柳 清 陸 明

景觀生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)中以空間為導(dǎo)向的一個(gè)分支，是一門致力于揭示空間格局和生態(tài)過程之間聯(lián)系的學(xué)科[1]。隨著景觀生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，20世紀(jì)80年代后，相關(guān)理論被引入風(fēng)景園林生態(tài)規(guī)劃理論和方法中，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理為人居生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)出最優(yōu)空間優(yōu)化方案[2-3]。近年來，快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致城鄉(xiāng)大型生境斑塊破碎化、島嶼化，生物物質(zhì)能量流通受阻、生物多樣性降低，致使生態(tài)系統(tǒng)健康的完整性和穩(wěn)定性受損、生態(tài)服務(wù)功能降低[4-8]。在“多規(guī)合一”“區(qū)域生產(chǎn)-生活-生態(tài)三大空間劃定和管控”背景下，從區(qū)域空間全局角度考慮對(duì)維護(hù)生態(tài)過程健康、完整和穩(wěn)定具有關(guān)鍵意義的景觀生態(tài)元素的空間位置關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)空間保護(hù)性建設(shè)、有效控制和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)鍵[9-11]。生態(tài)源地作為現(xiàn)存鄉(xiāng)土物種擴(kuò)散和維持的主要棲息地和源點(diǎn)[12-13]，是景觀生態(tài)空間的核心組成要素，根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)島嶼生物地理理論和地理學(xué)第一定律研究可知，生態(tài)源地空間分布具有空間自相關(guān)性(Spatial Autocorrelation)，棲息地島嶼化或隔離化與其周圍物質(zhì)空間環(huán)境相關(guān)，既與空間距離有關(guān)，又與周圍基質(zhì)的對(duì)比度相關(guān)，直接關(guān)系到物種減少或滅絕[14]。因此，揭示生態(tài)源地在區(qū)域空間上的聚集型或離散型特征，能有效契合區(qū)域景觀生態(tài)空間優(yōu)化和管控中注重生態(tài)空間建設(shè)與保護(hù)的均衡性、連續(xù)性和完整性要旨，為城鄉(xiāng)生態(tài)空間分區(qū)優(yōu)化與管控研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和空間依據(jù)，對(duì)于生境斑塊之間的基因交流、物種遷移、種群繁育和生物多樣性提高具有重要的生態(tài)意義[15]。

當(dāng)前滲透到風(fēng)景園林生態(tài)規(guī)劃體系中的景觀生態(tài)學(xué)規(guī)劃技術(shù)方法主要有生境單元集合體概念的運(yùn)用、景觀生態(tài)法以及斑塊-廊道-基質(zhì)模式的運(yùn)用[2]，從僅注重生態(tài)空間垂直方向上各影響因素作用結(jié)果，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧骖櫨坝^生態(tài)空間水平方向作用效應(yīng)[3，16]。生態(tài)源地是景觀生態(tài)空間組成要素中具有重要生態(tài)功能和生態(tài)價(jià)值的生境斑塊[1]，已有相關(guān)研究主要依據(jù)生態(tài)源地等級(jí)特征[7，15，17-18]與空間連通性特征[19-21]，直接進(jìn)行區(qū)域生態(tài)安全格局優(yōu)化[10-11，17-18，22-23]、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[19-20，22，24-25]及生態(tài)紅線劃定[15，26-28]，對(duì)生態(tài)源地空間分布自相關(guān)屬性考慮不足，導(dǎo)致生態(tài)空間質(zhì)量屬性與空間集聚效應(yīng)相割裂，削弱其生態(tài)服務(wù)功能，造成區(qū)域整體生態(tài)空間布局散亂、功能發(fā)揮失常和破碎化等問題。關(guān)于生態(tài)源地功能質(zhì)量評(píng)價(jià)因子研究主要融合在生態(tài)源地選取和識(shí)別研究中，受其自然屬性和外界環(huán)境的影響，包括斑塊面積、分維數(shù)、邊界破碎度、生境質(zhì)量、生態(tài)服務(wù)價(jià)值、水源涵養(yǎng)能力及地質(zhì)災(zāi)害敏感性[17-19]等，鮮有關(guān)于不同影響因子對(duì)不同空間分布特征的生態(tài)源地差異性影響研究；關(guān)于生態(tài)源地空間特征描述方法主要有定性分析法[20，24，29-30]和綜合評(píng)價(jià)法[15，17-18，20]，定性分析法人為主觀性較強(qiáng)，綜合評(píng)價(jià)法定量揭示景觀水平方向上生態(tài)源地空間分布整體和局部空間分布特征。因此，進(jìn)一步研究應(yīng)結(jié)合空間統(tǒng)計(jì)分析工具量化市(縣)尺度范圍內(nèi)生態(tài)源地空間分布自相關(guān)特征，明晰不同影響因素對(duì)各類空間分異特征下的生態(tài)源地的差異性影響，為風(fēng)景園林和規(guī)劃領(lǐng)域耦合城鄉(xiāng)生態(tài)源地空間分布自相關(guān)性進(jìn)行區(qū)域生態(tài)空間規(guī)劃、生態(tài)空間格局優(yōu)化、保護(hù)區(qū)規(guī)劃以及綠色、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供理論依據(jù)和方法引導(dǎo)，促進(jìn)風(fēng)景園林規(guī)劃理論和實(shí)踐的發(fā)展[16]。

