康澳 周欣穎 干曉宇

為有利于提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，為形成高質(zhì)量發(fā)展的國土空間格，本研究以川南經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究范圍，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估結(jié)果提取生態(tài)源地，采用可能連接度指數(shù)評價源地重要性程度，再采用MCR模型識別潛在廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)，得到川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)總體格局.結(jié)果顯示：（1）區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有明顯的空間異質(zhì)性，識別出生態(tài)極重要區(qū)613350 km 2；（2）結(jié)合生態(tài)功能重要性和景觀結(jié)構(gòu)重要性，共選取27塊生態(tài)源地，占研究區(qū)面積的12.97%；（3）識別潛在生態(tài)廊道57條，生態(tài)節(jié)點(diǎn)21個，生態(tài)斷裂點(diǎn)24個.針對網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)要素提出了優(yōu)化建議，構(gòu)建了“一核五心，一帶多廊”網(wǎng)絡(luò)格局.

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)； 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)； 最小累積阻力模型； 川南經(jīng)濟(jì)區(qū)

X321 A 2024.016003

Construction of ecological network of Southern Sichuan ?economic zone based on ecosystem services theory

KANG Ao， ZHOU Xin-Ying， GAN Xiao-Yu

（College of Architecture and Environment， Sichuan University， Chengdu 610065， China）

To improve the regional ecosystem service function and form a high-quality development land space grid， this study takes the Southern Sichuan economic zone as the research scope， uses the ecosystem service assessment results to extract the ecological source， and uses the possible connectivity index（PC） to evaluate the importance of the source. Then， the minimum cumulative resistance （MCR） model was used to indentify the potential ecological networks and ecological nodes and the overall pattern of the ecological network in the South Sichuan Economic Zone was obtained. The results show that：（1） The ecosystem service function of the Southern Sichuan economic zone has obvious spatial heterogeneity and 6133.50 km 2 of extremely important ecological areas were identified. （2） Combined with the importance of ecological function and landscape structure， a total of 27 ecological sources were selected， accounting for 12.97% of the study area.（3） The 57 potential ecological corridors， 21 ecological points and 24 ecological fragile points were identified. Finally， this paper puts forward optimization suggestions for key elements of the ecological network and builds an ecological network pattern of “One core five centers， and one belt multi corridors”.

Ecological network； Ecosystem services； Minimum cumulative resistance model； Southern Sichuan economic zone

1 引 言

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)（Ecological Network）是一種利用廊道將景觀資源斑塊進(jìn)行有機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)體系，通過對網(wǎng)絡(luò)中各要素的識別、保護(hù)和修復(fù)來維持和提升區(qū)域生態(tài)安全 ?［1-3］ .它以生物多樣性保護(hù)與恢復(fù)為導(dǎo)向，將城市地域所有綠色空間納入研究范疇，保證了城市地域生境網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的完整性，是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的重要手段 ?［4］ .

當(dāng)前的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究在理論和實踐上都產(chǎn)生了較多成果，形成了“源地-廊道-節(jié)點(diǎn)”的構(gòu)建范式，常見的方法有最小累積阻力模型（MCR）、圖論法、電路理論等 ?［5，6］ .MCR模型因能較好地反映景觀格局變化和生態(tài)過程的相互作用關(guān)系而在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用.在網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程中，生態(tài)源地的選取是其關(guān)鍵環(huán)節(jié).以往的源地提取方法往往按照自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)的范圍進(jìn)行劃定，主觀性較強(qiáng).目前基于MSPA形態(tài)學(xué)分析進(jìn)行生態(tài)源地的提取方法被廣泛應(yīng)用在廊道構(gòu)建中.MSPA通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理對柵格圖像的空間格局進(jìn)行度量、識別和分割等處理，能從像元層面識別生態(tài)源地的形狀、大小和邊界 ?［7］ .如楊志廣等結(jié)合形態(tài)學(xué)分析方法和景觀連接度評價識別了廣州市生態(tài)源地，并基于最小阻力模型構(gòu)建了市域生態(tài)網(wǎng)絡(luò) ?［8］ .然而，MSPA的源地提取方法注重斑塊的形態(tài)學(xué)特征和結(jié)構(gòu)重要性，較少考慮源地自身的生態(tài)功能價值及其對周邊環(huán)境影響 ?［9］ .生態(tài)源地是關(guān)鍵性生態(tài)用地，是具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 ?［10］ .目前，越來越多學(xué)者引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念作為源地生態(tài)功能重要性測度標(biāo)準(zhǔn).生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種惠益，在區(qū)域及城市尺度上因能較好反映人類需求與生態(tài)功能而被廣泛應(yīng)用于生態(tài)規(guī)劃，其測度、評價和管理是認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)與人類福祉聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)與決策手段 ?［9，11］ .如胡其玉等結(jié)合InVEST模型對廈漳泉地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行量化，指導(dǎo)構(gòu)建了區(qū)域級生態(tài)網(wǎng)絡(luò) ?［12］ ；王宏亮等通過識別不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)聚集情況作為深圳市生態(tài)管理分區(qū)依據(jù) ?［13］ .因此，本文嘗試結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和圖論理論，從功能和結(jié)構(gòu)兩個層面篩選川南經(jīng)濟(jì)區(qū)重要生態(tài)源地并進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建.

