乡村生态网络优化研究——以贵州省遵义市新舟镇八村为例

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随着经济快速发展及乡村城镇化进程加快,不合理的土地利用方式及无序的开发建设会对生态环境不可避免地造成一定的压力与负面影响,具体表现为生态环境恶化、景观破碎化现象严重、生物多样性下降等问题。目前,在实施生态文明建设与乡村振兴国家战略背景下,保护生态空间、提升生态质量、改善人居生态环境等是实现资源与环境可持续发展、人与自然和谐共生的必要要求。因此,分析乡村生态环境现状,探究乡村尺度下生态网络优化方法,对于村庄规划、国土空间治理、土地整治与生态修复等工作具有重要的现实意义与理论价值。本文以乡村尺度作为研究视角,以贵州省遵义市新舟镇典型村庄作为研究区,首先,结合景观格局综合评价、基于InVEST模型的生境质量评价明晰研究区内生态环境现状及空间差异;其次,利用定量方法提取生态网络,包括生态源地的识别、综合阻力面的构建和生态廊道的识别;最后,在以上基础之上,基于景观生态学相关理论和方法,以提升研究区生态网络功能性、连通性及稳定性为主要内容,设计研究区生态网络优化方案,提出相关建议。主要研究内容与结论如下:(1)以景观格局综合评价、基于InVEST模型的生境质量评价对研究区的生态环境现状进行评价。在景观格局水平上,研究区呈现西南部较高、北部次之、东南部较低的态势,差异因素在于地形地貌、人类活动影响等,导致各区域景观聚集度、景观连通性、景观破碎化程度以及生物多样性程度存在差异;在生境质量上,研究区总体上处于中等水平,生境质量较低区域主要分布于东北部、东南部,生境质量较高的区域主要分布于西北部、西南部以及南部。林地资源较少,建设用地、耕地较多,这类土地利用方式导致生境退化程度较高,是生境质量较低的主要原因。(2)利用MSPA方法、景观连通性评价方法识别生态源地,通过构建综合阻力面,利用ArcGIS距离分析工具、Linkage Mapper工具及重力模型识别生态廊道,进而提取研究区生态网络,由18个生态源地及153条生态廊道组成,其中一般生态廊道94条,重要生态廊道59条。(3)结合景观格局综合评价结果、基于InVEST模型的生境质量评价结果以及MSPA核心区的提取结果,利用Linkage Mapper工具的生态夹点还有生态障碍点的识别工具、水文分析等方法与工具,完成了生态网络的优化。其中,新增了2个功能性生态源地,识别出133处生态夹点、147处生态障碍点、81处生态断裂点。优化后的生态网络包含20个生态源地,190条生态廊道(一般生态廊道121条,重要生态廊道69条),21个生态节点,19个踏脚石区域,45条辐射道。结合生态障碍点及生态断裂点结果,对优化后的生态网络划分为三级保护区、三级改善区与三级修复区,并提出相关管控建议。(4)利用电路理论软件Circuitscape对比评价了优化前后的生态网络,优化前生态网络累积电流值为1.89286,优化后生态网络累积电流值为11.4807,结果表明优化后生态网络的连通性得到了提升,生物流动迁徙的频率有所提高。本文的研究成果可为乡村和类似尺度的生态网络优化、空间规划、生态安全格局构建、生态保护与修复等相关研究提供参考价值及科学依据。
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