本研究以黑龍江北安市(縣)域?yàn)槔骖櫝鞘信c廣大鄉(xiāng)村地區(qū)生態(tài)源地分布范圍，首先，運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法識(shí)別生態(tài)源地；其次，基于地理要素空間自相關(guān)分布理論，結(jié)合全局莫蘭指數(shù)、空間熱點(diǎn)探測法和空間自相關(guān)分布趨向分析法，分析不同等級(jí)生態(tài)源地空間分布整體和局部集聚特征以及趨向特征；再次，通過地理探測器(geodetector)模型探測不同影響因子對(duì)生態(tài)源地空間分布分異特征的差異性影響；最后，基于以上研究結(jié)果，提出區(qū)域整體生態(tài)空間格局優(yōu)化方向和目標(biāo)，并為不同空間屬性的生態(tài)源地制定不同時(shí)序優(yōu)化手段及方法，以期實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)空間均衡性、連續(xù)性和完整性以及生態(tài)功能高效性。

1 生態(tài)源地空間分布特征及其影響因素研究方法

1.1 生態(tài)源地識(shí)別方法

依據(jù)當(dāng)前關(guān)于生態(tài)源地的內(nèi)涵和識(shí)別方法研究可知，生態(tài)源地的識(shí)別主要基于土地覆蓋類型數(shù)據(jù)，既考慮土地覆蓋類型生態(tài)服務(wù)功能，又兼顧土地覆蓋類型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可持續(xù)性[8，15，17-19，30]。因此，本研究基于土地覆蓋類型數(shù)據(jù)，分析土地利用斑塊質(zhì)量特征、結(jié)構(gòu)特征和外界環(huán)境干擾強(qiáng)度特征，從反映斑塊質(zhì)量優(yōu)劣性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和環(huán)境脅迫性3個(gè)準(zhǔn)則層選取16個(gè)評(píng)價(jià)因子(表1)，運(yùn)用層次分析法和熵權(quán)法綜合確定各影響因子的權(quán)重，采用0—1標(biāo)準(zhǔn)化法[31]對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并利用多因素綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行生態(tài)源地識(shí)別。