隨著川南經(jīng)濟(jì)區(qū)融入成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈的加快，城市化帶來的高強(qiáng)度土地開發(fā)、高密度人口聚集對區(qū)域景觀可持續(xù)性產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響，出現(xiàn)了如生物多樣性減少、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量降低、人地矛盾加劇等問題 ?［14］ .本研究采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估結(jié)果為依據(jù)提取川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)源地，并以采用可能連接度指數(shù)評價源地重要性程度，再采用MCR模型和重力模型識別潛在廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)，得到川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)總體格局，針對生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的重點(diǎn)要素提出優(yōu)化策略，為川南經(jīng)濟(jì)區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建提供科學(xué)借鑒，為形成高質(zhì)量發(fā)展的國土空間格局提供參考.

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)來源

2.1.1 研究區(qū)概況 ?川南經(jīng)濟(jì)區(qū)位于四川、貴州、云南、重慶三省一市交界處，包含自貢、瀘州、內(nèi)江、宜賓四市，28個縣（區(qū)）（27°40′～30°2′N，102°56′～106°20′E），是連接成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)、大西南、長江上游經(jīng)濟(jì)帶的重要樞紐，是四川省第二大經(jīng)濟(jì)體.境內(nèi)多丘陵山地，地形豐富，海拔在173～1994 m之間，整體西南高、東北低.自然本底良好，地處長江上游重要生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，氣候濕潤，林地廣泛，降水充足.全區(qū)面積34 41923 km 2.

2.1.2 數(shù)據(jù)來源 ?2020年川南經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用數(shù)據(jù)（30 m空間分辨率）、DEM數(shù)字高程模型（ 90 m 空間分辨率）來自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn/）； 植被凈初級生產(chǎn)力（500 m空間分辨率）、歸一化植被指數(shù)（250 m 空間分辨率）來自地理空間數(shù)據(jù)云（https：//www.gscloud.cn/）；氣溫、降水量、蒸散量等氣象數(shù)據(jù) （1 km 空間分辨率）來自國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//data.cma.cn/）；土壤可蝕性因子、坡長坡度因子（1 km空間分辨率）來自國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.geodata.cn/）；土壤類型柵格數(shù)據(jù)（1 km空間分辨率）來源于聯(lián)合國糧農(nóng)組織提供的世界土壤數(shù)據(jù)庫（HWSD）的中國土壤數(shù)據(jù)集（https：//www.fao.org/home/zh）.將以上數(shù)據(jù)利用克里金插值法轉(zhuǎn)換為500 m×500 m的柵格數(shù)據(jù).

2.2 研究方法

2.2.1 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)源地提取 ?生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的選擇參考《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》（2017年）及《四川省國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃》（2021—2035年），選擇水源涵養(yǎng)，土壤保持，生境質(zhì)量，固碳釋氧四種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行定量化分析.具體量化方法如下：

（1） 水源涵養(yǎng)服務(wù)

水源涵養(yǎng)服務(wù)是指在一定條件下，生態(tài)系統(tǒng)將水分存留在系統(tǒng)內(nèi)部的能力，其與系統(tǒng)內(nèi)氣候、植物、土壤等要素相關(guān).本文采用InVEST3.9軟件中的產(chǎn)水量模塊（Water Yield）對川南經(jīng)濟(jì)區(qū)的水源涵養(yǎng)服務(wù)進(jìn)行量化，其計算公式如下：

Y ??i =［1- AE T ??i ??P ??i ?］× P ??i ??（1）

式（1）中， ?Y ??i ?為柵格 i 上的年產(chǎn)水量（mm）； AE T ??i ?為柵格上的實際蒸散發(fā)量（mm）； ?P ??i ?是柵格單元 i 上的年降水量（mm）.

