謝 婧,李 文,賈 佳,趙桁嵩

(東北林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院,哈爾濱 150040)

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市生態(tài)環(huán)境效益逐漸降低[1]。構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是保障生態(tài)安全、維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的有力途徑，對(duì)城鄉(xiāng)生態(tài)空間的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是基于景觀生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)識(shí)別生態(tài)源地、構(gòu)建生態(tài)廊道將研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)要素如濕地、林地、草地等有機(jī)銜接的網(wǎng)絡(luò)布局模式[2-5]。國(guó)內(nèi)外逐漸興起多學(xué)科交叉的模型與方法，現(xiàn)有研究多基于景觀生態(tài)學(xué)理論，從圖論[6]、拓?fù)涞萚7-8]角度出發(fā)進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。源地識(shí)別、阻力面設(shè)定與生態(tài)廊道選址是構(gòu)建與優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵步驟。源地識(shí)別方面，許峰等[9]基于形態(tài)學(xué)空間格局分析(morphological spatial pattern analysis，MSPA)方法，根據(jù)研究區(qū)巴中西部新城的土地覆被現(xiàn)狀，在Guidos中識(shí)別出對(duì)研究區(qū)具重要生態(tài)意義的核心區(qū)作為生態(tài)源地。Riitters等[10]基于數(shù)學(xué)相關(guān)理論進(jìn)行格局分析與源地識(shí)別。史芳寧等[11]根據(jù)研究區(qū)廣西左右江流域的自然現(xiàn)況，注重大面積自然綠地對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的作用，選取物種密集的25個(gè)自然保護(hù)區(qū)為生態(tài)源地。阻力面設(shè)置方面，Lookingbill等[12]考慮物種遷徙規(guī)律，通過(guò)擴(kuò)散模型綜合評(píng)價(jià)斑塊間的阻力。何建華等[13]將武漢市各區(qū)人口數(shù)據(jù)作為人為干擾阻力，納入阻力面構(gòu)建中。廊道識(shí)別方面，李恒凱等[14]基于最小累積阻力模型(minimum cumulative resistance，MCR)得出成本路徑作為生態(tài)廊道選址。Saura等[15]結(jié)合景觀格局分析與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論共同確定林地斑塊間的連通廊道。楊志廣等[16]分析了潛在生態(tài)廊道的景觀結(jié)構(gòu)，得出生態(tài)廊道緩沖區(qū)的適宜寬度。

齊齊哈爾市作為哈大齊工業(yè)走廊城市群的骨干之一，是黑龍江省統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的先導(dǎo)地區(qū)，近些年大力發(fā)展重工業(yè)，工業(yè)化快速建設(shè)導(dǎo)致了其生態(tài)環(huán)境的惡化，水土流失與濕地退化嚴(yán)重，亟待生態(tài)環(huán)境修復(fù)與土地資源整合[17-19]。本研究以齊齊哈爾主城區(qū)為研究范圍，通過(guò)分析城市建設(shè)發(fā)展導(dǎo)致的土地利用變化，得出生態(tài)環(huán)境存在的主要問(wèn)題，為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建提供研究基礎(chǔ)。在2017年土地利用類(lèi)型解譯結(jié)果中提取出林地、草地、濕地3類(lèi)生態(tài)要素，通過(guò)Guidos進(jìn)行基于MSPA的景觀格局分類(lèi)，根據(jù)Conefor2.6得出的斑塊可能連通性指數(shù)變化量(the delta values for probability index of connectivity,dPC)來(lái)確定生態(tài)源地，應(yīng)用GIS技術(shù)基于最小累積阻力模型得出潛在生態(tài)廊道，計(jì)算廊道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析相關(guān)指數(shù)，對(duì)廊道分布稀疏地區(qū)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃補(bǔ)充，合理優(yōu)化區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)布局，研究結(jié)果旨在為東北老工業(yè)城市生態(tài)修復(fù)與資源整合提供理論與方法借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

