基于粒度反推法的景观生态安全格局优化

【摘要】景观生态安全格局以景观空间格局与生态过程相互关系为研究的主要内容,其优化方法是构建良好的生态环境、促进人与自然和谐发展的有效途径。本研究以海口市秀英区为例,利用景观生态安全格局优化的方法,分析了海口市秀英区的景观生态安全格局,并提出了相应的优化方案和建议,以为生态系统建设提供科学的依据和参考。在优化过程中,为使优化结果具有较强的合理性和现实指导意义,根据景观格局、空间分析和反推法的相关理论及方法,提出了一种确定生态源地及其规模的探索性方法——粒度反推法,并综合考虑生态阻力间的相互影响,利用地统计分析中的克里格插值法改进了生态阻力面的构建方法。结果分析表明：(1)粒度大小为400m的生态景观组分结构是秀英区的最优生态源地结构,对生态流运行的阻碍程度最低。此时秀英区存在18个生态源地,各生态源地的规模存在较大的差异性,其中最大的生态源地在景观生态安全格局优化的过程中应当重点保护和建设。最小生态源地的面积为38.5hm2,新增生态源地应以此规模为建设参考标准,通过整合更多生态斑块组成生态源地增强生态系统连接度,提高生态环境质量。(2)秀英区生态源地的服务极限距离为800m,在粒度水平到800m后,生态斑块组分之间的联系已十分微弱。在景观生态安全格局优化的过程中,应特别注意生态源地之间最大的间隔距离,以确保区域环境尽可能的处于生态源地的服务半径之内。在粒度为10m时,距离阈值为200m时生态功能节点的密度较低,应当特别注意间隔距离为200m左右生态斑块之间的生态建设。(3)秀英区内生态源地的空间分布特征可归纳为整体分散,局部集中,大致可分为南北两大生态源地群。区域东北部的中心城区境内生态源地数量为0,在进行景观生态安全格局优化时应优先完善该区域的生态系统。境内有6块耕地和5块建设用地需转变为生态景观类型,总面积20.26hm2,它们将相邻的生态景观组分彼此连接形成更大的生态源地,对改善生态环境发挥着重要作用。(4)秀英区目前有17条生态廊道,耕地生态廊道14条,建设用地生态廊道3条。其中最长的生态廊道和3条建设用地生态廊道对促进人与自然和谐发展具有总要的推动作用,是生态建设重点。生态廊道上存在的11个生态节点,耕地生态节点8个,建设用地生态节点3个。其中位于最长生态廊道上的耕地生态节应以生态源地的标准进行建设；3个建设用地生态节点应以次级生态源地为标准进行建设。(5)粒度反推法在选择最优生态源地结构上的应用是可行的,计算结果能为生态源地的选取提供客观参考。该方法选择的最优生态源地结构是理论上连接度最强、对生态过程阻力最小的结构,基于该结构的优化措施具有较强的理论基础和现实指导意义。由于以连通性为理论基础,粒度反推法能反映景观组分变化的连通特性。(6)通过显性生态阻力面和隐性生态阻力面加权叠加生成了秀英区综合生态阻力面,综合生态阻力面兼顾景观类型和生态阻力的相互影响,能对秀英区生态阻力的实际情况进行较好的模拟。显性生态阻力面和隐性生态阻力面的差异能反映生态系统中潜在的生态薄弱点。
【作者】陆禹；
【导师】陈彩虹；
【作者基本信息】中南林业科技大学，森林经理学，2014，硕士
【关键词】景观生态安全格局；优化；粒度反推法；空间分析；海口市秀英区；

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