1.2 空間自相關(guān)性分析方法

地理學(xué)第一定律認(rèn)為任何事物都與其他事物相關(guān)，且距離近的事物要比遠(yuǎn)的具有更高的相關(guān)性[32]?？臻g自相關(guān)性是基于地理學(xué)第一定律提出的，是指某一變量在同一分布區(qū)內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)之間潛在的相互依賴性[33]?？臻g自相關(guān)分析方法用于度量地理空間中某位置上的數(shù)據(jù)與其他位置上的數(shù)據(jù)之間的相互依賴程度[34]，地理數(shù)據(jù)由于受空間相互作用和空間擴(kuò)散的影響，彼此之間可能不再相互獨(dú)立，而是相關(guān)的，且距離越近，空間相關(guān)性越強(qiáng)?；诖耍狙芯坎捎萌諱oran'sI指數(shù)、Getis-Ord統(tǒng)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓3個(gè)空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量分析研究區(qū)生態(tài)源地整體空間與局部空間自相關(guān)特征。

表1 生態(tài)源地識(shí)別評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2.1 全局莫蘭指數(shù)

本研究采用全局莫蘭指數(shù)檢測生態(tài)源地空間自相關(guān)特征，即聚類分布、離散分布或隨機(jī)分布。該工具是基于空間位置、屬性值和地理學(xué)第一定律提出的[35]。其公式如下：

式中，n是研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)斑塊總數(shù)，Wi，j是生態(tài)斑塊i與生態(tài)斑塊j之間歐幾里得空間距離權(quán)重，xi和xj分別是生態(tài)斑塊i和生態(tài)斑塊j的綜合評(píng)價(jià)值，是綜合評(píng)價(jià)值的平均值，莫蘭指數(shù)I的期望和方差分別用E(I)和var(I)表示。當(dāng)莫蘭指數(shù)I值為正，且Z和P值統(tǒng)計(jì)顯著時(shí)，表示生態(tài)源地空間分布呈現(xiàn)集聚特征(即高值和高值相鄰或低值和低值相鄰)；當(dāng)莫蘭指數(shù)I值為負(fù)，且Z和P值統(tǒng)計(jì)顯著時(shí)，表示生態(tài)源地空間分布呈現(xiàn)離散特征(即高值和低值相鄰或低值和高值相鄰)；當(dāng)莫蘭指數(shù)I值為0，或Z和P值統(tǒng)計(jì)不顯著時(shí)，表示生態(tài)源地空間分布呈現(xiàn)隨機(jī)分布特征(即不存在空間自相關(guān)性)。

1.2.2 空間熱點(diǎn)探測法

全局聚類檢驗(yàn)僅用于檢測區(qū)域整體是否存在空間自相關(guān)特征，為進(jìn)一步檢驗(yàn)局部空間自相關(guān)特征，本研究通過可視化的方法，采用Getis-Ord統(tǒng)計(jì)值檢測生態(tài)源地綜合評(píng)價(jià)值空間分布高值(或低值)聚集區(qū)域，即生態(tài)源地空間分布的“熱點(diǎn)”(或“冷點(diǎn)”)區(qū)域。其公式如下：

式中，n是研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)斑塊總數(shù)，Wi，j是生態(tài)斑塊i與生態(tài)斑塊j之間歐幾里得空間距離權(quán)重，xj是生態(tài)斑塊j的綜合評(píng)價(jià)值，是綜合評(píng)價(jià)值的平均值，=Z。當(dāng)為正，數(shù)值越大，且Z和P值統(tǒng)計(jì)顯著時(shí)，表示生態(tài)源地空間分布越趨于高值集聚，即屬于“熱點(diǎn)”區(qū)域；當(dāng)為負(fù)，數(shù)值越小，且Z和P值統(tǒng)計(jì)顯著時(shí)，表示生態(tài)源地空間分布越趨于低值集聚，即屬于“熱點(diǎn)”區(qū)域。

圖1 北安市(縣)域范圍生態(tài)源地識(shí)別和等級(jí)劃分空間分布

1.2.3 空間自相關(guān)分布趨向分析法

空間熱點(diǎn)分析主要用于可視化局部地區(qū)空間的屬性值高值(或低值)聚集區(qū)域，為進(jìn)一步明確這些高值(或低值)聚集區(qū)域空間分布的方向趨勢，本研究采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓工具識(shí)別生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)和“冷點(diǎn)”區(qū)分布的空間走向，分為居中趨向、散布趨向和定向趨向。其公式如下：

