全 文 ：第 34 卷第 22 期
2014年 11月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.22
Nov.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金(41271150);江苏省高校哲学社会科学基金(08SJD7900029);江苏省社科联文化精品研究课题(12SWC鄄017);江苏
高校优势学科建设工程资助项目
收稿日期:2014鄄01鄄08; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄04鄄22
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: zhounianxing@ 263.net
DOI: 10.5846 / stxb201401080058
谢慧玮, 周年兴, 关健.江苏省自然遗产地生态网络的构建与优化.生态学报,2014,34(22):6692鄄6700.
Xie H W, Zhou N X, Guan J.The construction and optimization of ecological networks based on natural heritage sites in Jiangsu Province.Acta Ecologica
Sinica,2014,34(22):6692鄄6700.
江苏省自然遗产地生态网络的构建与优化
谢慧玮, 周年兴*, 关摇 健
(南京师范大学地理科学学院,南京摇 210023)
摘要:自然遗产地是生物的重要栖息场所,而生态网络是连接自然遗产地的有效途径,如何有效和合理地构建自然遗产地之间
的生态廊道,连接破碎生境,对保护自然遗产地生物多样性和区域生态安全具有重要意义。 在 ArcGIS 9.3的技术支持下,通过
合理估算阻力阈值,采用最小耗费距离模型分析方法,构建江苏省省域范围内的自然遗产地生态网络保护体系,并在网络连通
性指数分析方法的基础上对生态网络的连通性和有效性进行评价,针对性地提出自然遗产地生态网络的优化措施。 研究结果
表明:78.28%的林地、88.70%的滩涂滩地、94.37%的草地是自然遗产地生态网络的主要景观组成结构;自然遗产斑块本身对生
态网络的构建有较大影响,其中面积较大、长条型的斑块对维持景观连通性的重要性程度贡献较大;研究区现状整体生态连通
性指数仅 0.001—0.003,连通性水平较差,通过构建生态网络,整体连通性水平可提高到 0.044—0.046,可能连通性水平可达到
0.074,表明自然遗产廊道的构建可提高景观的连通性水平;在现有生态网络结构的基础上,增加破碎斑块间的生态连接是优化
生态网络体系的可行性策略。
关键词:自然遗产地;生态廊道;生态网络;江苏省
The construction and optimization of ecological networks based on natural
heritage sites in Jiangsu Province
XIE Huiwei, ZHOU Nianxing*, GUAN Jian
School of Geographic Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
Abstract: Natural heritage sites are important habitats for fauna and flora, and assist in maintaining ecosystem service
functions. Often however, human activities and natural threats have damaged the integrity of such sites, and large habitats
have become increasingly fragmented. As a result, regional biodiversity conservation has been seriously threatened. To
change this situation, ecological networks are being considered as an effective way to re鄄connect important natural heritage
sites. Within a rational ecological network, the flow of material, energy and information among various areas can be ensured
and the quality of natural ecosystems can be improved. The effective setting up of ecological corridors and connecting
fragmented habitats are crucial actions in the protection of the biodiversity of natural heritage sites, and in the maintenance
of regional ecological security. This is especially true in rapidly urbanizing areas: taking natural heritage sites as the core of
an ecological network, constructing these networks and undertaking research on ecological values are particularly important
actions in this type of developing area. Jiangsu province is located in the coastal area of eastern China where land resources
are limited, and has a high population density and a well鄄developed economy. Human activities have however disturbed the
ecological balance seriously, so there is a need to implement regional ecological networks, to integrate natural heritage
resources, and to promote the sustainable development of regional ecosystems. For the present study, natural heritage core鄄
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areas were firstly selected based on the theory and principles of Landscape Ecology and Conservation Biology, and the
different cost values of different landscape types decided with the help of GIS technology. Second, taking Jiangsu Province
as an example allowed quantitative simulation of the establishment of natural heritage sites for potential ecological networks
using a minimum cumulative resistance model, and the analysis of network connectivity using an integral index of
connectivity and probability of connectivity. Third, the main natural heritage corridors in Jiangsu Province were studied,
which allowed the determination of suitable optimization measures on the basis of the current corridors. The results show
that, in Jiangsu Province, about 78.28% of the forested area, 88.70% of the beach area, and 94.37% of the grassed area
together make up the major part of the natural heritage ecological network. These ecological cores have great influence on the
establishment of ecological networks. The study also found that the habitats with larger area and greater length have a higher
degree of importance in maintaining landscape connectivity. However, the current integral index of connectivity of the study
area ranges between 0.001 and 0.003, which indicates poor connectivity. These values would increase to between 0.044 and
0.046, and the possibility of connectivity could go as high as 0.074, if the construction of the proposed ecological networks
were achieved. The increment of these values indicates that the construction of natural heritage ecological corridors improves
the level of landscape connectivity significantly. Based on the existing ecological network structure, increasing connections
between fragmented ecological sites is thus a feasible strategy to optimize the overall ecological network system. Lastly,
suggestions on how to achieve optimization of the ecological network are put forward. Overall, the results in this paper
provide an important reference point for the sustainable development of natural heritage and biodiversity protection, and also
provide useful information for the implementation of natural heritage protection measures.
