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 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。     

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。     

基于生境网络构建优化的生物多样性保护 规划途径研究

城市绿色空间是承载生物多样性的关键,以其为基 础构建生境网络有助于整合破碎绿地斑块,促进物种交流与迁 徙,为生物多样性保护提供基础。现有生境网络构建过程中存 在依赖单一模型、忽略区域实际物种情况、网络构建的工作路 径尚未统一、输出成果难以与上位规划衔接并在规划层面进行 实践应用等问题。在明确生物多样性保护规划工作内容与目标 的基础上,综合运用生境质量分析、地理探测器、最小累积阻 力模型等模型方法,识别区域生境源地和廊道,并在考虑区域 指示物种的基础上补充重要生境节点,构建面向生物多样性保 护的生境网络,系统优化了“源地识别-廊道模拟-节点提取- 网络构建”的网络构建方法;以对接国土空间规划下的绿地系 统专项规划为目标,将生境网络构建结果通过红线比对、绿地 分类匹配等途径,从空间管控角度提出保护措施,实现与绿地 系统规划的有效衔接,构建统一规范的生物多样性保护规划工 作路径,以通城县为例验证工作路径的可行性,优化面向生物 多样性保护的生境网络构建方法,为县域绿地系统规划与生物 多样性保护规划提供科学依据。     

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。     

城市—区域尺度的生物多样性保护规划途径研究简

本文研究探讨了空间尺度与生物多样性保护层次的对应关系,认为在城市一区域这一特定尺度上,景观多样性是生物多样性宏观保护的关键层次,基于城市一区域整体环境的系统性和差异性以及生物流与过程,建立城市一区域框架内的生物多样性保护格局。寻找“最优景观格局”就是生物多样性保护规划的核心任务之一,并藉此总结出城市一区域尺度的两种空间类型及其生物多样性保护规划的两种途径：第一种是针对城市基质的区域空间类型提出了“城乡景观格局优化途径”,该途径包括有“集聚间有离析”、“景观安全格局”,“绿色基础设施”3大模式及5大格局优化策略;第二种是针对自然基质的区域空间类型提出的“自然保护区途径”,该途径包含有“保护区圈层”与“保护区网”2大模式以及6大保护区设计原则。     

武汉市东湖风景区生境质量优化研究

中国市县域范围内散布的风景名胜区是区域生物 多样性支持的主要载体,鉴于其生态系统的稳定性较多地依 赖于人工保护和修复措施,有必要对其生境状况进行评估与 优化。旨在基于高精度数据探究以生境格局优化为媒介的生 境质量提升路径。选取武汉市东湖风景区为例证区域,运用 MSPA+MCR格局优化模型结合InVEST模型,评估了生境质 量对生境格局优化的响应特征。研究结果表明：在武汉东湖风 景区共识别出19种生境类型,以及潜在可构建生态廊道105 条;通过“复绿、增绿、完善”的生境格局优化策略使区内高 质量生境面积增加了约165hm2 。评估路径对相似区域的生境 优化具有可行性,且对区域的生物多样性保护具有积极意义。     

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。     

基于关键物种与生境质量评估的昆明市 中心城区绿色空间生物多样性分布格局 研究

随着城市化进程的加快,城市生物多样性受到严重威胁,生物多样性热点分布区域的识别在城市生物多样性保护方面起着重要作用。以昆明市中心城区为例,首先对绿色空间进行解译,再运用MaxEnt模型识别关键物种分布区域,同时使用InVEST模型对生境质量进行评估,最后将绿色空间、关键物种适生区、生境质量分布进行叠加,分析昆明中心城区绿色空间的生物多样性分布格局。结果显示：生物多样性热点分布区占中心城区面积的38%,占中心城区绿色空间面积的89.5%。高生境质量绿色空间及核心绿色空间主要分布在城郊山地区域,整体性较强。关键物种分布绿色空间主要分布在建成区内城市绿地、河流或水面周围,分布较为零散。研究结果为城市绿色空间未来规划中的保护与发展提供了新的思路和理论支撑。     

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。     

基于风景园林学科的生物多样性框架简

生态、文化和艺术是风景园林学科的3个重要平台,生态特征是风景园林空间的基本特征之一,生物多样性是将生态特征与风景园林规划设计连接起来的重要桥梁。生物多样性保护与生物多样性规划设计成为风景园林适应新时期发展的重要方向和领域。在风景园林的发展历程中,风景园林师已经为生物多样性规划设计业的理论与实践做出了重要贡献。立足风景园林空间的尺度及其嵌套特点,结合风景园林空间具有的景观构成、景观格局、景观过程和景观感知的动态体系,从城市——区域、城市公园、城市花园、微小绿地与群落4个空间尺度,建立风景园林生物多样性的“C-3P”（构成——格局、过程与感知）体系和框架,旨在构建全面和系统的风景园林生物多样性认知和评价体系。     

