华东传统矿业城市生态网络重构研究
发布时间：2021-12-30 13:17
传统矿业城市生境碎片化严重,重构生态网络对提升区域生态系统服务和维护生物多样性及景观多样性具有重要意义。以徐州市中心城区为对象,采用形态学空间格局分析（MSPA）和景观指数方法,提取对维持城市生态系统健康具有重要价值的生境作为源地,利用最小累积阻力模型（MCR）构建阻力面并提取潜在生态廊道,并结合电路理论、图论和网络结构分析等方法定量评价和优化生态网络,重构徐州市中心城区生态安全网络。结果表明,徐州市中心城区生态源地共237个,面积为6 421.49 hm2,主要分布于西南部;尚需添加70块小生境和192条新的生态廊道,才能弥补现有生态网络的不足;重构后的生态网络使徐州市中心城区景观破碎化程度和分离度大幅度降低,斑块连通性和斑块结合度提高,区域景观格局和生态安全显著改善。该研究可为传统矿业城市转型、低效用地再开发以及国土空间规划提供科学依据。
【文章来源】：生态与农村环境学报. 2020,36(01)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区潜在生态廊道和优化的生态网络
表2 研究区各土地利用类型的景观格局指数和单位面积生态系统服务价值Table 2 Landscape pattern indexes and ecosystem services value per unit area of different land use types 景观类型 NP CA/hm2 PD AREA-MN/hm2 LSI PLADJ CONNECT 单位面积生态系统服务价值/(元·hm-2) 耕地 442 181.30 0.77 41.01 30.83 97.71 1.21 16 657.15 林地 101 33.84 0.18 33.50 16.58 97.15 2.06 59 291.02 河流湖泊 122 27.80 0.21 22.78 41.42 92.14 2.48 95 620.48 坑塘沟渠 81 10.41 0.14 12.85 12.31 96.18 1.94 95 620.48 湿地 2 1.45 0.003 5 72.31 1.95 98.38 100.00 115 482.55 绿地 1 059 27.61 1.84 2.61 77.92 85.17 1.08 50 334.11 建设用地 1 029 228.65 1.79 22.22 43.14 97.15 0.82 0 交通用地 126 41.87 0.22 33.26 89.58 86.16 4.43 0 其他用地 193 21.87 0.34 11.32 19.91 95.74 0.92 13 768.51 NP为斑块数量; CA为斑块类型面积; PD为斑块密度; AREA-MN为平均斑块面积; LSI为景观形状指数; PLADJ为同类斑块邻接比; CONNECT为连接度指数。在构建生态阻力面时选择土地利用类型和坡度研究区阻力因子,并采用德尔菲法和层次分析法[10]分别赋予0.8和0.2的权重值(表3)。同时基于不同土地利用类型的景观格局指数和生态系统服务价值,确定不同土地利用类型的生态景观阻力。由表3可知,各土地利用类型阻力值由大到小依次为建设用地、交通用地、其他用地、耕地、绿地、水域、林地和湿地。按各像元土地利用类型和坡度分别进行阻力和权重赋值,再采用ArcGIS 10.2软件栅格计算器得到研究区阻力面,并以此构建生态廊道。
由图4、表4可知,生态网络重构后的生态用地面积比2015年生态用地增加886.91 hm2,其增量相当于达到2020年城市规划方案中生态用地面积所需增加面积的33.3%,且优化后生态用地斑块密度大幅下降,平均斑块面积明显增加,说明生态斑块景观破碎度得到明显改善。表4 研究区2015、2020年城市规划方案和生态网络重构方案的景观格局指数Table 4 Landscape pattern indexes of ecological land in 2015, in urban planning for 2020 and in the expected ecological network after optimization 方案 生态用地总面积/hm2 PD AREA-MN/hm2 LSI CONNECT COHESION SPLIT 2015年 10 147.11 6.26 15.98 55.08 1.22 99.67 7.90 2020年城市规划方案 12 807.27 14.34 6.97 68.26 0.62 98.05 84.62 该研究生态网络重构方案 11 034.02 3.01 33.23 63.99 2.01 99.98 1.13 PD为斑块密度; AREA-MN为平均斑块面积; LSI为景观形状指数; CONNECT为连接度指数; COHESION为斑块结合度; SPLIT为分离度指数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态廊道[J]. 郑好,高吉喜,谢高地,邹长新,金宇. 生态与农村环境学报. 2019(02)
[2]基于最小累积阻力模型的采煤塌陷区生态恢复潜力研究——以徐州市为例[J]. 刘巷序,常江,胡庭浩,冯姗姗,程汀瑞. 现代城市研究. 2019(02)
[3]基于最小累积阻力模型的内蒙古胜利煤田景观生态安全格局构建[J]. 黄鑫,曹学章,张明,邹娴. 生态与农村环境学报. 2019(01)
[4]基于适宜性评价和最小累积阻力模型的生态安全格局构建——以营口市为例[J]. 张蕾,危小建,周鹏. 生态学杂志. 2019(01)
[5]基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建[J]. 杨志广,蒋志云,郭程轩,杨晓晶,许晓君,李潇,胡中民,周厚云. 应用生态学报. 2018(10)
[6]沈阳市城区绿地生态系统服务价值的时空变化[J]. 陈宏伟,许晶,刘娜,洪娇娇,齐淑艳,袁昊. 应用生态学报. 2018(10)
[7]京津冀城市群生态网络构建与优化[J]. 胡炳旭,汪东川,王志恒,汪翡翠,刘金雅,孙志超,陈俊合. 生态学报. 2018(12)
[8]基于主体功能的城市低效用地多准则评价——以徐州市为例[J]. 曾思燕,薛亚洲,徐春鹏,许瑞山,陈浮. 国土与自然资源研究. 2018(03)