齊齊哈爾市是東北地區(qū)工業(yè)發(fā)展的重要樞紐，也是黑龍江省西部經(jīng)濟(jì)、政治及文化中心。地處黑龍江省西南部松嫩平原，東經(jīng)123°—126°，北緯45°—48°，總體地勢(shì)平坦，北部地勢(shì)較高，東部及南部地勢(shì)較低；市域內(nèi)包含嫩江等主要河流廊道，本土植被主要為草甸草原。齊齊哈爾市具有典型東北地區(qū)的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季氣候干旱多風(fēng)，夏秋兩季短暫而多雨，冬季漫長(zhǎng)而寒冷。近年來(lái)，哈大齊工業(yè)走廊相關(guān)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)城市群起到了極大的經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用，齊齊哈爾市以非金屬礦為工業(yè)發(fā)展特色，快速工業(yè)發(fā)展使得主城區(qū)建設(shè)用地急劇擴(kuò)張[20]，侵占城鄉(xiāng)生態(tài)空間，濕地、林地、草地斑塊布局零散，主城區(qū)東南部與大慶市接壤的大面積濕地斑塊逐漸呈現(xiàn)破碎化，水土流失較為嚴(yán)重，亟待修補(bǔ)與資源整合。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理 本研究采用的數(shù)據(jù)主要包括《齊齊哈爾市統(tǒng)計(jì)年鑒》、齊齊哈爾市矢量路網(wǎng)(源自O(shè)pen Street Map)、齊齊哈爾市Landsat遙感影像與DEM高程數(shù)據(jù)(源自地理空間數(shù)據(jù)云，30 m)、高清Google影像等。下載Landsat5/Landsat8衛(wèi)星在相等間隔(2003年、2010年、2017年)的三期影像以及DEM，2003年、2010年、2017年三期精度為30 m的Landsat影像均選自6—9月的無(wú)云影像，土地利用類(lèi)型清晰，植被覆蓋良好。通過(guò)ENVI與ArcGIS分別對(duì)三期影像進(jìn)行幾何校正、輻射校正、大氣校正、波段融合，根據(jù)本研究需要，將土地利用類(lèi)型分為濕地、林地、草地、耕地、建設(shè)用地和未利用地6類(lèi)。以目視解譯法根據(jù)Google Earth高清歷史影像對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)，每期隨機(jī)生成200個(gè)樣點(diǎn)，通過(guò)ENVI混淆矩陣和精度評(píng)價(jià)進(jìn)行驗(yàn)證，得出分類(lèi)精度分別為84.5%，88.0%，87.5%，平均精度為86.67%，滿足后續(xù)研究需要。

1.2.2 基于MSPA方法的景觀識(shí)別 形態(tài)學(xué)空間格局分析法(morphological spatial pattern analysis，MSPA)在生態(tài)源地識(shí)別方面應(yīng)用較多，從生態(tài)結(jié)構(gòu)連通性入手，基于數(shù)學(xué)原理對(duì)圖像柵格進(jìn)行空間格局的識(shí)別分析[21]。本研究基于解譯出的2017年土地利用類(lèi)型柵格圖(像元大小為30 m)，提取濕地、林地、草地作為MSPA的前景要素，因考慮耕地的人為干擾程度較強(qiáng)，將耕地、建設(shè)用地、未利用地設(shè)為背景，轉(zhuǎn)換成tiff格式的二值圖，在Guidostoolbox中識(shí)別出7種景觀類(lèi)型，分別為核心區(qū)、橋接區(qū)、島狀斑塊、環(huán)道區(qū)、邊緣區(qū)、支線、孔隙。

