态网络的构建提供依据和启示。     

莆田城区生态空间网络构建与优化策略研究

生态空间管控是中国国土空间管控的核心内容。以莆田城区为研究对象，借助ArcGIS空间分析技术，基于生态系统综合服务价值、水土流失—水源涵养敏感性评估定量识别重要生态源地，依据地物类型构建生态阻力面，应用最小阻力模型识别潜在生态廊道，构建研究区生态空间网络；基于土壤、地貌、土地利用类型三类关键因素认知区域景观特征类型及单元特征，并以认知结果为原型与基础，提出生态空间结构及本体类型、组合等方面的优化策略。结果表明：（1）研究区生态重要性分级中极重要和重要区域面积为907 km2，占40.53%，识别出10个一级生态源地和5个二级生态源地；（2）构建出呈“C”形的一级生态廊道和网状二级廊道；（3）识别出10种景观特征类型，并总结关键景观特征单元的要素及空间组合特征；（4）从生态空间结构优化、生态斑块建设及生态廊道建设等方面提出针对性策略。以期基于生态系统服务价值—生态敏感性—景观特征认知框架来进行的生态空间网络构建及优化的方法能有助于提升区域生态空间质量，强化地域特色景观。     

乡村生态景观识别与生境网络优化——以南京市江宁区为例

【目的】三生融合是乡村景观空间的基本格局，识别生态格局、优化生境网络是保护生物多样性、修复乡村生态环境的基本途径。【方法】基于土地覆被类型遥感解译，识别乡村三生空间及生境类型分布；依托MSPA方法识别生态斑块，采用InVEST模型评价斑块的生境质量，并结合三生空间类型提取生态源地；综合运用ArcGIS的栅格计算器及Linkage Mapper工具箱进行生态廊道、夹点、障碍点的识别。【结果】进一步整合出江宁区四片区-五组团-多廊道-多节点的多层级复合式生境网络格局，将其作为构建区域乡村生态本底的基础。【结论】在尊重三生空间融合的前提下，基于定量及空间定位与定性研究，初步形成乡村生境优化的路径。     

基于电路理论的多尺度城市热环境网络 构建及格局优化：以成都市中心城区为例

高密度、高强度的城市建设和扩张导致城市热岛效应不断增强，研究城市热环境网络格局以优化规划布局是改善城市热环境的有效方法。将形态学空间格局分析与电路理论相结合，立足多尺度，以成都市中心城区及其核心区为研究对象，选取连通性强的冷岛、热岛源地，根据景观格局特征与地表覆盖构建阻力面，运用Linkage Mapper识别廊道、冷岛障碍点和热岛夹点，并进行分级和评价，构建研究区热环境网络，提出多尺度下的格局优化建议。结果表明：1)中心城区尺度识别出23处冷岛源地、34条关键廊道、48处障碍点，廊道呈“串珠状”环绕研究区边缘分布，连通性和稳定性较弱；2)中心城区核心区尺度识别出34处热岛源地、81条关键廊道、98处夹点，廊道呈网状分布且普遍连通性较高，夹点是未来阻断热岛廊道连通的关键区域；3)研究区形成“两环多分支五组团多点”结构的城市热环境网络格局。研究结果可为成都市及其他城市的热环境改善提供科学参考，丰富电路理论在热环境领域中的应用。     

人工自然交错带生态安全格局构建研究——以西安市鄠邑区为例

城市扩张造成秦岭北麓生态交错带环境发生显著退化,如何针对生态交错带特征开展区域生态修复,成为亟待研究的规划技术问题。文章借鉴生态安全格局构建的一般方法,结合秦岭北麓人工自然交错带、山地平原过渡带的生态特殊性分析,选择西安市鄠邑区为对象开展研究,提出适宜人工自然交错带的景观格局分析4步骤,包括：生态源地识别、阻力面构建、生态廊道识别、交错带景观资源整合,并基于此提出了秦岭北麓生态交错带修复的基本思路与分区策略。     

基于耗费距离模型的沿黄生态带景观格局优化

文章以沿黄河南岸地区作为研究区域,应用RS和GIS技术,对研究区域Landsat Oli 8遥感影像进行解译分析,在此基础上,以景观安全为出发点,构建景观流运行阻力面,采用累积耗费距离模型,研究区域景观结构与生态功能,提取生态源地、生态廊道和生态节点等景观要素,最后提出连通生态廊道、加强生态节点功能的景观格局优化方案,为区域生态空间规划提供依据。     