[9]基于生态敏感性和生态系统服务价值的昌黎县生态廊道构建[J]. 汤峰,张蓬涛,张贵军,赵丽,郑宇,魏明欢,简卿. 应用生态学报. 2018(08)
[10]土地利用变化及规划结构对海岛生态系统服务价值的影响——以舟山市普陀区为例[J]. 邵小云,张则飞,刘中,荆长伟,齐家国,蒋锦刚,蔡秀敏,刘乾坤. 生态学杂志. 2018(02)
本文编号：3558271
【文章来源】：生态与农村环境学报. 2020,36(01)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区潜在生态廊道和优化的生态网络
表2 研究区各土地利用类型的景观格局指数和单位面积生态系统服务价值Table 2 Landscape pattern indexes and ecosystem services value per unit area of different land use types 景观类型 NP CA/hm2 PD AREA-MN/hm2 LSI PLADJ CONNECT 单位面积生态系统服务价值/(元·hm-2) 耕地 442 181.30 0.77 41.01 30.83 97.71 1.21 16 657.15 林地 101 33.84 0.18 33.50 16.58 97.15 2.06 59 291.02 河流湖泊 122 27.80 0.21 22.78 41.42 92.14 2.48 95 620.48 坑塘沟渠 81 10.41 0.14 12.85 12.31 96.18 1.94 95 620.48 湿地 2 1.45 0.003 5 72.31 1.95 98.38 100.00 115 482.55 绿地 1 059 27.61 1.84 2.61 77.92 85.17 1.08 50 334.11 建设用地 1 029 228.65 1.79 22.22 43.14 97.15 0.82 0 交通用地 126 41.87 0.22 33.26 89.58 86.16 4.43 0 其他用地 193 21.87 0.34 11.32 19.91 95.74 0.92 13 768.51 NP为斑块数量; CA为斑块类型面积; PD为斑块密度; AREA-MN为平均斑块面积; LSI为景观形状指数; PLADJ为同类斑块邻接比; CONNECT为连接度指数。在构建生态阻力面时选择土地利用类型和坡度研究区阻力因子,并采用德尔菲法和层次分析法[10]分别赋予0.8和0.2的权重值(表3)。同时基于不同土地利用类型的景观格局指数和生态系统服务价值,确定不同土地利用类型的生态景观阻力。由表3可知,各土地利用类型阻力值由大到小依次为建设用地、交通用地、其他用地、耕地、绿地、水域、林地和湿地。按各像元土地利用类型和坡度分别进行阻力和权重赋值,再采用ArcGIS 10.2软件栅格计算器得到研究区阻力面,并以此构建生态廊道。
由图4、表4可知,生态网络重构后的生态用地面积比2015年生态用地增加886.91 hm2,其增量相当于达到2020年城市规划方案中生态用地面积所需增加面积的33.3%,且优化后生态用地斑块密度大幅下降,平均斑块面积明显增加,说明生态斑块景观破碎度得到明显改善。表4 研究区2015、2020年城市规划方案和生态网络重构方案的景观格局指数Table 4 Landscape pattern indexes of ecological land in 2015, in urban planning for 2020 and in the expected ecological network after optimization 方案 生态用地总面积/hm2 PD AREA-MN/hm2 LSI CONNECT COHESION SPLIT 2015年 10 147.11 6.26 15.98 55.08 1.22 99.67 7.90 2020年城市规划方案 12 807.27 14.34 6.97 68.26 0.62 98.05 84.62 该研究生态网络重构方案 11 034.02 3.01 33.23 63.99 2.01 99.98 1.13 PD为斑块密度; AREA-MN为平均斑块面积; LSI为景观形状指数; CONNECT为连接度指数; COHESION为斑块结合度; SPLIT为分离度指数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态廊道[J]. 郑好,高吉喜,谢高地,邹长新,金宇. 生态与农村环境学报. 2019(02)
[2]基于最小累积阻力模型的采煤塌陷区生态恢复潜力研究——以徐州市为例[J]. 刘巷序,常江,胡庭浩,冯姗姗,程汀瑞. 现代城市研究. 2019(02)
[3]基于最小累积阻力模型的内蒙古胜利煤田景观生态安全格局构建[J]. 黄鑫,曹学章,张明,邹娴. 生态与农村环境学报. 2019(01)
[4]基于适宜性评价和最小累积阻力模型的生态安全格局构建——以营口市为例[J]. 张蕾,危小建,周鹏. 生态学杂志. 2019(01)
[5]基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建[J]. 杨志广,蒋志云,郭程轩,杨晓晶,许晓君,李潇,胡中民,周厚云. 应用生态学报. 2018(10)
[6]沈阳市城区绿地生态系统服务价值的时空变化[J]. 陈宏伟,许晶,刘娜,洪娇娇,齐淑艳,袁昊. 应用生态学报. 2018(10)
[7]京津冀城市群生态网络构建与优化[J]. 胡炳旭,汪东川,王志恒,汪翡翠,刘金雅,孙志超,陈俊合. 生态学报. 2018(12)
[8]基于主体功能的城市低效用地多准则评价——以徐州市为例[J]. 曾思燕,薛亚洲,徐春鹏,许瑞山,陈浮. 国土与自然资源研究. 2018(03)
[9]基于生态敏感性和生态系统服务价值的昌黎县生态廊道构建[J]. 汤峰,张蓬涛,张贵军,赵丽,郑宇,魏明欢,简卿. 应用生态学报. 2018(08)
[10]土地利用变化及规划结构对海岛生态系统服务价值的影响——以舟山市普陀区为例[J]. 邵小云,张则飞,刘中,荆长伟,齐家国,蒋锦刚,蔡秀敏,刘乾坤. 生态学杂志. 2018(02)
本文编号：3558271
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