1.2.3 生態(tài)源地景觀連通性評(píng)價(jià) 應(yīng)用Conefor 2.6軟件，根據(jù)斑塊連通距離閾值和連通概率可計(jì)算出斑塊的景觀連通性相關(guān)指數(shù)。景觀連通性是衡量區(qū)域生態(tài)斑塊相聯(lián)系程度的重要指標(biāo)之一，可能連通性指數(shù)(the probability index of connectivity,PC)在現(xiàn)有研究中應(yīng)用較多，其分析優(yōu)勢(shì)在于綜合考慮了物種遷移能力和擴(kuò)散概率，是現(xiàn)階段較為成熟的評(píng)價(jià)指標(biāo)；可能連通性指數(shù)變化量(the delta values for probability index of connectivity,dPC)常用來(lái)反映斑塊重要性[22]，公式如下：

(1)

(2)

1.2.4 阻力面的構(gòu)建 斑塊阻力值表示物種擴(kuò)散的困難程度，對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建具有重要意義。根據(jù)研究區(qū)人為干擾與實(shí)地調(diào)研情況，結(jié)合文獻(xiàn)[23-24]對(duì)各土地利用類(lèi)型進(jìn)行阻力賦值，賦值范圍1～100?；贛SPA方法對(duì)生境斑塊的識(shí)別，生態(tài)源地是物種生存的最佳場(chǎng)所，面積較大，具有保護(hù)生物多樣性的作用，對(duì)物種擴(kuò)散幾乎不產(chǎn)生阻力，此類(lèi)土地的阻力值最小，賦值為1。其他核心區(qū)阻力值相對(duì)生態(tài)源地稍有增大，但因核心區(qū)具有較高的生態(tài)價(jià)值[23]，在整體阻力中仍屬于低阻力區(qū)。橋接區(qū)是核心區(qū)之間的銜接斑塊，起到廊道連通的作用，促進(jìn)區(qū)域信息流動(dòng)，阻力較小，賦值為10～20。島狀斑塊為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的潛力節(jié)點(diǎn)，但與其他斑塊連通程度一般，賦值為30。除dPC值較高的核心區(qū)、橋接區(qū)外，其他草地、林地、濕地斑塊面積較小、連通性差，此類(lèi)土地的阻力值相對(duì)較大，賦值在30～50。耕地受到較強(qiáng)的人為干擾，賦值為80。建設(shè)用地為硬質(zhì)表面，是人為干擾最強(qiáng)的區(qū)域，阻力值最大，賦值為100。

坡度與海拔對(duì)物種擴(kuò)散具一定程度影響[13]，阻力賦值范圍為1～100。根據(jù)寒地物種棲息地的特征[25]，坡度小于5°時(shí)，幾乎不影響物種擴(kuò)散，賦值為1。遷徙難度隨坡度增加而增加，當(dāng)坡度大于20°，物種遷徙較困難，此類(lèi)地形阻力較大，賦值為80。海拔上，物種擴(kuò)散難度隨高程增加而增大。研究區(qū)域景觀要素較復(fù)雜，土地利用類(lèi)型在阻力面的構(gòu)建中占有較大權(quán)重，坡度因子次之，因研究區(qū)處于東北平原，地形海拔較低，對(duì)物種影響較小，其權(quán)重也相對(duì)較小。綜上，基于熵值法[26]計(jì)算各類(lèi)指標(biāo)的離散程度，分析得出土地利用類(lèi)型、坡度、高程的權(quán)重分別為0.58，0.25，0.17 (表1)。

表1 阻力面賦值及權(quán)重

1.2.5 基于MCR的生態(tài)廊道構(gòu)建與優(yōu)化 最小累積阻力模型(minimum cumulative resistance model，MCR)是現(xiàn)有生態(tài)廊道識(shí)別的有力途徑[27]，該模型計(jì)算源點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)所需克服的最小累積阻力，獲得兩斑塊之間的最小成本路徑，即物種擴(kuò)散最優(yōu)通道，公式如下：

(3)

式中:MCR為最小成本值;Dij表示從原點(diǎn)j到空間單元i的空間距離;Ri表示空間單元i的阻力系數(shù)。

重力模型[28]能夠科學(xué)評(píng)價(jià)生態(tài)源點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的相互作用程度，相互作用力值越大，兩者間的廊道在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中具有越重要的地位。經(jīng)過(guò)重力模型計(jì)算可得出區(qū)域廊道重要性分級(jí)，并對(duì)廊道稀疏地區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充，科學(xué)優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。重力模型公式如下：

