基于MSPA和MCR模型的资兴市生态网络构建研究

发布时间：2020-04-12 07:59

【摘要】：资兴市属于湖南省重点生态功能区中的南岭山地森林及生物多样性生态功能区,生物资源富足,森林覆盖率达59.5%。但近年来,资兴市在城市化和工业化的推动下,城市范围不断扩张,城镇化率达63.51%,同时作为国家新型城镇化试点城市,建设用地供需关系日益严峻,粗犷的矿产资源开发方式,导致矿区生态环境不断恶化,植被破坏及影响林地面积达6837.3hm2。经济发展与自然保护没有达到平衡,生物多样性受到严重破坏。同时,资兴市生态网络的建设缺乏系统性,目前还没有对境内的重要斑块、及廊道进行评估,生态网络构建缺乏系统的科学支撑。本文为响应十九大生态文明建设的号召,为给资兴市生态文明建设规划提供科学理论基础,本研究以湖南省资兴市为研究区,基于2018年Landsat,采用MSPA和景观指数法提取连接性较好的生态源地,基于MCR模型构建生态廊道网络,通过重力模型定量分析其结构,在资兴市市域范围内合理建设生态网络,对重点维护水源涵养、生物多样性等生态功能、推动资兴市生态文明建设和可持续发展、生态经济转型都具有重要意义。结果表明:(1)资兴市林地资源丰富,占研究区总面积67.32%,水域占总面积4.70%,建设用地占总面积10.56%,区域内耕地、林地、草地、湖泊交织,构成资兴市“林-湖”镶嵌的基本景观格局。研究区内核心区景观面积占林地面积71.08%,桥接区面积仅占林地面积3.02%。尽管资兴市境内陆地生物栖息地面积较大,但作为能量交换和物质流动的迁移通道来说面积较小,且分布较为集中,不利于物种迁移。(2)选取dPC值较大的10块核心区作为生态源地,其中斑块3和斑块9的面积分别为3578.96hm2、2524.20 hm2,dPC值为分别为:65.32861、44.62449,主要位于青腰镇、连坪乡、龙溪乡、东坪乡,如顶寮银杉自然保护区、八面山国家级自然保护区、天鹅山林场、连坪天狮仙水鹿保护区、连坪天鹅山白鹇保护区、滁口林场、龙溪黄腹角雉保护区、龙溪杨家坪水鹿自然保护区、龙溪洞塘红豆杉自然保护区,在景观规划中要加强对其的保护力度;斑块1、斑块7、斑块10和斑块4面积分别为1209.06 hm2、1114.88 hm2、929.44 hm2、822.46 hm2,dPC值为5.19300、3.95503、3.08105、2.15238,主要位于汤溪景区、东江湖生态保护区、黄草景区、回龙山景区、兴宁蟒蛇保护区,在研究区经济转型谋求生态旅游业发展时不应与环境保护相冲突;斑块8、斑块2、斑块6、斑块5面积分别为362.05hm2、216.52hm2、180.42hm2、59.15hm2,dPC值为分别为:0.43150、0.14917、0.10358、0.01113,其中斑块5和斑块6位于程江口景区和市区东部,因靠近城市规划区,应防止日益增大的建设用地范围影响生物迁移,通过生态建设提升其生态质量。(3)基于MCR模型识别出45条潜在廊道,通过重力模型得到重要廊道18条,一般廊道20条,对其景观组成进行分析,潜在廊道总面积约为7491.06hm2,占林地81.48%,表明林地是资兴市潜在生态廊道最主要景观构成类型,区域网络结构较为复杂,但重要廊道主要分布在研究区东部和南部,北部和西部的廊道较为脆弱。(4)根据研究区林地斑块分布特点和实际情况,优化后的生态网络新增了5条重要廊道,主要分布在研究区西北部,以解决研究区重要廊道分布不均的情况,2条规划廊道,10个踏脚石斑块,生态网络呈现“三纵四横”的基本框架,其结构指数有了明显改善。
【图文】：

最小费用,欧氏距离

究区内的生态廊道，有一定生态意义，区别于早期生态网络的欧氏最邻近距离逡逑最小费用距离代表的不是点与点之间的实际距离，而是基于物种在经过不同景观逡逑类型时的成本距离（如图１．２），通常与重力模型相结合，构建研究区生态廊道逡逑网络；电流理论是基于电流产生经过每个栅格流的测度、汇聚所有可能的通道、逡逑和随机行走的模型具有很好的吻合性。常用的软件包括ＣｏｎｅｆｏｒＳｅｎｓｉｎｏｄｅ，逡逑Ｃｉｒｃｕｉｔｓｃａｐｅ，Ｇｕｉｄｏｓ，Ｚｏｎａｔｉｏｎ，Ｍａｒｘａｎ邋等软件。逡逑ｍｍ逡逑图１．２最小费用距离（ａ）与欧氏距离（ｂ）逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｌｅａｓｔ邋ｃｏｓｔ邋ｄｉｓｔａｎｃｅ（ａ）邋ａｎｄ邋Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ邋ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｂ）逡逑图片来源：网络逡逑１．２．３．３形态学空间格局分析（ＭＳＰＡ）逡逑最近几年，有一项比较侧重于结构性连接的形态学空间格局分析方法逡逑（ＭＳＰＡ）不断加入到生态网络构建分析当中１２９１。如许峰等构建的四川省巴中西逡逑部新城生态网络杨志广等基于ＭＳＰＡ和ＭＣＲ模型对广州市生态网络构建及逡逑研究；这种方法避免了主观的选择生态源地，弥补了邋ＭＣＲ模型的不足，使生态逡逑源地的选取和生态廊道的构建更具有科学性ＷＩ。逡逑ＭＳＰＡ方法早在］９６４年就出现在数学形态学中，其最初是以拓扑学为背景，逡逑后来发展成为数学形态学阁像处理。ＭＳＰＡ是根据Ｖｏｇｔ在Ｒｉｔｔｅｒｓ的基础ｈＪ３２ｌ，逡逑结介Ｓｏｉｌｌｅ提出的数学形态学制阁算法，是以数学形态学理论为支d>，对栅格阁逡逑像的空间格局进行度置、识别和分割的？种处理方法

技术路线图,论文,绪论,章节

图１．３论文技术路线图逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｔｈｅ邋ｆｒａｍｅｗｏｒｋ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｒｅａｔｉｓｅ逡逑１．３．４论文组织结构逡逑本文包括４个章节，如下：逡逑第一章，绪论。在本章主要介绍本文选题的背景、意义，其次简单的介绍生逡逑态网络的概念、理论研究及方法研宄，Ｍ内外十．态Ｍ络研究概况，，最后提出本文逡逑研究思路、主要研究内容及技术路线。逡逑第二章，研究丨ｘ：概况、数据预处理及研究方法。在本章主要是对研究区的自逡逑然地理概况、社会经济概况、面临的生态环境挑战进行描述，并说明数据来源。逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X321

【参考文献】