式中，n是研究區(qū)域內(nèi)“熱點(diǎn)”區(qū)或“冷點(diǎn)”區(qū)生態(tài)斑塊總數(shù)，xi和yi分別是生態(tài)斑塊i的坐標(biāo)，代表生態(tài)斑塊的平均中心。通過計(jì)算將得到橢圓長軸距離、短軸距離和方向。橢圓的長軸代表生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)或“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布最多的方向；橢圓的短軸代表生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)或“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布最少的方向。

1.3 空間分布分異特征影響因素分析方法

地理探測器模型方法由王勁峰等基于空間分層異構(gòu)性開發(fā)的一種新型空間分析模型，用以探測某地理屬性與其解釋因子之間的關(guān)系[36]。該模型假設(shè)地理事物總是存在于特定的空間位置，影響其變化的環(huán)境因子在空間上具有差異性，若某環(huán)境因子與地理事物的變化在空間上具有顯著一致性，則該環(huán)境因子對(duì)地理事物的發(fā)生與發(fā)展具有決定意義。該方法優(yōu)勢在于假設(shè)條件與約束條件較少，可以有效地識(shí)別自變量與因變量之間的相互作用關(guān)系，具有普適性，能有效克服傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法處理類別變量的局限性。本文運(yùn)用地理探測器模型探測相關(guān)影響因子X對(duì)空間分布分異特征下的生態(tài)源地Y的影響，其模型如下：

2 空間自相關(guān)性視角下市(縣)域生態(tài)源地空間分布特征及其影響因素分析方法的應(yīng)用

本研究以黑龍江北安市(縣)為例，該市代表了近10多年來我國北方中小城市在城鎮(zhèn)化背景下走集中城鎮(zhèn)化發(fā)展道路、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向外圍地區(qū)轉(zhuǎn)移、房地產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)資本向空間集聚、城市建設(shè)用地不斷擴(kuò)張的空間發(fā)展特征。2010年，北安市建成區(qū)建設(shè)用地約為23.32km2，至2020年，建成區(qū)建設(shè)用地預(yù)計(jì)達(dá)到33.28km2，10年內(nèi)城市建設(shè)用地面積擴(kuò)張約50%；2010年北安市城鎮(zhèn)化率約為60%，至2020年，城鎮(zhèn)化率約為65%。土地覆蓋類型除建設(shè)用地外，主要由各種管理類型下的非建設(shè)用地組成，如耕地、園地、草地、林地以及鄉(xiāng)土植被覆蓋的未利用地，建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張不斷侵占非建設(shè)用地，造成區(qū)域內(nèi)生境破碎化、生物多樣性減少、城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能失衡。

2.1 市(縣)域生態(tài)源地識(shí)別和等級(jí)劃分

基于生態(tài)源地綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，運(yùn)用自然斷點(diǎn)法，將研究區(qū)生態(tài)源地劃分為1～5個(gè)級(jí)別(圖1)，級(jí)別越高表示生態(tài)源地的生態(tài)功能越顯著：1級(jí)生態(tài)源地＜2級(jí)生態(tài)源地＜3級(jí)生態(tài)源地＜4級(jí)生態(tài)源地＜5級(jí)生態(tài)源地。結(jié)果表明：研究區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能顯著性整體呈現(xiàn)“東部高-西部低”“東部-中部-西部逐級(jí)遞減”的空間差異分布。由圖1可知，東部地區(qū)3～5級(jí)生態(tài)源地主要分布在通北林業(yè)局，中西部地區(qū)主要分布1～2級(jí)生態(tài)源地；通北林業(yè)局東北部地區(qū)主要分布4、5級(jí)生態(tài)源地，通北林業(yè)局西南部地區(qū)主要分布3、4級(jí)生態(tài)源地，通北林業(yè)局西南部以外地區(qū)主要分布1、2級(jí)生態(tài)源地。從東部到中部再到西部的生態(tài)源地等級(jí)逐步遞減，反映出研究區(qū)東部與中西部地區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能顯著性差異較大，東部地區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能質(zhì)量明顯優(yōu)于中西部地區(qū)。這在一定程度上反映了研究區(qū)內(nèi)自然條件、人類活動(dòng)等影響因素存在明顯的東西差異，東部地區(qū)森林覆蓋率明顯高于西部地區(qū)，且西部地區(qū)居民點(diǎn)以及道路鐵路網(wǎng)密度明顯高于東部地區(qū)。