(4)

式中:Gij代表研究區(qū)域內(nèi)斑塊i與j之間的相互作用力強(qiáng)度；Si為斑塊i的面積；Sj為斑塊j的面積；Pi為斑塊i的阻力值；Pj為斑塊j的阻力值；Lij為斑塊i與斑塊j之間廊道的累積阻力值；Lmax為研究區(qū)域所有廊道的最大累積阻力值。

網(wǎng)絡(luò)閉合指數(shù)(α指數(shù))、網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)(β指數(shù))、網(wǎng)絡(luò)連通率指數(shù)(γ指數(shù))反映出區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中源地與廊道的連通關(guān)系以及生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，指數(shù)數(shù)值與生態(tài)廊道連通性呈正相關(guān)[29-30]，計(jì)算公式如下：

(5)

(6)

(7)

式中:L為生態(tài)廊道數(shù);V為生態(tài)節(jié)點(diǎn)數(shù)。通過(guò)計(jì)算對(duì)比生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化前與優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)來(lái)量化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果。

1.2.6 網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)生態(tài)敏感性分析及生態(tài)斷裂點(diǎn)修復(fù) 生態(tài)敏感性是指某區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)受人類(lèi)活動(dòng)干擾后的環(huán)境變化程度，表示該區(qū)生態(tài)環(huán)境被破壞的可能性，高敏感區(qū)的生態(tài)效益更易因人為干擾而下降[31-32]。對(duì)優(yōu)化后的“源地—廊道”生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建多級(jí)緩沖區(qū)，結(jié)合文獻(xiàn)[33-34]將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)“源地—廊道”體系50 m緩沖區(qū)內(nèi)作為極敏感區(qū)，50～200 m為高敏感區(qū)，200～500 m為中敏感區(qū)，500～1 000 m為低敏感區(qū)，其余地區(qū)為不敏感區(qū)。根據(jù)結(jié)果提出相應(yīng)的保護(hù)措施，為城市生態(tài)規(guī)劃相關(guān)工作提供參考[35]。在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，生態(tài)斷裂點(diǎn)的存在不容忽視[11,36]。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系與研究區(qū)域內(nèi)穿行的鐵路、高速路、國(guó)道相交處為生態(tài)斷裂點(diǎn)，通過(guò)Open Street Map網(wǎng)站和QGIS軟件獲取研究區(qū)域矢量路網(wǎng)，在ArcGIS中與廊道疊加取交點(diǎn)并進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，根據(jù)結(jié)果提出相關(guān)修復(fù)建議。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)域土地利用變化

隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，研究區(qū)生態(tài)斑塊總面積減少，區(qū)域生境呈現(xiàn)破碎化的趨勢(shì)。根據(jù)分析結(jié)果(表2)，2003—2017年，研究區(qū)域建設(shè)用地面積不斷增加，未利用地減少，各生態(tài)斑塊也處于不斷變化中。2003年耕地面積為1 553.11 km2，所占比重最大，濕地所占的面積比僅次于耕地，建設(shè)用地面積為354.28 km2，占總面積的8.59%；到2017年，建設(shè)用地占研究區(qū)域總面積的10.66%，林地、草地、濕地面積均減少，區(qū)域生態(tài)環(huán)境亟待保護(hù)與修整。