Key Words: natural heritage; ecological corridor; ecological network; Jiangsu Province
摇 摇 联合国教科文组织《保护世界文化和自然遗产
公约》将自然遗产定义为:“从审美或科学角度看具
有突出的普遍价值的自然和生物形态、或这些形态
所组成的自然物;从科学或保护角度看具有突出的
普遍价值的地质和自然地理形态、以及明确划定的
濒危动植物栖息地;从科学、保护或自然美角度看具
有突出的普遍价值的自然地或明确划分的自然区
域[1]。冶自然遗产地具有丰富的生物物种资源,也是
重要的生物栖息地,与其他生态系统一起构成了区
域生态系统的重要组成部分,维持着区域生态系统
服务功能的有效发挥。 由于人类活动和自然威胁的
不断加强,自然遗产地的完整性受到破坏,栖息地作
用得不到有效发挥,使生物多样性受到威胁[2鄄4]。 而
孤立的自然遗产地易被其他异质环境包围,使物种
受到不同程度的隔离,不利于自然遗产地的生物多
样性保护[5]。 世界自然保护运动已经经历了将自然
保护地从点到面,从面到网络的发展历程[6]。 如何
对自然遗产地进行合理规划,将孤立的自然遗产地
有效合理地连接起来,构建区域自然遗产地生态网
络保护体系是当前生物多样性和生态系统保护的
重点。
生态网络通过廊道、连接区和缓冲区将其中的
核心区域连接起来,实现生态系统中物质、能量流
动[7鄄8]。 生态网络建设作为一种战略性措施已引起
规划者、土地管理者的高度重视,被世界各地广泛接
受和认同,在多尺度空间规划实践中具有较好的实
用性[6,9鄄10]。 近年来,不少学者进行了多目标多尺度
的生态网络和自然遗产地研究,取得了一定的成
果[11鄄16]。 对于快速城市化地区,将自然遗产地作为
生态网络的核心区域,开展具有生物保护功能的自
然遗产地生态网络的构建与应用研究尤其重要。 规
划和建立省域尺度的自然遗产地生态网络,减少生
境破碎化的影响,有利于促进区域内自然遗产地的
健康发展和区域生态系统服务功能的提高。
江苏省国土面积较小,但人口密度大,经济发
达,人类活动对生态平衡干扰强度大,对自然遗产地
影响深刻。 江苏省自然遗产地(主要包括自然保护
区、森林公园、风景名胜区和地质公园等自然区域)
空间分布不均,亟需通过合理的自然遗产地生态网
络规划,有效整合自然遗产地资源,促进区域生态系
统可持续发展,维持区域的生物多样性。 本研究以
省域范围为研究尺度,基于景观生态学、保护生物学
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和景观规划等相关理论,在 ArcGIS 9.3 的技术支持
下,筛选区域内核心自然遗产斑块,采用耗费距离模
型分析方法构建江苏省自然遗产地生态网络,在现
状廊道的基础上探讨省域内主要自然遗产廊道的构
建及优化措施,为江苏省自然遗产地可持续发展和
生物多样性保护提供参考意见,为政策部门开展自
然遗产地保护工作提供科学依据。
1摇 研究区概况
江苏省位于中国大陆东部沿海,位于东经 116毅
18忆—121毅57忆,北纬 30毅45忆—35毅20忆之间,东临黄海,
与上海市、浙江省、安徽省接壤,是我国长三角洲城
市群的重要组成部分。 江苏省地势低平,大部分地
区海拔在 50 m以下,平原面积 7 伊 104 km2,占全省
面积的 68%以上。 省内河湖众多,水网密布,有大小
河流和人工河道 2900 多条,湖泊 300 多个。 江苏属
于温带向亚热带的过渡性气候,以淮河、苏北灌溉总
渠一线为界,北部属温带季风气候,南部是亚热带季
风气候,各地平均气温介于 13—16 益,年降水量
800—1200 mm。 江苏省自然遗产资源丰富,共有 3
处国家级自然保护区、16处国家级森林公园、5 处国
家级风景名胜区、3 处国家级地质公园等。 省内有
540多种野生动物,其中有麋鹿、扬子鳄、白鳍豚、中
华鲟、丹顶鹤等国家一、二级保护动物 18种。
2摇 数据来源与研究方法