（2） 土壤保持服務(wù)

本文借助InVEST模型3.9中SDR模塊完成土壤保持量的計算.該模塊通過計算潛在土壤侵蝕量（RKLS）與人工管理措施下的實際土壤侵蝕量（USLE）之差，得到土壤保持總量.其計算公式如下：

SR=∑ ?j ??i ?［ R ???i × K ???i × LS ???i ×（1- C ???i × P ???i ） ?（2）

式（2）中， SR 為研究區(qū)土壤保持量（t/（hm 2·a））， ?R ??i ?、 ?K ??i ?、 ?LS ??i ?、 ?C ??i ?、 ?P ??i ?分別為空間第 i 個柵格的降雨侵蝕力因子（MJ·mm/ （hm 2·h·a））、土壤可蝕性因子（t·h/（MJ·mm））、坡長坡度因子、植被覆蓋因子和人為管理措施因子.

（3） 生境質(zhì)量服務(wù)

生境質(zhì)量能從整體上反映生態(tài)環(huán)境的適宜程度，也是維持生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和提升人類福祉的重要保障.本文采用InVEST3.9軟件中生境質(zhì)量模塊（Habitat Quality）對川南經(jīng)濟(jì)區(qū)的生境質(zhì)量服務(wù)進(jìn)行定量化研究.其計算公式為：

Q ??xj = H ??xj ×（1- ?D ??2 ??xj ??D ??2 ??xj + k ??2 ?） ?（3）

式（3）中， ?Q ??xj ?為土地利用類型 j 中柵格 x 的生境質(zhì)量指數(shù)； ?D ??xj ?為生境退化度，代表土地利用類型 j 柵格 x 對生物的脅迫水平； ?H ??xj ?為土地利用類型 j 中柵格 x 的生境適應(yīng)性； k 為半飽和常數(shù)，采用InVEST模型的參考取值0.5.

（4） 固碳釋氧服務(wù)

固碳釋氧服務(wù)主要指綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳進(jìn)行碳固定并釋放出氧氣的過程.在區(qū)域尺度上，植被的凈初級生產(chǎn)力（NPP）是固碳釋氧服務(wù)計算的重要依據(jù).通過中間物質(zhì)轉(zhuǎn)化法可以間接求得固碳釋氧服務(wù)的物質(zhì).其計算公式為：

V ???g =∑NPP（x）×1.63×R+

∑NPP（x）×1.19 ?（4）

式（4）中， ?V ??g ?代表川南經(jīng)濟(jì)區(qū)固碳釋氧服務(wù)總量（g/（m 2·a））； NPP（x） 代表某一柵格在某年間的植被凈初級生產(chǎn)力（gC/（m 2·a））；1.63為光合作用方程式中每生產(chǎn)1 g干物質(zhì)所固定的CO ?2 量； R 為CO ?2 中碳的含量，為27.27%；1.19為1 g干物質(zhì)所釋放的O ?2 量.

將上述各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果按照離差標(biāo)準(zhǔn)化法統(tǒng)一至0～1區(qū)間，最后將各服務(wù)圖層等權(quán)重疊加，得到綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能圖層.利用ArcGIS10.2自然斷點(diǎn)法分為極重要、較重要和一般重要三級.提取綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價中極重要區(qū)域，并篩除面積小于15 km 2的斑塊作為川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)源地 ?［15］ .