表2 研究區(qū)域2003-2017年各類(lèi)土地利用變化

2.2 基于MSPA的景觀分析

以2017年土地利用類(lèi)型柵格數(shù)據(jù)中的濕地、林地、草地作為MSPA的前景要素，耕地、建設(shè)用地、未利用地作為背景要素，將柵格轉(zhuǎn)化為tiff格式的二值圖，導(dǎo)入Guidos識(shí)別出7種景觀類(lèi)型，分別為核心區(qū)、橋接區(qū)、島狀斑塊、環(huán)道區(qū)、邊緣區(qū)、支線、孔隙，由表3看出，核心區(qū)面積為850.43 km2，所占比例最大，為54.16%，其次為邊緣區(qū)，占比15.91%，而島狀斑塊、環(huán)道區(qū)與孔隙所占比例較小，表明齊齊哈爾主城區(qū)景觀構(gòu)成以較大型斑塊為主，且斑塊具有邊緣復(fù)雜、形態(tài)破碎等特征，支線的總面積為122.19 km2，占比為7.78%，大型斑塊的外圍分布較多支線，表明斑塊較易與外界進(jìn)行物質(zhì)能量交流。

表3 不同景觀要素的生態(tài)學(xué)含義及面積占比

2.3 景觀連通性評(píng)價(jià)與生態(tài)源地提取

結(jié)合前人研究[9,11,23]，設(shè)置斑塊連通距離閾值設(shè)為500 m，連通概率為0.5，通過(guò)Conefor 2.6計(jì)算，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行景觀分級(jí)，將核心區(qū)分為四級(jí)：生態(tài)源地dPC>0.1，一級(jí)核心區(qū)0.1>dPC>0.05，二級(jí)核心區(qū)0.05>dPC>0.01，三級(jí)核心區(qū)0.01>dPC。提取面積大于2.5 hm2的橋接區(qū)并分為3個(gè)等級(jí)：一級(jí)橋接區(qū)dPC>0.8，二級(jí)橋接區(qū)0.8>dPC>0.2，三級(jí)橋接區(qū)0.2>dPC。提取面積大于2.5 hm2的島狀斑塊作為潛力節(jié)點(diǎn)，綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)圖1。為有效區(qū)分，核心區(qū)dPC值取小數(shù)點(diǎn)后三位，結(jié)合文獻(xiàn)[13,16,23]選取dPC>0.1的16個(gè)斑塊作為生態(tài)源地(表4)。

圖1 基于dPC指數(shù)的核心區(qū)、橋接區(qū)及島狀斑塊分級(jí)評(píng)價(jià)

表4 核心區(qū)(生態(tài)源地)景觀連通性重要程度排序

2.4 生態(tài)廊道構(gòu)建

基于最小累積阻力模型(MCR)，根據(jù)16個(gè)生態(tài)源地與前期分析得出的研究區(qū)綜合阻力面，在ArcGIS中計(jì)算每?jī)砂邏K間的成本路徑，16個(gè)生態(tài)源地間存在共計(jì)120條生態(tài)廊道。通過(guò)重力模型計(jì)算16個(gè)生態(tài)源地之間的相互作用矩陣(表5)，參照前人研究[16,37]，將相互作用力大于5的廊道提取出來(lái)，作為重要生態(tài)廊道，共計(jì)14條，其余作為一般廊道，共計(jì)106條(圖2)。表5表明，斑塊10與斑塊11間相互作用力最大，為326.32，說(shuō)明此兩斑塊間距離較短，物種遷徙擴(kuò)散阻力相對(duì)較小，斑塊關(guān)聯(lián)度較高，在未來(lái)規(guī)劃中應(yīng)加強(qiáng)斑塊10與斑塊11間生態(tài)廊道的圍合保護(hù)。

表5 基于重力模型構(gòu)建的生態(tài)源地相互作用矩陣

2.5 生態(tài)廊道優(yōu)化

圖2表明，生態(tài)廊道集中于研究區(qū)東南部，東南部生境斑塊面積較大，景觀連通性較好，而西北部廊道體系連通性較差，結(jié)合參考文獻(xiàn)[16]，在研究區(qū)西北部重新選取具有重要生態(tài)意義的斑塊，構(gòu)建新廊道來(lái)完善研究區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。根據(jù)前期MSPA分析結(jié)果，核心區(qū)具較高的生態(tài)效益，選取研究區(qū)西北部除生態(tài)源地外，剩余核心區(qū)中面積較大且連通性高的斑塊作為補(bǔ)充生態(tài)源地。對(duì)于研究區(qū)邊界處的核心斑塊應(yīng)重點(diǎn)考慮，因其位于邊界，其與內(nèi)部源地建設(shè)生態(tài)廊道后，廊道體系將全面覆蓋研究區(qū)，此生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系更為完善[16]。最終選取7處補(bǔ)充生態(tài)源地(表6)，與原有源地進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，得出新增133條規(guī)劃廊道(圖3)。

