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。     

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。     

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。     

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。     

基于POI数据的特大城市生态空间廊道 识别与空间布局优化研究——以沈阳市 中心城区为例

生态空间廊道作为城市生态空间生态信息、能量流 动的重要通道，是城市可持续发展的基础所在。以沈阳市中 心城区作为研究对象，利用POI数据识别出中心城区“三生空 间”中的生态(混合)空间，在比较不同类型POI要素对生物信 息流动产生阻力的基础上利用最小累计模型和重力模型识别生 态空间廊道。结果表明，沈阳市中心城区可形成城市级、城市 副级和区级共50条连接各生态斑块的生态空间廊道，且城市 生态空间廊道具有环状、水平网络连接复杂、可连通大部分生 态斑块等特征，但建设成本较高。最后根据各级生态空间廊道 的规模、构成基础以及生态作用等提出了生态廊道网络优化和 延伸生态空间供给等空间布局优化策略。     

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。     

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。     

厦门市绿地生态网络构建及优化策略

科学构建城市绿地生态网络,对区域生态安全、城市可持续发展及生物多样性保护具有重要意义。基于AHP法和GIS技术,定量分析厦门市自然生态本底,选取重要生态斑块和廊道,采用最小费用路径法模拟潜在廊道,综合构建城市绿地生态网络,并提出绿地生态网络优化策略。结果表明:1)AHP法可整合区域生态、经济、人文和社会等资源,全面客观评价现状生态斑块和廊道的重要程度;最小费用路径法可根据生境分布特征科学模拟连通各斑块之间的潜在廊道;2)厦门市西北部的生态基底适宜性、生态源地及廊道重要性、斑块之间有效连通性均高于东北部及中部平原区;岛内斑块面积小且分散,南北部存在断层现象,应适度增加踏脚石和连通廊道;3)结合城市生态发展需求,提出构建"一片、一环、三带、多廊道、多节点"的城市绿地生态网络。研究结果可为厦门市绿地系统规划提供科学依据。     

FUNCTIONAL CONNECTIVITY ANALYSES AND CONSTRUCTION STRATEGIES OF THE STRUCTURE OF GREEN SPACE NETWORK IN HAIDIAN DISTRICT OF BEIJING

Urban green space structure and pattern have been one of the highlights in Landscape Architecture studies, accompanying with urgent demands of promoting ecological spatial structures in urban construction. Focusing on functional connectivity and construction strategies of the structure of green space network in Haidian District of Beijing, this research builds resistance surface and identifies linkages through habitat quality evaluation of the InVEST Model and the simulation with the Least-Cost Model, while adopting functional connectivity index (NL, NC, IIC, PC, and dIIL) to indicate the structural characteristics of green space network at varied distance thresholds. Results reveal that, on the whole, the distance threshold of 2,200 meters is most appropriate for the structure of the existing green space network of Haidian District, when 10 components and 353 linkages are identified and six important nodes and three important linkages that require a protection priority are further determined. Findings also disclose that the forest network of target tree species and that of water network of target water bird species are highly fragmented. Forest network serves in forms of dominant patch structure, local network structure, and fragmented cluster structure in the western mountainous area, the northern plain area, and the southeastern urban area, respectively. Moreover, the research proves that by introducing ten important linkages, the connectivity of forest network can be improved by 1.7 times, completing the overall structure in multiple directions and helping form a stable and resilient structure of the network. Finally, the research puts forward strategies for urban green space construction, including identifying construction objectives and target species, identifying and protecting important nodes and important linkages, and introducing possible important linkages and improving the structure of green space network, to help efficiently improve urban ecological quality.     

北京第二绿化隔离地区以鸟类为主的城市生物多样性保护规划途径

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,是评价城市自然系统健康与否的重要指标之一,是维护城市的生态安全和生态平衡、改善城市人居环境的重要支撑。但快速城镇化发展会对城市生物多样性造成巨大冲击。针对作为首都城乡交界区域的第二绿化隔离地区探讨城市生物多样性保护与提升,具有极为重要的现实意义。鸟类因其广布性、环境敏感性和易观测等特征,是研究城市生物多样性的重要指示类群。从综合现状本底调查与保护价值分析入手,通过GIS平台与InVEST模型,综合理论层面模拟结果与鸟类实际观测数据,对研究区域进行生物多样性评估,发现其拥有较好的生态本底,其中鸟类资源尤为丰富,但受到人为干扰较大,生境呈现孤岛化和破碎化的特征。根据评价结果,提出构建“分级、分区、连网”的生物多样性保护规划体系,从“核心保护”“提质增绿”“网络连通”3个方面具体落实保护规划内容,旨在为城市生物多样性保护规划体系的构建提供参考。     

北京市中心城土地利用变化及其对 生境的影响(1992—2016)

随着城市化进程的发展,北京市中心城建设用地不断扩张,大量城市边缘区绿色空间被侵占,对城市生态环境造成极大影响。以北京市中心城1992和2016年的遥感数据作为基础数据,对其用地转换以及空间分布变化进行分析,运用In VEST模型评估土地利用变化对中心城生境的影响,获取北京中心城生境质量和生境退化的空间分布格局。研究表明:1992—2016年北京市中心城绿色空间用地绝大多数转变为建设用地,除草地面积增加外,其他绿色空间用地均有所减少;中心城高度生境和中度生境面积均缩小,一般生境面积显著增加,到2016年轻度退化生境占总面积的80.5%。在"留白增绿"的政策背景下,生境评价的结果为北京中心城绿色空间规划及城市森林建设提供了重要的参考依据。     

Ecological Planning and Design of Urban Green Space System of Sanya City

The construction of International Tourism Island has accelerated the development of Sanya City. The population aggregation and the external extension of urban area have brought a lot of negative effects, such as discontinuities of green space matrix, dysfunction of green wedge permeation, deficiency of eco-corridor, structural imbalance of green space system and so on. The overall layout of Green space system known as "One Belt & Three Bays, One Core & Six Towns, Two Axes & Three Wedges, Two Net Synchronous-construction" strengthens the eco-connection among different groups and green space in central area of the city, and realizes the collaborative construction of both resource corridor and landscape corridor. The eco-layout of green core, green corridor and green patch helps keep the integrity of large vegetation patches, enhances the eco-connection of different types of green space and improves finger-shaped network of urban green space. The most efficient way to promote the circulation of urban ecosystem and the positive development of Sanya City is to plan multilevel and three-dimensional eco-space structure and maximize ecological benefits of green space system.