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。     

环武夷山国家公园景观格局与生境质量的时空动态变化及空间关联分析

在中国国家公园体制建设背景下,统筹周边区域发展与生态保护具有重要意义。目前,尚缺少有关国家公园周边区域生境质量变化及其与景观格局破碎化关系的研究。以武夷山国家公园周边县市为研究区域,基于In VEST模型和Fragstats分析近40年(1980—2020年)生境质量和景观格局的时空演变,利用双变量空间自相关分析二者的空间关联特征。结果表明：1)近40年研究区域生境质量较好,整体呈下降趋势但幅度较小,平均值从0.861下降至0.845;2)近40年研究区域景观格局指数变化小但波动较大,建阳区的景观格局破碎化最为显著;3)研究区域景观格局与生境质量具有显著空间关联,LPI、CONTAG与生境质量呈显著正相关,PD、LSI、SHEI与生境质量呈显著负相关;4)研究区域城镇中心的景观破碎显著、生境质量较低;武夷山脉附近景观连通性较好、生境质量较高。解析了武夷山国家公园周边区域景观格局与生境质量的时空动态变化及空间关系,可为国家公园周边区域规划优化提供技术指导。     

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     

国土空间规划背景下市县生态保护重要性 评价实践探索——以武汉市江夏区为例

开展生态保护重要性评价，从空间上明确生态保护的重要区域是生态保护政策落实的关键。“双评价”指南中的生态保护重要性评价主要针对省级尺度，缺乏市县尺度的修正和细化方法。以武汉市江夏区为例，探索了国土空间规划背景下市县生态保护重要性评价方法：基于江夏区地域特征，选择水土保持、水源涵养、生物多样性维护、水土流失敏感性和内涝风险构建评价指标体系；从“物种”维度优化生物多样性维护评价方法并利用Info WorksICM水动力模型探索内涝风险评价方法；综合单项评价结果得到初判结果；结合政策性生态保护线、自然保护地和重要自然要素修正初判结果。结果表明：江夏区生态保护极重要、重要空间面积分别为565和220km~2，占区域总面积的34.2%和13.3%。     

基于生态安全的城市绿色廊道系统规划 研究——以南昌市为例

作为城市关键的景观结构要素,绿色廊道具有保护生物多样性、过滤污染物、防止水土流失、改善生态环境等功能。它将离散的生境斑块进行连通,实现生态物质、能量、信息的交换,对于维护和构建城市生态安全具有重要作用。以南昌市为例,运用"源-汇"理论,借助GIS空间分析技术,以最小累积阻力模型规划构建城市绿色廊道系统,以引力模型进行优化,确定南昌市廊道建设尺度,并进行安全评价。结果表明:构建的绿色廊道系统以林地、耕地为主,形成城乡生态安全屏障,廊道安全宽度应达100m,其连接度、闭合度、点线率高,建设成本比低。该结论能为城市生态建设实际提供理论参考。     

基于流域生态安全格局构建的广州北部生态屏障区关键区域识别与修复策略

生态文明建设背景下,国土空间生态修复已上升为国家战略,对维护典型区域生态安全与提升生态系统质量和稳定性具有重要意义。以广州北部生态屏障区为研究区,通过分析生态系统服务功能重要性识别生态源地,运用电路理论提取生态廊道构建流域生态安全格局,并通过电流密度判断生态“夹点”和生态障碍点,以确定生态修复关键区域。结果表明:(1)共识别出54处生态源地1973 km^(2),呈现“东北部多,西南部少”的特点,94条生态廊道,共379.43 km,其中关键生态廊道25条。(2)识别待修复关键区域包括16处生态“夹点”、9处主要生态障碍点、34处次要生态障碍点和55处生态断裂点,主要位于流域下游的城市建设区域和相邻源地之间。根据各关键区域的空间分布关系和土地利用现状提出核心保护类、诊断提升类、重点修复类、调整重塑类和源地贯通区5种修复类型并提出相应策略,为流域型生态屏障区生态保护修复实践提供参考。     

基于亲生物都市主义的高密度建成环境生境网络优化提升研究——以成都主城区为例

立足于亲生物都市主义的概念内涵和发展演进趋势,结合高密度建成环境内生态过程发生和运行机制,以及亲生物感知的需求特征,明确约束因素和关键支撑条件,构建高密度建成环境范围界定、评估和识别生境单元、模拟和评估生境网络格局、情景迭代对比性评估的技术框架。以公园城市示范区成都主城区为研究对象,解析高密度建成环境的范围、特征及其内部生态过程的约束条件和生态过程特征,从人本感知的角度分析亲生物特征和支撑条件,构建评估生境网络格局的技术路径。在明确生态阻力特征和核心生境空间的基础上,利用基于电流理论的LinkageMapper技术模块,生成支撑亲生物特征的生境网络格局,识别并评估格局结构、生境单元、生态廊道、生态夹点和生态障碍点,结合生境斑块增补的多次迭代下的情景对比性结论,凝练锚固生态骨架、延展潜力生态脉络和打造多元亲生物感知空间的优化提升策略,以期为营建具有生命共同体特征并达成亲生物城市特征的中国公园城市提供指引和参考。     

城市建成环境对生物多样性的影响要素与优化路径

城市生物多样性是评价城市生态系统服务功能的重要指标,对维护城市系统生态安全和生态平衡、改善城市人居环境具有重要意义。当前中国生态城市建设较多关注交通、能源、建筑等维度的绿色人工环境塑造,而较少涉及城市生物生境系统的营造和修复。本文从城市空间规划设计的视角,通过相关文献的梳理,分析城市建成环境对生物多样性的影响表征,归纳影响城市生物多样性的城市建成环境要素,剖析各类建成环境要素的影响机制,提出提升城市生物多样性需要从"提高生物基层质量"和"减缓人工环境干扰"两维度优化建成环境的路径,从生态用地、植被格局、开发强度、人类活动等四个方面阐述了关键优化指标,为通过城市空间规划设计保护和提升城市生物多样性提供依据。     

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。