圖2 研究區(qū)域生態(tài)廊道識(shí)別與分級(jí)

圖3 優(yōu)化后研究區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系

表6 補(bǔ)充生態(tài)源地生態(tài)屬性及選擇依據(jù)

通過(guò)廊道網(wǎng)絡(luò)閉合指數(shù)(α指數(shù))、網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)(β指數(shù))、網(wǎng)絡(luò)連通率指數(shù)(γ指數(shù))對(duì)優(yōu)化前后的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果如下：優(yōu)化前的生態(tài)源地?cái)?shù)(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))為16，廊道總數(shù)為120，α，β，γ指數(shù)分別為3.89，7.50，2.86；優(yōu)化后的生態(tài)源地?cái)?shù)(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))為23，廊道總數(shù)為253，α，β，γ指數(shù)分別為5.63，11.00，4.02，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連通性有較大提升，表明生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，規(guī)劃的潛在生態(tài)廊道提高了區(qū)域生態(tài)源地連接水平，增強(qiáng)了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.6 網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)生態(tài)敏感性分析

將優(yōu)化后的“源地—廊道”生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行分級(jí)緩沖區(qū)分析，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系50 m緩沖區(qū)內(nèi)為極敏感區(qū)，面積為584.91 km2；50～200 m緩沖帶為高敏感區(qū)，面積為455.33 km2；200～500 m緩沖帶為中敏感區(qū)，面積為631.60 km2；500～1 000 m緩沖帶為低敏感區(qū)，面積為779.61 km2；1 000 m緩沖帶外的其他地區(qū)面積共1 652.72 km2，為不敏感區(qū)(圖4)。極敏感區(qū)占研究區(qū)域總面積的14.18%，其比重大于高敏感區(qū)的11.04%，在未來(lái)生態(tài)規(guī)劃中，潛在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)較近范圍內(nèi)的緩沖區(qū)應(yīng)格外注重相關(guān)法律法規(guī)的制定，禁止隨意開(kāi)發(fā)建設(shè)。在低敏感區(qū)與不敏感區(qū)可根據(jù)實(shí)地情況，在避讓生境斑塊的前提下進(jìn)行適度的開(kāi)發(fā)建設(shè)。

圖4 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系緩沖區(qū)評(píng)價(jià)

2.7 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)斷裂點(diǎn)及修復(fù)措施

將從Open Street Map網(wǎng)站和QGIS軟件獲取的矢量路網(wǎng)在ArcGIS中與生態(tài)廊道疊加，得出斷裂點(diǎn)共計(jì)352個(gè)。其中，一級(jí)斷裂點(diǎn)為生態(tài)廊道與鐵路交匯點(diǎn)，共計(jì)116個(gè)；二級(jí)斷裂點(diǎn)為生態(tài)廊道與高速路交匯點(diǎn)，共計(jì)108個(gè)；三級(jí)斷裂點(diǎn)為生態(tài)廊道與國(guó)道交匯點(diǎn)，共計(jì)128個(gè)(圖5)。生態(tài)斷裂點(diǎn)在平齊鐵路沿線上較為集中，在未來(lái)生態(tài)保護(hù)工作中需注重在相關(guān)生態(tài)廊道斷裂點(diǎn)處修建橋上、橋下通道，為物種擴(kuò)散提供通道；可結(jié)合實(shí)地情況建設(shè)立體綠道活動(dòng)空間，調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，滿足居民日?；顒?dòng)需要。