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。     

基于不同视角与方法的北京市密云区生境规划对比

由快速城市化导致的生境破碎化严重影响了生态系统的服务功能。因此,保护与规划城市生境尤为重要。然而目前科学的生境规划设计方法仍有待探索,因为生境的定义具有不同的视角与内涵。基于保护生物学与景观生态学理论,对比了物种视角与景观视角下的2种规划思路,并结合北京市密云区的生境规划,分析对比2种方法的规划结果。在物种方法中,首先选取承担多种生态作用的豹猫为目标物种,运用HSI模型并结合专家赋值法和层次分析法确定每个评价因子的权重,最后通过Arc GIS计算选取高适宜性源地并建立生态网络。景观方法则基于Arc GIS、Guidos、Conefor等软件平台,采用MSPA和景观连通性分析方法,选取重要核心区源地并建立景观生境网络。研究结果表明,2种方法的源地分布差异较大。因此生境规划不能盲目选择一种方法,需有机结合2种方法得到源地与廊道结果。根据地块承载的生境生态功能重要程度确定源地核心保护区,以实现最佳的生境规划和有效的生态系统服务。     

多尺度生态分析与嵌套在乡村景观规划前期的应用 ——以长株潭绿心跳马片区为例

在反对乡村“大拆大建”的背景和国土 空间规划中“三生空间”融合发展的语境下,乡 村生态环境、人居环境优化与协调发展已经成 为新时代主要探索的课题,其中如何构建多尺 度的乡村生态网络从而解决乡村生态规划设计 不同层面的问题亟待解决。本文以长株潭绿心 跳马片区为例,首先基于遥感数据对乡村空间进 行识别;其次依托MSPA、InVEST及Linkage Mapper等模型和工具识取绿心和跳马片区尺度 下的生态源地、廊道及生态节点;对于更小尺度 的典型片区,进行无人机测绘与现场调研,明确 场地水系、植被、生境现状概况;最后叠合三尺 度下的生态网络格局,并综合生态嵌套特征对 典型片区提出相应的景观优化方向及需求。研 究结果表明：研究区内4个共有源地、6条共有廊 道、2处重合夹点及6处重合障碍点的保护与修 复对于跨尺度生态连通具有重要意义;应积极疏通小尺度上识别存在但大尺度上没有的和潜在的廊道,这有利于源地扩张;对于源地间较长的 廊道,应结合更小尺度的生态要素识别,提出低层级尺度的廊道以及生态踏脚石的优化方向。研 究不仅可为长株潭绿心的乡村景观规划提供方向,所归纳基于多尺度分析与嵌套的景观规划路 径还可为乡村景观在地发展提供参考。     

服务高效导向下泰山区域山水林田湖草 生命共同体生态网络构建研究

泰山区域山水林田湖草生态保护修复工程作为国家第二批山水林田湖草生态保护修复工程试点,是黄河重点生态区生态保护和修复重大工程的重要组成部分。基于景观生态学"过程-格局-功能"研究框架,将生态结构系统、生态过程完整、生态功能稳定作为生态服务高效的目标导向,构建了"源地识别-廊道优化-节点选取-网络构建"山水林田湖草生命共同体生态网络构建途径。在地理信息系统和遥感技术支持下,对泰山区域生态风险进行了评价,基于形态学空间格局分析、最小累积阻力模型、重力模型等模型方法,识别与优化了泰山区域的生态源地和生态廊道,在此基础上构建了泰山区域生态网络。     

基于“源-汇”理论的城市绿地空间格局构建与优化研究

在城市生态环境面临巨大挑战的背景下,构建合理的城市绿地空间格局是提升城市生态安全和实现可持续发展的重要保障。"源-汇"理论作为景观生态学中定量探究景观格局与生态过程动态平衡的理论,在城市空间格局规划中的应用前景广阔。作者通过梳理国内外绿地空间格局的相关研究,发现绿地空间格局的作用机制与"源-汇"理论的基本概念存在一定关联性。因此,本文尝试将"源-汇"理论应用于绿地空间格局的构建和优化研究中,首先,对绿地空间格局语义下"源-汇"理论进行解读。在此基础上,以北京市中心城区为例,依据"源-汇"理论的相关原理,划分"源""汇"景观,构建最小累计阻力模型,以识别生态源地、生态廊道和生态节点,并分别作为基质、廊道和斑块,从而构建城市绿地空间格局。最后,结合生态适宜性评价的分析方法与北京市绿地系统规划对研究区绿地空间格局进行修正,形成优化后的北京市中心城区绿地空间格局。研究以定量与定性相结合的方式,以期为城市绿地系统规划提供一定参考依据。     