2.1摇 数据来源
本文数据包括 1颐25 万江苏省基础地理信息数
据,2008年 1颐10万江苏省土地利用数据集以及江苏
省数字高程数据。 自然遗产地信息主要来自于中华
人民共和国环境保护部、国土资源部及中国城市建
设统计年鉴。 论文所需的其他数据来自相关文献资
料[12,17]、专家访谈以及实地调查。
2.2摇 研究方法
本文采用耗费距离模型分析方法构建生态网
络。 首先识别研究区范围内的自然遗产源地,其次
计算景观阻力面,确定最小耗费路径,从而获得自然
遗产地生态廊道的空间位置,并对网络连通性进行
分析。
2.2.1摇 自然遗产源地的识别
通过对江苏省自然遗产地的调查,将省域范围
内的自然保护区、国家级风景名胜区、国家级或省级
地质公园、国家级森林公园和其他重要自然斑块确
定为重要自然遗产源地[18]。 为保持景观整体性与
连通性,不考虑行政界线,合并相邻较小自然斑块,
将研究区内面积>3 km2的自然斑块筛选出来作为自
然遗产源地,共筛选出 18 个自然遗产源地(表 1,
图 1)。
表 1摇 主要自然遗产源地名称
Table 1摇 The main natural heritage core鄄areas
序号 No. 名称 Name 序号 No. 名称 Name
1 徐州环城森林公园 10 老山森林公园及相邻自然斑块
2 微山湖及相邻自然斑块 11 南京钟山风景名胜区
3 骆马湖湿地自然保护区 12 海安沿海防护林及相邻自然斑块
4 云台山自然保护区及相邻自然斑块 13 启东长江口北支湿地自然保护区
5 盐城珍禽自然保护区 14 汤山方山国家地质公园及宝华山自然保护区
6 大丰麋鹿自然保护区 15 镇江三山风景名胜区及长江豚类自然保护区
7 洪泽湖湿地自然保护区及相邻自然斑块 16 固城湖自然保护区
8 铁山寺森林公园及相邻自然斑块 17 宜兴森林公园及相邻自然斑块
9 高邮湖湿地自然保护区及绿洋湖自然保护区 18 太湖风景名胜区及相邻自然斑块
2.2.2摇 景观阻力面的确定
物种在不同源地间运动要克服一定阻力才能实
现,一般可以通过单元累积阻力大小判断生态斑块
在空间上的连通性[19鄄20]。 确定斑块的阻力值是耗费
距离模型的一个难点,不同的阻力赋值对潜在廊道
的模拟具有重要影响[12]。 本文考虑植被覆盖率、植
被类型、绿地单元建立时间和人为干扰程度等因素,
参考文献资料[12,17]、咨询相关专家,确定各景观阻力
值(表 2),生成景观阻力面(分辨率 30 m 伊 30 m)
(图 2)。
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图 1摇 江苏省自然遗产源地分布图
Fig.1摇 The geographic location of natural heritage core鄄areas in
Jiangsu Province
表 2摇 不同土地利用类型的景观阻力值
Table 2摇 The cost value of different landscapes
土地利用类型
Land use type
亚类
Subclass
景观阻力
Cost value
自然保护区 Nature reserve 国家级 1
省级 3
其他 5
森林公园 Forest park 国家级 3
省级 5
风景名胜区 Scenic spot 15
林地 forest 5
湿地 Wetland 3
园地 Garden plot 30
草地 Grass 30
耕地 Cultivated land 50
水域 Water 700
城镇建设用地
Urban construction land 950
村庄用地 Residential land 800
主要对外交通用地 Traffic land 高速公路、铁路 1000
国道、省道 700
其他 Others 600
2.2.3摇 潜在自然遗产廊道的构建
在识别自然遗产源地和确定景观阻力面的基础
上,基于 ArcGIS 9.3空间分析技术,获得从某一自然