2.2.2 基于景觀連接度的源地等級劃分 ?景觀連通性評價是判斷各個景觀斑塊之間的連通性強(qiáng)弱較為有效的辦法，維持良好的景觀連通性對維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性有著十分積極的效果.本文選用PC和dPC兩個景觀指數(shù)，使用Conefor2.6軟件對區(qū)域尺度下常用的7個閾值（500 m，1000 m，1500 m，2000 m，3000 m，4000 m，5000 m）進(jìn)行了模擬，連通概率設(shè)為0.5，通過指數(shù)的變化趨勢確定最佳距離閾值 ?［16］ .計算方法如下：

PC= ∑ ??n ??1 ∑ ?n ??j=1 ??a ???i ?a ???j ?p ???* ??ij ??A ???2 ??L ???（5）

d PC=100%× PC-P C ???max ??PC ??（6）

式（5）（6）中， PC 代表可能連接度指數(shù)； n 代表生態(tài)源地總數(shù)； ?a ??i ?、a ??j ?代表源地 i 和 j 的面積； ?p ??* ??ij ?是斑塊 i 和 j 之間擴(kuò)散的最大概率； ?A ??L ?為景觀的總面積.d PC 代表可能連接度指數(shù)的變化量，可評價要素對整體景觀連接度的重要程度，其值越大則該生態(tài)源地在整體格局中越重要 ?［17］ .

2.2.3 綜合生態(tài)阻力面構(gòu)建 ?綜合生態(tài)阻力面描述了物種在不同生境斑塊中遷移的難度，反映了生態(tài)過程對物種的水平阻力.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平越高，對物種擴(kuò)散的阻力就越小，其阻力值就越小 ?［18，19］ .本文參考Peng等人 ?［18］ 的研究，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)納入阻力面的構(gòu)建中，選擇土地利用類型、坡度、高程和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)四個因子構(gòu)建綜合生態(tài)阻力面，通過專家打分法對各因子的相對重要程度進(jìn)行評價，采用AHP層次分析法確定權(quán)重.各阻力因子生態(tài)阻力值如表1所示.

2.2.4 基于MCR模型的廊道提取 ?最小累計阻力模型（Minimum Cumulative Resistance，MCR）可識別生態(tài)流從一個生態(tài)源地到另一個生態(tài)源地間阻力最小的潛在通道 ?［20］ .在確立生態(tài)源地和綜合生態(tài)阻力面后，利用成本距離（Cost Distance）工具生成最小累積阻力面，MCR模型可基于此提取出源地間的最小成本路徑（式7）.另外，重力模型通過衡量斑塊間相互作用力大小能科學(xué)地判定廊道的重要性和建設(shè)優(yōu)先級（式8）.

MCR=fmin∑ ?i=m ??j=n ???D ???ij × R ???i ???（7）

式（7）中， MCR 表示最小累積阻力值； f 表示累積阻力與生態(tài)過程的正相關(guān)函數(shù)； ?D ??ij ?為源斑塊 j 至景觀單元 i 的空間距離； ?R ??i ?為景觀單元 i 處所對應(yīng)的阻力值.

G ??ab = ?N ??a ?N ??b ??D ??2 ??ab ?= ??1 ?P ??a ?× ln ??S ??a ????1 ?P ??a ?× ln ??S ??b ???????L ??ab ??L ???max ??????2 ?=

L ??2 ???max ??ln ??S ??a ??ln ??S ??b ???L ??2 ??ab ?P ??a ?P ??b ???（8）

式（8）中， ?G ??ab ?是核心斑塊 a，b 間的相互作用力強(qiáng)度； ?N ??a ?和 ?N ??b ?是兩斑塊的權(quán)重系數(shù)； ?D ??ab ?是 a ， b 兩斑塊間潛在廊道阻力的標(biāo)準(zhǔn)化值； ?P ??a ?、 ?P ??b ?為斑塊 a ， b 的阻力值， ?S ??a ?、 ?S ??b ?是斑塊 a ， b 面積； ?L ??ab ?是斑塊 a ， b 之間廊道的累積阻力值； ?L ???max 是研究區(qū)中所有廊道累積阻力的最大值.