2.2 市(縣)域生態(tài)源地空間自相關(guān)特征分析

2.2.1 整體空間自相關(guān)特征分析

研究區(qū)生態(tài)源地空間分布全局Moran'sI指數(shù)約為0.035 3(圖2)，表明研究區(qū)生態(tài)源地空間分布呈聚類分布，即高級(jí)別生態(tài)源地與高級(jí)別生態(tài)源地相鄰，或低級(jí)別生態(tài)源地與低級(jí)別生態(tài)源地相鄰，具有空間集聚效應(yīng)。且P值約為0.00，小于0.01，Z值約為60.07，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2.58，統(tǒng)計(jì)上非常顯著，說明研究區(qū)生態(tài)源地空間分布集聚特征較明顯、集聚程度較高、空間集聚效應(yīng)較大。

2.2.2 局部空間自相關(guān)特征分析

研究區(qū)局部或鄰里生態(tài)源地空間分布集聚特征如圖3所示，紅色代表高等級(jí)生態(tài)源地空間分布集聚區(qū)域，即空間“熱點(diǎn)”區(qū)域，顏色越深表示高等級(jí)生態(tài)源地空間集聚效應(yīng)越顯著；黃色代表不同等級(jí)生態(tài)源地隨機(jī)分布區(qū)域，無明顯空間集聚效應(yīng)；藍(lán)色代表低等級(jí)生態(tài)源地空間分布集聚區(qū)域，即空間“冷點(diǎn)”區(qū)域，顏色越深表示低等級(jí)生態(tài)源地空間分布集聚效應(yīng)越顯著。由圖3可知，研究區(qū)高等級(jí)生態(tài)源地和低等級(jí)生態(tài)源地空間分布集聚格局存在東西部明顯差異。空間“熱點(diǎn)”區(qū)域主要分布在東部通北縣林業(yè)局，呈現(xiàn)大規(guī)模集聚、集中連片式的格局特征；空間“冷點(diǎn)”區(qū)域主要分布在中西部其他地區(qū)，呈現(xiàn)小規(guī)模集聚、零星分散式的格局特征。

圖2 北安市(縣)域范圍生態(tài)源地空間分布全局Moran's I指數(shù)

圖3 北安市(縣)域范圍生態(tài)源地空間分布“熱點(diǎn)”分析及趨向分析

2.2.3 空間自相關(guān)分布趨向特征分析

研究區(qū)高等級(jí)生態(tài)源地和低等級(jí)生態(tài)源地聚集區(qū)域的空間分布趨向特征如圖3所示，紅色橢圓代表“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布趨向，藍(lán)色橢圓代表“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布趨向。藍(lán)色橢圓長軸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于短軸距離，長軸方向呈北偏西58°，說明空間“冷點(diǎn)”區(qū)分布走向趨于定向趨向，主要沿北安市區(qū)-趙光鎮(zhèn)-趙光農(nóng)場-建設(shè)農(nóng)場方向分布；紅色橢圓長軸距離與短軸距離相差較小，說明空間“熱點(diǎn)”區(qū)分布走向趨于居中趨向，主要趨向于通北林業(yè)局中部地區(qū)。