遗产源地出发,到达另一自然遗产源地的最小耗费
路径。 计算从 18 个自然遗产源地出发的所有最短
路径,去除重复路径,获得江苏省省域范围内的潜在
自然遗产廊道。
图 2摇 研究区景观阻力面
Fig.2摇 The cost surface of the study area
2.2.4摇 网络连通性的分析
景观连通性是描述廊道、网络或基质在空间上
如何连接和延续的一种测定指标[21鄄22]。 景观的连通
性水平不仅取决于自然斑块的面积大小,还与斑块
间的空间距离和耗费阻力等因素有关[23]。 整体连
通性指数 IIC 和可能连通性指数 PC 综合考虑景观
中各个因素对生态过程的承载能力,可以直接反映
景观连通性的动态变化,识别各斑块对生态连接度
的相对重要程度[24]。 本文采用 IIC 和 PC 指数分析
研究区现状廊道及潜在自然遗产廊道的景观连通性
水平及各斑块对景观连通性的重要程度[24]。 计算
公式如下:
(1)整体连通性指数 IIC
IIC =
移
n
i = 1
移
n
j = 1
[(aia j) / (1 + nlij)]
AL 2
(1)
式中, n表示景观中斑块总数, ai和 a j分别表示斑块
i和斑块 j的面积, nlij 表示斑块 i和斑块 j之间的连
接数, AL 表示整个景观的面积。 0臆 IIC 臆1, IIC =
0,生境斑块之间没有连接; IIC = 1,整个景观都为生
境斑块。
(2)可能连通性指数 PC
PC =
移
n
i = 1
移
n
j = 1
aia jpij *
AL 2
(2)
式中, n表示景观中斑块总数, ai和 a j分别表示斑块
i和斑块 j的面积, pij *表示物种在斑块 i和斑块 j直
接扩散的最大可能性, AL 表示整个景观的面积。
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0< PC <1, PC 越大,表示生境斑块之间的连通可能
性越大。
(3)斑块的重要值 dI
dI(%) = 100
I - Iremove
I
(3)
式中, I为景观中所有斑块的整体指数值,Iremove是去
除单个斑块后剩下斑块的整体指数值。
通过软件 Conefor Sensinode 2.2[25]和 ArcGIS 9.3
计算整体连通性指数 IIC和可能连通性指数 PC 时,
需要指定景观中生境斑块连通的阻力距离阈值。 只
有当斑块间成本值小于阈值时才认为它们是连通
的。 根据研究区范围、自然遗产地分布格局,参考已
有研究成果[23鄄26],设定 2,4,8,12,16,20,25,30 km
为距离阈值。 为了与 IIC结果具有可比性,将距离阈
值斑块之间连通的可能性设为 0.5。 在计算斑块重
要值 dI时,选择不同的指数类型 I,计算得到的各斑
块重要值是不同的。 本文选择的变量 I 为整体连通
性指数 IIC 和可能连通性指数 PC,分别用 dIIC 和
dPC表示,计算斑块在维持景观连通性的作用强度。
3摇 结果与分析
3.1摇 潜在自然遗产地生态网络的景观组成结构
基于最小耗费距离模型生成的潜在自然遗产廊
道如图 3所示。 以图 1 和图 3 为依据,计算生态网
络中的不同景观组成(表 3)。 分析表 3 得出,研究
区 39.74%的林地面积、47.83%的滩涂滩地、43.70%
的草地是自然遗产源地的主要用地类型;38.54%的
林地面积、40.87%的滩涂滩地、50.67%的草地是自
然遗产潜在廊道的主要用地类型。 可见,林地、滩涂
滩地、草地是生物的重要栖息场所,也是生物物种迁
移的重要生境斑块。
江苏省面积广阔的湿地为丰富的湿地鸟类和鱼
类资源提供了适宜的生存环境。 太湖等湖泊水域支
持了大量的鱼类、浮游动植物及底栖动物资源。 随
着近年来江苏省建设用地与农村居民点的过度扩
张,用地矛盾突出、土地结构不合理,对自然遗产地
保护造成了强烈冲击。 从表 3 中可见,在计算得出
的潜在廊道景观组成中,城镇建设、村庄用地及其他