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分析

根據(jù)上述方法評價得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間分布如圖1所示.研究發(fā)現(xiàn)，川南經(jīng)濟(jì)區(qū)綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以長江為界，呈現(xiàn)出南高北低的特征（圖1e）.其中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高值區(qū)在南部宜賓、瀘州市呈聚集連片分布，而在中部和北部較為分散，僅在西北內(nèi)江市小范圍聚集.另外，水源涵養(yǎng)、土壤保持、生境質(zhì)量和固碳釋氧四種服務(wù)的高值區(qū)和低值區(qū)存在明顯的空間分異，且各服務(wù)的高值區(qū)分布范圍存在明顯重疊.水源涵養(yǎng)服務(wù)與其他生態(tài)服務(wù)呈現(xiàn)權(quán)衡關(guān)系.水源涵養(yǎng)功能在空間上呈現(xiàn)出西北向東南遞減的變化趨勢，在市域?qū)用鎯?nèi)表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性分布.這里主要是一方面南部存在較多山地、農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地，由于較大的地形起伏度引起局部地表徑流嚴(yán)重，研究區(qū)西南部涼山山系和南部大婁山山系余脈附近的坡地丘陵和海拔較高的山地地區(qū)都難以積蓄降水；另一方面，由于人為干擾以及較低的植被覆蓋率，導(dǎo)致蒸散量相較于西北部的平緩的森林生態(tài)系統(tǒng)更大.利用自然斷點(diǎn)法將綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)結(jié)評價果分為極重要、較重要和一般重要三個等級（圖1f）.其中極重要區(qū)域面積為6133.50 km 2，占研究區(qū)總面積的17.82%，主要分布在西部川西高原、四川盆地及云貴高原過渡地帶，89.71%分布在長江以南.極重要區(qū)均位于距離城市較遠(yuǎn)的淺丘山林地段，這里地形豐富，人為干擾小，能為生物提供多樣生態(tài)環(huán)境.較重要區(qū)呈圈層狀包圍在極重要區(qū)外圍，總面積為10 78450 km 2，占研究區(qū)面積的31.33%，能夠在其周邊起到良好的緩沖作用.一般重要區(qū)面積為17 50797 km 2，占比高達(dá)50.85%，基本覆蓋了中部和東北自貢、內(nèi)江的市域范圍，這里是四川省重要的糧油產(chǎn)地，耕地面積高達(dá)80%.總體來看，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的空間異質(zhì)性與研究區(qū)本身的自然地理環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與人類干擾強(qiáng)度呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性.

3.2 川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)源地提取分析

結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性分級結(jié)果，共提取生態(tài)源地斑塊27塊，總面積為4464.27 km 2（圖2a），占研究區(qū)總面積的12.97%.從土地利用類型來看，林地占比最高，為66.88%.其次是草地和水域，分別為23.67%和9.01%.

根據(jù)景觀連接度計算結(jié)果對各生態(tài)源地進(jìn)行重要性排序，結(jié)果如表2所示.將d PC ＜0.1的作為三級生態(tài)源地，0.1≤d PC ＜0.5作為二級生態(tài)源地，d PC ≥0.5的作為一級生態(tài)源地（圖2a） ?［20，21］ ，得到一級源地11塊（3548.35 km 2），二級源地8塊（712.15 km 2），三級源地8塊（212.77 km 2），分別占生態(tài)源地總面積的79.32%，15.92%和4.76%（圖2a）.由圖2a可知，一級源地占生態(tài)源地的比例較大，主要分布在南部的宜賓和瀘州兩市，同時具有較好的生態(tài)功能和結(jié)構(gòu)完整性，構(gòu)成了川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)源地的主體；二級源地呈包圍狀分布在一級源地附近，僅有1號和13號源地在北部內(nèi)江市小范圍聚集；三級源地則零星分布在研究區(qū)中部耕地范圍，面積小而破碎，景觀連接度較差.

觀察表2發(fā)現(xiàn)，具有較高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和景觀連接度的生態(tài)源地斑塊往往也有較大的面積，如16、11、3、15號源地.利用Pearson相關(guān)分析研究生態(tài)源地面積和d PC 、綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的相關(guān)關(guān)系，使用相關(guān)系數(shù)表示相關(guān)關(guān)系的強(qiáng)弱情況（表3）.具體分析發(fā)現(xiàn)，生態(tài)源地面積和d PC 之間的相關(guān)系數(shù)值為0.778；生態(tài)源地面積和綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能之間的相關(guān)系數(shù)值為0.598，并且二者均呈現(xiàn)出0.01水平的顯著性，可知生態(tài)源地面積分別和d PC 指數(shù)、綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間有著顯著的正相關(guān)關(guān)系.這表明面積更大的生態(tài)源地往往同時具有更高的景觀連接度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，源地的不可替代性高，需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測和保護(hù).