2.3 市(縣)域生態(tài)源地空間分布分異特征影響因素

由以上分析可知，西部生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)和東部生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)存在明顯的空間自相關(guān)分布分異特征，生態(tài)源地生態(tài)功能空間集聚效應(yīng)東西失衡，東部地區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能質(zhì)量明顯高于西部地區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能質(zhì)量，主要影響因素包括生態(tài)源地識(shí)別評(píng)價(jià)體系中的土地覆蓋斑塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)、質(zhì)量以及外部環(huán)境干擾3個(gè)準(zhǔn)則層內(nèi)影響因素。運(yùn)用地理探測器模型中的因子探測器，分別計(jì)算各影響因素對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布和生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布的差異性影響，具體結(jié)果見表2。

“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布影響因素影響力從大到小排序依次為：斑塊面積(X1)＞生態(tài)足跡供給量(X11)＞斑塊結(jié)構(gòu)(X2=X3=X4=X5)＞坡度(X6)＞外界環(huán)境干擾因素(X13＞X15＞X14)＞生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量(X10)＞氣候生產(chǎn)潛力(X7)＞距采礦點(diǎn)距離(X16)＞距河流距離(X12)，植被覆蓋指數(shù)(X8)和水源涵養(yǎng)量(X9)對(duì)“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布影響不顯著；“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布影響因素影響力從大到小排序依次為：斑塊結(jié)構(gòu)(X1＞X2=X3=X4=X5)＞斑塊質(zhì)量(X8＞X10＞X7)＞外界環(huán)境干擾因素(X13＞X14＞X15)＞距河流距離(X12)＞距采礦點(diǎn)距離(X16)＞水源涵養(yǎng)量(X9)，坡度(X6)和生態(tài)足跡供給量(X11)對(duì)“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布影響不顯著。

表2 研究區(qū)生態(tài)源地 “冷點(diǎn)”區(qū)和“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布影響因素測度

綜合分析結(jié)果顯示，土地利用斑塊結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)和“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布均具有較大影響；土地利用斑塊質(zhì)量影響因素對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布的影響程度大于對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布的影響程度，其中植被覆蓋指數(shù)、生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量和氣候生產(chǎn)潛力對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)產(chǎn)生較大影響，而植被覆蓋指數(shù)對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)無顯著影響，生態(tài)足跡供給量和坡度對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)產(chǎn)生較大影響，而對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)無顯著影響；外界環(huán)境干擾因素(包括距居民點(diǎn)距離、距高速/鐵路距離和距公路距離)對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)空間分布的影響程度大于對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)空間分布的影響程度。

2.4 規(guī)劃對(duì)策與建議

基于生態(tài)源地空間分布自相關(guān)特征量化研究，可以直觀對(duì)比分析區(qū)域整體和局部生態(tài)源地空間分布集聚效應(yīng)差異性，從生態(tài)空間水平方向上確定城鄉(xiāng)生態(tài)空間格局優(yōu)化方向和目標(biāo)；運(yùn)用地理探測器探測不同影響因素對(duì)生態(tài)源地空間自相關(guān)分異特征的差異性影響，可以為同一區(qū)域內(nèi)、不同空間集聚特征的生態(tài)源地制定不同時(shí)序優(yōu)化手段及方法，主要規(guī)劃對(duì)策建議如下。

1)依據(jù)市(縣)域生態(tài)源地整體和局部空間自相關(guān)分布特征分析結(jié)果，未來進(jìn)行城鄉(xiāng)生態(tài)空間格局優(yōu)化時(shí)應(yīng)注重增大西部“冷點(diǎn)”區(qū)生態(tài)源地規(guī)模、提高生態(tài)源地內(nèi)部功能質(zhì)量，在改善西部“冷點(diǎn)”區(qū)某一生態(tài)斑塊規(guī)模和質(zhì)量的同時(shí)，注重提高其周邊生態(tài)斑塊的規(guī)模和質(zhì)量，發(fā)揮西部地區(qū)生態(tài)源地空間分布規(guī)模效應(yīng)和集聚效應(yīng)，制定集中連片優(yōu)化西部生態(tài)空間的規(guī)劃策略，改善西部地區(qū)生態(tài)空間布局散亂和景觀生態(tài)功能破碎化問題，改善區(qū)域整體生態(tài)空間結(jié)構(gòu)連續(xù)性和功能有效性。

