干旱区研究 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (7): 1172-1183.doi: 10.13866/j.azr.2023.07.14 cstr: 32277.14.AZR.20230714
包玉斌1(),王耀宗2,路锋1,刘自增1,马大为1,杨勇1,吴娟1,张永康1
收稿日期:
2022-12-23
修回日期:
2023-03-24
出版日期:
2023-07-15
发布日期:
2023-08-01
作者简介:
包玉斌(1988-),男,硕士,工程师,主要从事生态评价与规划研究. E-mail: 基金资助:
BAO Yubin1(),WANG Yaozong2,LU Feng1,LIU Zizeng1,MA Dawei1,YANG Yong1,WU Juan1,ZHANG Yongkang1
Received:
2022-12-23
Revised:
2023-03-24
Published:
2023-07-15
Online:
2023-08-01
摘要:
生态安全格局构建是保障人类福祉和健康发展的重要途径,是践行山水林田湖草沙生命共同体理念的具体举措,选取具有重要生态地位和屏障作用的宁夏六盘山区,将InVEST模型生态服务评价优势和Circuitscape电路理论景观模型廊道识别优势充分结合,采用“源地—廊道—节点”的研究范式开展六盘山区生态安全格局构建和生态修复分区。结果表明:六盘山区共有生态源地75个,占研究区总面积的21.8%,呈现山系格局、县域拓展特征;关键生态廊道47处,总长度211.6 km,需要优先保护修复的夹点和障碍点分别为547处和217处,面积分别为626.9 km2和893.9 km2;生态屏障带面积占比17.4%,需要实施最严格的生态保护措施,保育区、修复提升区和控制调节区的面积占比分别为6.5%、38.2%和37.9%,需要加强生态监测和实施差异化修复措施,科学划定三区三线和全面协调发展保护关系。研究结果可为六盘山区国土空间生态保护修复、政策制定及工程布局提供参考。
包玉斌,王耀宗,路锋,刘自增,马大为,杨勇,吴娟,张永康. 六盘山区国土空间生态安全格局构建与分区优化[J]. 干旱区研究, 2023, 40(7): 1172-1183.
BAO Yubin,WANG Yaozong,LU Feng,LIU Zizeng,MA Dawei,YANG Yong,WU Juan,ZHANG Yongkang. Construction of an ecological security pattern and zoning optimization for territorial space in the Liupan Mountain Area[J]. Arid Zone Research, 2023, 40(7): 1172-1183.
表1
生态重要性评价方法"
生态系统服务 | 权重 | 评估模型/方法 | 基本原理及计算公式 |
---|---|---|---|
生境维持 | 0.417 | InVEST-Habitat Quality model | 式中:Qxj为土地利用类型j中栅格x的生境质量;Dxj为土地利用类型j中栅格x所受胁迫水平;k为半饱和常数,通常取Dxj最大值的一半;Hj为土地利用类型j的生境适合性;z为归一化常量[ |
产水服务 | 0.316 | InVEST-Water Yield model | 式中:Yjx为土地利用类型j中栅格x的年产水量(mm);Px为栅格单元x的年均降雨量;AETxj为土地利用类型j中栅格x的年平均蒸散发量;Rxj为土地利用类型j中栅格x的干燥指数,表示潜在蒸发量与降雨量的比值;ωx为修正植被年可利用水量与降水量的比值;k为植被系数,由植被叶面积指数计算[ |
土壤保持 | 0.146 | InVEST-Sediment Delivery Ratio model | 式中:SCx和SRx分别为栅格x的土壤保持量(t·hm-2·a-1)和泥沙持留量(t·hm-2·a-1);SEy为上坡栅格y产生的泥沙量(t·hm-2·a-1),Ex为栅格x的泥沙持留效率[ |
固碳服务 | 0.082 | CASA模型-NPP法 | 式中:NPP(x, t)为栅格x的植被在t时段内的净初级生产力(g C·m-2·a-1);APAR(x, t)为栅格x在t时段内植被所吸收的光和有效辐射;ξ(x, t)为栅格x的植被在t时段内的光能转化率[ |
粮食供给 | 0.038 | NDVI配比法 | 式中:Cropmn为第n个县第m个栅格的粮食供给服务(t·a-1);NDVIm为该栅格全年中的NDVI最大值;NDVIn为第n个县的NDVI全年最大值的和;Cropn为第n个县的粮食年产量(t·a-1)[ |
表2
生态阻力面构建"
阻力因子 | 权重 | 阻力值 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 | |||
自然环境因子 | 土地覆被类型 | 0.269 | 森林、湿地 | 灌丛、草地 | 农田 | 荒漠 | 其他 | 城镇 |
植被覆盖度/% | 0.172 | - | ≥70 | 50~70 | 30~50 | 10~30 | <10 | |
距离水体距离/km | 0.127 | - | <1 | 1~3 | 3~5 | 5~10 | ≥10 | |
干旱指数 | 0.090 | - | <0.45 | 0.45~0.58 | 0.58~0.66 | 0.66~0.71 | ≥0.71 | |
坡度/(°) | 0.056 | - | <6 | 6~15 | 15~25 | 25~45 | ≥45 | |
水土流失敏感性 | 0.036 | - | 一般敏感 | 较敏感 | 中度敏感 | 高度敏感 | 极敏感 | |
社会经济因子 | 距离居民点/km | 0.103 | - | ≥2 | 1~2 | 0.5~1 | 0.25~0.5 | <0.25 |
距离采矿/km | 0.073 | ≥15 | 10~15 | 5~10 | 2~5 | 1~2 | <10 | |
距离道路/km | 0.047 | ≥10 | 5~10 | 2~5 | 1~2 | 0.5~1 | <0.5 | |
夜间灯光因子 | 0.027 | <0.21 | 0.21~0.48 | 0.48~0.74 | 0.74~1.79 | ≥1.79 |
表7
生态廊道及夹点和障碍点识别"
电流、电阻值 | 生态类型 | 阈值 | 类型 | 数量/个 | 比重/% | 面积、长度 | 比重/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|
电流值 | 生态廊道 | 2.0~80.8 | 一般廊道 | 45 | 32.6 | 579.0 km | 48.1 |
80.8~162.5 | 重要廊道 | 46 | 33.3 | 413.1 km | 34.3 | ||
162.5~616.0 | 关键廊道 | 47 | 34.1 | 211.6 km | 17.6 | ||
总计 | 138 | 100.0 | 1203.7 km | 100.0 | |||
电流值 | 生态夹点 | 0.02~0.27 | ≤1 km2夹点 | 455 | 83.2 | 37.6 km2 | 6.0 |
1~5 km2夹点 | 57 | 10.4 | 148.1 km2 | 23.6 | |||
≥5 km2 夹点 | 35 | 6.4 | 441.2 km2 | 70.4 | |||
总计 | 547 | 100.0 | 626.9 km2 | 100.0 | |||
电阻值 | 生态障碍点 | 36.2~92.7 | ≤1 km2 障碍点 | 146 | 67.3 | 31.7 km2 | 3.5 |
1~5 km2 障碍点 | 42 | 19.3 | 103.4 km2 | 11.6 | |||
≥5 km2 障碍点 | 29 | 13.4 | 758.8 km2 | 84.9 | |||
总计 | 217 | 100.0 | 893.9 km2 | 100.0 |
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