圖5 研究區(qū)域重要道路與生態(tài)斷裂點(diǎn)分布

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

構(gòu)建并優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡(luò)能夠增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量流動(dòng)，緩解工業(yè)城市在發(fā)展建設(shè)中對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞，對(duì)城鄉(xiāng)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文通過(guò)探究齊齊哈爾市主城區(qū)2003—2017年的土地利用變化，得出現(xiàn)階段研究區(qū)域存在的生境斑塊減少、斑塊破碎化等生態(tài)問(wèn)題，為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與優(yōu)化提供建設(shè)方向，在東北重工業(yè)城市因地制宜的生態(tài)規(guī)劃策略方面進(jìn)行了一定的創(chuàng)新。基于形態(tài)學(xué)空間格局分析(MSPA)方法與景觀連通性識(shí)別出生態(tài)源地，并結(jié)合區(qū)域景觀類(lèi)型與地形要素構(gòu)建阻力面，基于最小累積阻力模型(MCR)識(shí)別潛在生態(tài)廊道。通過(guò)重力模型計(jì)算對(duì)廊道進(jìn)行重要性分級(jí)，通過(guò)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)指數(shù)科學(xué)評(píng)價(jià)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系優(yōu)化結(jié)果，并構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系緩沖區(qū)作為研究區(qū)域生態(tài)敏感性分區(qū)，為后續(xù)相關(guān)部門(mén)的生態(tài)規(guī)劃工作提供建設(shè)參考。研究結(jié)果表明：齊齊哈爾市主城區(qū)在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，生態(tài)斑塊逐漸破碎化，生境面積減小，邊緣趨于規(guī)則。核心區(qū)生態(tài)源地集中于研究區(qū)東南部的自然濕地以及穿過(guò)主城區(qū)的嫩江支流，原提取出生態(tài)源地共16處。重要生態(tài)廊道共計(jì)14條，一般生態(tài)廊道共計(jì)106條，主要集中于研究區(qū)東南部，在東北部亦有少量分布，而西北部的生態(tài)廊道存在連通水平不均、缺乏閉合環(huán)路等問(wèn)題，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系有待完善。通過(guò)計(jì)算補(bǔ)充了7個(gè)生態(tài)源地與133條規(guī)劃生態(tài)廊道，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)指數(shù)計(jì)算得出，優(yōu)化后的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連通性有了較大提升。優(yōu)化后的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系共計(jì)23處生態(tài)源地、253條生態(tài)廊道，旨在為區(qū)域生態(tài)保護(hù)區(qū)劃定與防護(hù)林廊道建設(shè)提供參考。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系緩沖區(qū)的生態(tài)敏感性分區(qū)得出未來(lái)規(guī)劃中的重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域與適度開(kāi)發(fā)區(qū)域，根據(jù)352個(gè)生態(tài)斷裂點(diǎn)布局得出立體綠道擬修建位置，為齊齊哈爾市相關(guān)生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)策略的制定提供選址與方法借鑒。

3.2 討 論

結(jié)合前期分析，研究區(qū)域西北部耕地斑塊面積較大，作為人為活動(dòng)較強(qiáng)的區(qū)域，可能對(duì)斑塊內(nèi)小型林草地產(chǎn)生干擾破壞，應(yīng)加大對(duì)此類(lèi)小型斑塊的保護(hù)力度，通過(guò)科學(xué)補(bǔ)植修復(fù)破碎林草地生境，提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量流動(dòng)與生物多樣性。本研究對(duì)東北老工業(yè)城市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化仍處于嘗試探索階段，整體研究過(guò)程中存在以下不足：首先，源地選擇沒(méi)有綜合考慮到研究區(qū)內(nèi)不同物種的生存規(guī)律差異，源地的擴(kuò)充還需進(jìn)一步斟酌；其次，阻力面的構(gòu)建缺乏對(duì)城市人口遷移等影響因子的考慮。希望在未來(lái)研究中能夠不斷完善，為齊齊哈爾等工業(yè)城市的綠色建設(shè)提供更為科學(xué)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化策略。