2)依據(jù)市(縣)域生態(tài)源地空間自相關(guān)分布趨向特征，確定西部北偏西58°方向?yàn)槭?縣)域生態(tài)空間規(guī)劃中重點(diǎn)整治軸線，藍(lán)色橢圓主要經(jīng)過北安市、趙光鎮(zhèn)、趙光農(nóng)場和建設(shè)農(nóng)場，其行政范圍內(nèi)生態(tài)源地生態(tài)功能質(zhì)量亟待提高；東部紅色橢圓所囊括區(qū)域趨于圓形，主要為通北林業(yè)局中部地區(qū)，其生態(tài)源地生態(tài)功能質(zhì)量較高、空間集聚效應(yīng)明顯，在市(縣)域生態(tài)空間規(guī)劃中應(yīng)劃定為永久保護(hù)區(qū)域。

3)依據(jù)不同影響因子對(duì)不同空間屬性的生態(tài)源地差異性影響研究結(jié)果，在進(jìn)行生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮生態(tài)空間垂直方向上土地利用斑塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化手段，其次考慮阻止外部環(huán)境干擾手段，最后考慮生態(tài)空間垂直方向上土地利用斑塊質(zhì)量優(yōu)化手段；在進(jìn)行生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮生態(tài)空間垂直方向上土地利用斑塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化手段，其次考慮生態(tài)空間垂直方向上土地利用斑塊質(zhì)量優(yōu)化手段，最后考慮阻止外部環(huán)境干擾手段。

3 結(jié)論與展望

本研究依據(jù)地理要素空間分布自相關(guān)原理，解析市(縣)域尺度生態(tài)源地空間分布整體和局部自相關(guān)性特征，分析其空間自相關(guān)分異特征背景下的影響因素差異性作用，與當(dāng)前研究僅停留在生態(tài)源地等級(jí)劃分之后直接進(jìn)入生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建或生態(tài)安全格局優(yōu)化研究相比，本研究耦合城鄉(xiāng)生態(tài)源地質(zhì)量屬性與空間自相關(guān)屬性，為風(fēng)景園林和規(guī)劃領(lǐng)域耦合生態(tài)源地空間集聚效應(yīng)與規(guī)模效應(yīng)改善城鄉(xiāng)生態(tài)空間生態(tài)功能失衡、低效問題，集中連片優(yōu)化區(qū)域生態(tài)空間生態(tài)功能，合理安排城鄉(xiāng)生態(tài)空間優(yōu)化時(shí)序，并分類制定其結(jié)構(gòu)功能，為改善策略提供理論依據(jù)和方法引導(dǎo)，促進(jìn)風(fēng)景園林生態(tài)規(guī)劃相關(guān)理論和實(shí)踐的發(fā)展。相關(guān)結(jié)論及展望如下。

1)本文基于土地覆蓋數(shù)據(jù)，從土地利用斑塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、質(zhì)量優(yōu)劣性和環(huán)境脅迫性3個(gè)方面選取評(píng)價(jià)因子進(jìn)行生態(tài)源地識(shí)別和等級(jí)劃分，將生態(tài)源地生態(tài)功能顯著性劃分為1～5等級(jí)，研究區(qū)生態(tài)源地生態(tài)功能顯著性整體呈現(xiàn)“東部高-西部低”“東部-中部-西部逐級(jí)遞減”的空間差異分布。

2)通過采用全局Moran'sI指數(shù)、Getis-OrdGi*統(tǒng)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓3個(gè)空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量，分析研究區(qū)生態(tài)源地空間整體自相關(guān)特征、局部自相關(guān)特征以及分布趨向特征。生態(tài)源地空間整體自相關(guān)特征表現(xiàn)為聚類分布，生態(tài)源地生態(tài)功能顯著性具有空間高值集聚或空間低值集聚效應(yīng)；生態(tài)源地空間局部自相關(guān)特征表現(xiàn)為東部“熱點(diǎn)”區(qū)呈大規(guī)模集聚、集中連片式的格局特征，西部“冷點(diǎn)”區(qū)呈小規(guī)模集聚、零星分散式的格局特征；生態(tài)源地空間自相關(guān)分布趨向特征表現(xiàn)為東部“熱點(diǎn)”區(qū)趨于居中趨向，西部“冷點(diǎn)”區(qū)趨于北偏西58°定向趨向。