基于功能连接度的城市生态廊道空间范围 划定研究

如何科学确定城市生态廊道空间范围是城乡规划和 风景园林领域最为关心的问题之一。基于电路理论模型量化 源地间物种转移廊道的功能连接度,引入经济学“效益成本 比”思想构建城市生态廊道空间范围划定模型,提取生态廊道 功能连接度效益成本比的拐点作为该条廊道规划建设的参照 宽度。结果显示：1)研究区共识别59个30hm2以上的生态源 地,其中大型生态源地多处在研究区外围,景观阻力面空间分 布特征具有明显地“核心-边缘”特征;2)基于最小成本路径 模型与电路理论提取出126条生态廊道,并识别了重要生态源 地、夹点及障碍点,发现障碍点与夹点空间存在明显拮抗关 系;3)整合电路理论(Circuitscape平台Pairwise模式)与分 段线性回归模型划定研究区城市生态廊道的参考宽度范围处于 60.27~371.83m,并对比了现有功能连接度量化方法对廊道 参照宽度有潜在影响。以上研究结论可为今后城市乃至区域生 态网络构建提供科学借鉴。     

基于MSPA的区域绿色基础设施构建——以苏锡常地区为例

区域绿色基础设施普遍被视为维护区域生态安全的有效途径,其构建方法对于其功能实现具有重要作用。形态学空间格局分析(MSPA)方法,具有需求数据量小、分析与规划匹配度高等优势,成为近年研究与应用的热点。在分析MSPA应用原理的基础上,整合遥感、GIS技术,通过绿色基础设施要素提取、景观连接度评价、最小路径分析对生态廊道进行分级,并以长三角苏锡常地区为例,验证技术框架的可行性,得到苏锡常区域绿色基础设施规划空间结构,并对网络结构提出优化策略。     

基于ArcGIS Engine的城市绿地生态网络智能规划系统研发与实证

针对现有城市绿地生态网络构建方法复杂多样、常用软件功能单一、规划支撑效果有限等问题,研发了城市绿地生态网络智能规划系统。将保护生物多样性、提升功能连接度作为城市尺度绿地生态网络构建的核心目标,统筹其他生态与社会服务功能,梳理和综合图论、生境质量评价、最小累积阻力模型和电路理论等生态网络模拟和分析方法,基于NET平台,采用ArcGIS Engine、C#、Python等技术,通过GIS二次开发方式实现系统各项功能,并以上海市闵行区为对象进行了实证分析。结果表明,系统可自动执行生态源地筛选、综合阻力面构建、生态廊道路径提取、生态廊道宽度确定、生态网络效能评价等技术环节,一键生成城市绿地生态网络布局结构,并实现不同情景的对比分析,为规划实践提供多情景、可视化的辅助决策。     

耦合功能分区的上海崇明岛生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统服务可持续供给、提升公众福祉的关键手段。相关研究多从提升生态系统服务供给能力切入,却忽视了不同功能分区对于不同生态系统服务的预期需求效益与实际供给效益存在一定错位的问题。面向差异化发展目标,如何在分区层面梳理并明晰关键生态系统服务及其发展优先次序,对于合理配置生态资源、构建契合区域发展需求的生态安全格局具有重要的指引作用。基于此,研究选取上海市崇明岛为研究对象,基于5大功能分区发展指引构建生态系统服务重要性指数,识别生态源地;依据生态系统服务价值构建阻力面,在此基础上运用电路理论的连接度模型构建生态廊道、判别生态“夹点”和障碍点,探索耦合功能分区的生态安全格局构建路径。结果表明：(1)识别得到研究区的生态源地斑块共193个,总面积339.84 km~2,约占研究区总面积的24.9%;生态廊道共374条,总长度为866.14 km;生态“夹点”共0.49 km~2,障碍点共404个;(2)受功能发展导向和自然生态本底的双重影响,崇明岛生态安全格局的各类空间要素在不同分区内的分布特征和景观类型特征存在差异,西部、北部和东部地区以蓝绿空间为主,源地大块集中且廊道...     