3.3 綜合生態(tài)阻力面

綜合生態(tài)阻力面如圖2b所示，總體呈現(xiàn)出西南、南部低，中部高的狀態(tài).從空間格局上看，高阻力值區(qū)域主要集中在川南經(jīng)濟(jì)區(qū)中部和東北部.這里是內(nèi)江、自貢、宜賓和瀘州四大城市的幾何中心，也是成渝城市群發(fā)展軸線的主要輻射范圍，多條城際鐵路和高速公路相交于于此，景觀斑塊被切割而導(dǎo)致破碎程度較高.另外川南經(jīng)濟(jì)區(qū)中部也是四川盆地糧油主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)開墾嚴(yán)重，人為干擾較大.尤其是內(nèi)江和自貢作為四川省較早的工業(yè)重鎮(zhèn)和人口超百萬大城市，開發(fā)時間早，開發(fā)程度大，城市化水平高，導(dǎo)致局部范圍出現(xiàn)較高的生態(tài)阻力屏障.

3.4 生態(tài)廊道

基于最小阻力模型，利用Linkage Mapper軟件共提取生態(tài)廊道57條，共計2005.55 km，形成北疏南密的空間特征（圖3）.通過最小阻力模型構(gòu)建出的生態(tài)廊道反映了物種潛在流動的最大可能性，所提取的廊道大部分都偏離了生態(tài)源地的幾何中心直線，選擇了綜合生態(tài)阻力更小的較遠(yuǎn)路徑.從廊道的走向可以看出，川南經(jīng)濟(jì)區(qū)在西北-東南方向有著較強(qiáng)的生態(tài)引力，產(chǎn)生了諸多重要廊道.重力模型通過量化不同源地斑塊間相互作用強(qiáng)度，以便判斷區(qū)域內(nèi)潛在生態(tài)廊道的相對重要性，計算結(jié)果如表4所示.將兩生態(tài)源地間相互作用力 ?G ?ab ?≥100 的廊道作為一級廊道，1≤ G ?ab ?＜100的作為二級廊道， G ?ab ?＜1的作為三級廊道 ?［20，21］ .

廊道重要性評價結(jié)果如圖3所示.其中一級廊道16條（169.44 km），主要連接了南部畫稿溪國家自然保護(hù)區(qū)（16號源地）、敘永仙草湖風(fēng)景區(qū)（8、11、12號源地）、興文石海地質(zhì)公園（7號源地）和西部老君山國家級自然保護(hù)區(qū)（15號源地）.一級廊道分布范圍集中，平均長度僅為10.19 km，卻串聯(lián)了研究區(qū)內(nèi)85%以上的一、二級源地.由表4可以看出，源地16～17、7～18、10～12之間的相互作用排到前三，這表明通過一級廊道所連接的生態(tài)源地間更有可能存在高頻率的物質(zhì)循環(huán)與能量流動，現(xiàn)有廊道的保護(hù)和潛在廊道的建設(shè)可為物種生存發(fā)展、物質(zhì)能量流通提供良好的生態(tài)介質(zhì).二級廊道22條（總長754.44 km），平均長度為36.45 km，整體呈西北-東南走向，連接了研究區(qū)南北兩地的一、二級源地.其廊道內(nèi)部長短差異明顯，既有較短路徑在南部與一級源地緊密連接，又有溝通南北方向孤立斑塊的通廊.三級廊道15條（1081.67 km），平均長度為73.15 km，連接了研究區(qū)內(nèi)二、三級生態(tài)源地.其大致呈西南-東北走向，與二級廊道一同構(gòu)建溝通南北方向的連接通廊.雖然三級廊道平均距離最長，源地間相互作用力也較小，廊道容易在受到干擾后阻斷，但三級廊道占比最大，分布廣泛，與二級廊道協(xié)同可較好彌補(bǔ)中部自貢、內(nèi)江生態(tài)源地間連通性不足的缺點(diǎn)，保證川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局的完整性.總體上來看，一級廊道明顯短于后兩者，有效連接了分布較近的重要生態(tài)源地；而二、三級廊道連接了川南經(jīng)濟(jì)區(qū)市域和廣域范圍.