3)在本研究各影響因素中，生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)總體受土地利用斑塊結(jié)構(gòu)的影響最大，其次為外界環(huán)境干擾因素，受土地利用斑塊質(zhì)量的影響最小，而生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)總體受土地利用斑塊結(jié)構(gòu)的影響最大，其次為土地利用斑塊質(zhì)量影響因素，最后為外界環(huán)境干擾因素；且植被覆蓋指數(shù)對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)無顯著影響，而對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)產(chǎn)生較大影響，生態(tài)足跡供給量和坡度對(duì)生態(tài)源地“冷點(diǎn)”區(qū)產(chǎn)生較大影響，而對(duì)生態(tài)源地“熱點(diǎn)”區(qū)無顯著影響。

4)本研究基于市(縣)域尺度生態(tài)源地空間分布特征及其影響因素解析，提出市(縣)域城鄉(xiāng)生態(tài)空間規(guī)劃策略和建議，從水平方向和垂直方向分類提出區(qū)域整體生態(tài)空間格局優(yōu)化方向及局部生態(tài)空間功能改善路徑，為區(qū)域整體生態(tài)空間布局優(yōu)化及其分區(qū)管控、局部生態(tài)空間生態(tài)功能修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和路徑。兼顧城市地區(qū)與廣大鄉(xiāng)村地區(qū)生態(tài)源地空間分布范圍，避免單一考慮城市化地區(qū)或城市邊緣地區(qū)生態(tài)源地或生態(tài)空間的布局而造成景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)連通性的割裂，同時(shí)耦合城鄉(xiāng)生態(tài)源地空間集聚效應(yīng)，避免生態(tài)源地質(zhì)量屬性與空間屬性割裂而造成城鄉(xiāng)景觀生態(tài)功能損失。

進(jìn)一步研究將基于不同生態(tài)源地空間分布自相關(guān)特征及其影響因素的差異性影響，進(jìn)行城鄉(xiāng)生態(tài)源地管控分區(qū)，針對(duì)不同分區(qū)類別，從區(qū)域整體源地-廊道-基質(zhì)、局部斑塊-邊緣-廊道兩方面，分別提出改善區(qū)域生態(tài)功能空間集聚效益差異、優(yōu)化局部地區(qū)生態(tài)源地結(jié)構(gòu)功能的規(guī)劃細(xì)則，從生態(tài)空間水平方向上和垂直方向上共同優(yōu)化景觀生態(tài)空間格局和功能。此外，景觀生態(tài)空間格局研究應(yīng)該是多尺度、多層次的，本研究屬于市(縣)域范圍空間尺度，未來研究將逐層深化微觀尺度下生態(tài)源地空間分布自相關(guān)特征及其影響因素研究，對(duì)于數(shù)據(jù)精度和指標(biāo)選取要求更高，基于生態(tài)源地空間分布自相關(guān)特征建立不同尺度、不同層次銜接下的生態(tài)源地空間結(jié)構(gòu)及功能優(yōu)化方法是今后景觀生態(tài)空間格局重點(diǎn)研究內(nèi)容和強(qiáng)化方向。最后，在未來研究中，將進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)實(shí)中生物多樣性保護(hù)案例進(jìn)行方法有效性印證，通過對(duì)比分析生態(tài)源地空間布局優(yōu)化前后生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)，監(jiān)察評(píng)估其規(guī)劃效應(yīng)和管控結(jié)果。

注：文中圖片均由柳清繪制。

致謝：感謝哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院提供的幫助；感謝北卡羅萊那大學(xué)教堂山分校中國城市研究中心提供的幫助。