健康城市背景下太原市中心城区绿地生态网络规划

城市的快速发展给人类健康带来了巨大挑战。在健康城市背景下,中心城区绿地生态网络在保障生态安全的同时,也面临着以健康为目的的游憩诉求。有别于传统基于自然生态维度的绿地生态网络构建方法,文章通过系统梳理、辨析城市绿地影响健康的4条路径、3个维度,以太原市中心城区为例进行实证研究,将游憩需求与绿地影响健康的因素融入绿地生态网络规划中,尝试从源地识别、阻力面构建、绿廊选线与复合绿地网络优化等方面探讨如何实现绿地生态与游憩功能的协同耦合。研究旨在回应健康城市背景下人们日益强烈的游憩需求,探索中心城区以绿地生态网络规划促进游憩的技术路径,并为构建功能复合的绿地生态网络提供新思路。     

基于景观生态风险评价的景观格局优化——以北京市浅山区为例

随着城市扩张蔓延、自然环境变化,处于城市中的深山区与山前平原过渡地带的浅山区易受到多源因素综合作用。判断浅山区景观生态风险,进行景观格局优化,能够有效实现浅山与城市区域的生态安全稳定。在总结国内外相关研究的基础上,以北京市浅山区生态环境为出发点,利用景观生态学方法、景观格局指数法、空间主成分分析法和地理信息系统(GIS)技术,从景观格局、自然要素、人类社会要素3个方面对景观生态风险进行综合评价。基于评价结果,采用最小累积阻力(MCR)模型构建生态廊道与生态节点,优化浅山区域景观格局。结果表明:浅山区景观生态风险不均衡,其变化与土地利用变化趋势基本吻合。共识别了10个生态源地,构建了10条生态廊道、14个生态节点,组成点、线、面交织的多层次生态网络。优化了浅山区域景观格局,将有效改善研究区的生态安全水平,对于北京浅山生态优先的发展战略、推动城市形成可持续的健康发展方式具有重要意义。     

区域尺度下的传统村落景观安全格局构建 与保护策略研究——以云南腾冲为例

传统村落是乡村地区具有代表性的文化景观,构建 传统村落景观安全格局是生态文明建设背景下区域尺度传统村 落保护及可持续发展的重要途径。综合风景园林、城乡规划、 景观生态等学科理论和方法,以文化遗产安全、自然生态安 全和休闲游憩适宜为目标,运用GIS空间分析工具和最小累积 阻力模型,识别构成要素、建立网络体系,形成区域尺度下传 统村落景观安全的一种新研究范式,进而以腾冲市传统村落 集中连片区为例展开实证研究。结果表明：1)传统村落景观 安全格局包含节点、廊道、环境3个关键要素,并可划分为不 同的安全等级;2)通过节点识别、阻力面构建、廊道提取、 环境划分、优化与联系等步骤,建立由4级节点、2级廊道和 3级环境组成的腾冲传统村落景观安全格局;3)基于获得的景 观安全格局,提出对应“村落-廊道-区域”的分级、分区保护 策略。以期为中国传统村落集中连片保护提供参考,并为区域 性文化遗产及其相关自然和人工环境的保护提出解决方案。     

湖南丘陵城市土地生态敏感性评价及景观生态格局优化研究

以地处湖南丘陵地区浏阳市为例,选取自然环境、社会经济、生态安全三方面要素10个生态敏感性因子作为评价指标,基于多因素叠加分析和GIS空间分析方法,获得浏阳市生态敏感性空间分布。在生态敏感性综合评价的基础上,对浏阳市景观格局分析,应用最小累积耗费距离模型进行市域景观格局优化,并将优化成果应用于浏阳市中心城区景观绿地系统规划。结果表明:1)浏阳市生态敏感性总体较高,总体分布规律为城镇区域较低,市域中西部区域偏低,东北部区域相对较高,高度敏感区、中度敏感区、低度敏感区和非敏感区分别占市域总面积的52.99%、18.20%、18.79%和10.02%;2)浏阳市域内优势景观类型明显、异质性差,景观形状复杂、破碎化程度较高,整体连通性差,景观生态系统不稳定,不利于现状景观空间格局的维持。结合敏感性景观格局分析结果,构建生态源地、廊道和节点等景观要素,形成以林地、绿地等为主的生态斑块,河流、道路绿带为主的生态廊道,土地利用作为绿色基质的景观优化格局,并利用优化成果对浏阳市中心城区景观绿地系统进行规划设计,实现丘陵城市土地利用生态安全。