3.5 生態(tài)節(jié)點(diǎn)和斷裂點(diǎn)

生態(tài)節(jié)點(diǎn)是生態(tài)源地間物質(zhì)能量流動的交匯點(diǎn)，它關(guān)系到源地之間是否可以建立起有效的生態(tài)關(guān)聯(lián)，一般位于關(guān)鍵廊道相交處.當(dāng)節(jié)點(diǎn)阻斷時，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的整體連接性將大大降低 ?［22］ .本文利用ArcGIS10.2“相交”工具識別廊道交點(diǎn)，共提取生態(tài)節(jié)點(diǎn)21個（圖3）.生態(tài)節(jié)點(diǎn)與廊道的有機(jī)整合對提供生態(tài)功能和景觀連接性至關(guān)重要，然而往往易被忽視處于保護(hù)管理范圍之外 ?［23］ .考慮其處在多條潛在廊道交點(diǎn)位置，承載著大量潛在生態(tài)流，是既具有重要生態(tài)功能又具有較高生態(tài)脆弱性的關(guān)鍵地帶，應(yīng)重視該節(jié)點(diǎn)的生態(tài)監(jiān)測并與周圍重要生態(tài)源地和廊道進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，強(qiáng)化生態(tài)節(jié)點(diǎn)“樞紐”功能.最后，研究區(qū)中部、北部有多條較長的生態(tài)廊道，在城市間的物種交流上有著不可或缺的作用.本文結(jié)合川南經(jīng)濟(jì)區(qū)交通路網(wǎng)數(shù)據(jù)，提取生態(tài)廊道與城市主要道路的交點(diǎn)共24個，即為生態(tài)斷裂點(diǎn)，均位于二、三級廊道上（圖3）.

3.6 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局

川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)主要由生態(tài)源地，生態(tài)廊道，生態(tài)節(jié)點(diǎn)三部分組成，整體呈現(xiàn)“一核五心，一帶多廊”的總體格局（圖4）.其中“一核”是指黃荊-畫稿溪生態(tài)綠核，其土地利用類型以林地為主，生物多樣性豐富，構(gòu)成了研究區(qū)南部生態(tài)源地主體.參考識別的27塊源地斑塊，結(jié)合川南經(jīng)濟(jì)區(qū)自然生態(tài)要素，共得到五個生態(tài)綠心，分別是東部佛寶山生態(tài)綠心、西部老君山生態(tài)綠心、西南興文竹海生態(tài)綠心、南部敘永仙草湖生態(tài)綠心和北部雙溪湖生態(tài)綠心.“一帶多廊”是構(gòu)成川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的骨架，“一帶”指長江沿岸生態(tài)帶；“多廊”是指連接?xùn)|西和南北方向的多條生態(tài)廊道，依托研究區(qū)主要水系和自然林地構(gòu)成了“三縱一橫”的嵌套網(wǎng)絡(luò)，該生態(tài)網(wǎng)絡(luò)框架與《成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群發(fā)展規(guī)劃》中所識別的生態(tài)格局基本一致.

4 討 論

目前，關(guān)于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的研究主要集中在市域尺度，較少從城市群級別的區(qū)域尺度開展生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和優(yōu)化分析.因此，借鑒同等尺度的流域尺度的研究方法，本文以川南經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，在提取生態(tài)源地時，充分考慮源地自身的生態(tài)功能價值及其對周邊環(huán)境影響，引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念作為源地生態(tài)功能重要性測度標(biāo)準(zhǔn)，以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估結(jié)果為依據(jù)提取生態(tài)源地，以可能連接度指數(shù)對源地進(jìn)行重要性評價，利用MCR模型和重力模型識別潛在廊道和生態(tài)節(jié)點(diǎn)，最后得到川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)總體格局.該方法效果較好，且符合川南經(jīng)濟(jì)區(qū)的綠色發(fā)展理念，以及對長江流域生態(tài)保護(hù)的要求，科學(xué)地確定川南經(jīng)濟(jì)區(qū)國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的修復(fù)目標(biāo)和范圍，為川南經(jīng)濟(jì)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供重要的決策依據(jù)，也為同類型的區(qū)域提供借鑒意義.研究結(jié)果表明：川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)極重要區(qū)6133.50 km 2，并對生態(tài)源地面積，d PC 指數(shù)和源地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)前者分別與后兩者呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)，表明較大面積生態(tài)源地同時具有更高的結(jié)構(gòu)和功能重要性，與前人研究符合.生態(tài)源地斑塊27個，總面積為446427 km 2，其中一級生態(tài)源地8個，占比7948%，是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局構(gòu)建和保護(hù)的核心區(qū)域.生態(tài)廊道57條，總長度為200555 km 2，整體呈西北-東南走向.其中一級廊道16條，二級廊道22條，三級廊道15條，共產(chǎn)生21個生態(tài)節(jié)點(diǎn).通過生態(tài)源地、生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點(diǎn)等要素，形成了“一核五心，一帶多廊”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局.

川南經(jīng)濟(jì)區(qū)在加快構(gòu)建川渝滇黔結(jié)合部區(qū)域經(jīng)濟(jì)中心的同時，還肩負(fù)打造長江上游綠色發(fā)展示范區(qū)和筑牢長江上游生態(tài)屏障的重任.對現(xiàn)有生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評價，找到現(xiàn)存問題，即區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)完整性和流通性有待提升.具體表現(xiàn)如下：（1）研究區(qū)東北的自貢、內(nèi)江兩市作為四川重要糧油場地，耕地眾多而缺少必要的生物棲息地.（2）識別出的西北-東南網(wǎng)絡(luò)軸線與成渝城市群發(fā)展軸線交叉，可能產(chǎn)生生態(tài)斷裂點(diǎn).（3）生態(tài)空間覆蓋輻射不均，表現(xiàn)在川南中部分布的生態(tài)島數(shù)量較少且面積較小，北部生態(tài)空缺較大.（4）隨著城市化進(jìn)程加快，三級廊道因北部缺乏必要時的生態(tài)連接空間，導(dǎo)致廊道距離遙遠(yuǎn)且累積阻力較大，在受到干擾后級易出現(xiàn)阻斷的情況.因此針對上述現(xiàn)狀問題，對川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化.優(yōu)化建議如下：（1）加強(qiáng)對一級源地采取設(shè)立自然保護(hù)區(qū)等措施進(jìn)行監(jiān)管，識別出6號指箭巖和7號興文石海地質(zhì)公園暫時處于空缺狀態(tài)，應(yīng)嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線管控制度，根據(jù)自然保護(hù)地體系增設(shè)保護(hù)區(qū)，防止與城鎮(zhèn)建設(shè)用地粘連.（2）識別出24個的生態(tài)斷裂點(diǎn)對生態(tài)廊道連接性和整體性造成消極影響，主要表現(xiàn)在阻隔物種遷徙、物質(zhì)循環(huán)和能量流動等過程.建議生態(tài)廊道與城市道路的交點(diǎn)處設(shè)置高架橋或景觀橋，滿足生態(tài)廊道的連續(xù)性.（3）要合理布局三生空間、適當(dāng)預(yù)留生態(tài)用地等方式對研究區(qū)北部和中部、自貢和內(nèi)江等地進(jìn)行生態(tài)源地增補(bǔ).如實施重點(diǎn)區(qū)域的退耕還林工作，保證生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在全域范圍內(nèi)的連通性.（4）對于一級廊道進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)和優(yōu)先建設(shè).優(yōu)先建設(shè)以宜賓（筠連縣，珙縣，高縣，長寧縣）、瀘州南部（古藺縣，敘永縣）為核心的一、二級生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，連接黃荊-畫稿溪生態(tài)核心與興文竹海、敘永仙草湖兩大綠心，鞏固形成川南經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)主體.（5）對于穿越城市的二、三級廊道（如宜賓市內(nèi)岷江段，內(nèi)江市內(nèi)沱江段），將區(qū)域生態(tài)廊道與城市綠地系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)市域到區(qū)域生態(tài)功能整合，為城市生態(tài)綠廊、綠道選線提供參考.

本研究綜合考慮了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和可能連接度，拓展了源地選取依據(jù)，避免了主觀性，對區(qū)域內(nèi)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義，但仍有不足.首先是對廊道寬度未加以考慮，對于不同的生態(tài)過程應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)定相應(yīng)的寬度閾值.另外，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是一個多尺度、多層次、多要素相互嵌套的復(fù)雜系統(tǒng)，本文僅嘗試了區(qū)域尺度的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，后續(xù)還應(yīng)對各個尺度的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究探討，以滿足不同情況的管理和保護(hù)需求.

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收稿日期： ?2022-10-21

基金項目： ?國家自然科學(xué)基金（51108284）

作者簡介： ??康澳（1999-）， 男， 貴州遵義人， 碩士研究生， 研究方向為城市生態(tài)規(guī)劃等.E-mail： 643514390@qq.com

通訊作者： ?干曉宇.E-mail： ganxy@scu.edu.cn