建设用地占到了廊道面积的 16%,但事实上城镇等
建设用地植被覆盖率低,受人为干扰强,是阻碍生物
扩散的主要因素,只有鸟类可以在空中飞越建设用
地,因而这类廊道在实践中很难实施。
表 3摇 自然遗产廊道的景观组成
Table 3摇 Structure analysis of the potential natural heritage corridor
土地利用类型
Land use types
总面积
/ km2
Total area
源地的
景观组
成 / km2
Area in
core鄄areas
潜在廊道
的景观组
成 / km2
Area in
ecological
network
as corridors
林地 forest 3309.11 1314.92 1275.43
滩涂滩地 Beach 2848.22 1362.47 1164.00
草地 Grassland 1277.69 558.38 647.39
耕地 Cultivated land 64471.41 41.45 8948.46
水域 Water 11951.52 5332.59 1198.20
城镇用地 Urban land 5510.09 0.00 515.44
村庄用地 Residential land 12449.00 0.00 1754.67
其它建设用地
Other construction land 1719.87 0.00 334.69
其它 Others 32.85 0.42 14.95
总计 Total 103569.76 9829.23 15853.23
图 3摇 江苏省潜在自然遗产廊道
Fig.3摇 The potential natural heritage corridor of the study area
通过分析现状廊道(图 1)与潜在自然遗产廊道
(图 3)可以得出:(1)江苏省现状廊道以植被带、河
流为主。 全省大部分河道水系四通八达,相互沟通,
形成较为发达的河流廊道体系。 其中,京杭大运河
纵贯全境,由北向南沟通了微山湖、骆马湖、洪泽湖、
高邮湖及太湖,是全省主要骨干河道。 但在区域尺
度上绿地分布不均,且河流两岸缺少绿地斑块,沿河
流形成的潜在自然遗产廊道较少,空间连接度不高。
(2)构建的江苏省潜在自然遗产地廊道,可以形成初
步的生态网络体系,为物种栖息和扩散、迁移提供良
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好的生态廊道,提高了生态连接性。 其中,扬州和盐
城交界处的湿地斑块、长江沿岸的绿地小斑块,在潜
在廊道中起到了“踏脚石冶的作用,是物种迁移的基
本保障。 但是,南京钟山风景区被城市建设用地包
围,不利于物质能量交流,潜在廊道沿着周边的湿地
斑块,通过迂回曲折的路径与其他自然遗产斑块连
接。 可见建设用地对物种迁移的阻碍作用较强。
3.2摇 自然遗产地生态网络的景观连通性
3.2.1摇 网络整体连通性
根据式(1)和式(2)计算研究区内现状绿地和
潜在廊道的景观连通性指数(表 4)。 整体连通性指
数和可能连通性指数呈现出随着阈值增大而增大的
趋势,较大的距离阈值有利于斑块连通性。 目前研
究区不同距离阈值范围内的生态网络整体连通性水
平仅 0.001—0.003,处于较低水平,绿地斑块间缺少
连接。 通过构建江苏省潜在自然遗产廊道,景观连
通性指数明显提高。 随着距离阈值的增大,连通性
指数缓慢增长,潜在廊道的整体连通性指数可达到
0.044—0. 046,可能连通性指数可达到 0. 073—
0郾 074,此时生态网络连通性基本达到较高水平。 因
此,构建自然遗产廊道,可以提高生境适应性和增加
景观连通性。
表 4摇 景观连通性指数
Table 4摇 The values of landscape connectivity indices
指数
Indices
类别
Types
距离阈值 Threshold of distance / km
2 8 12 16 20 25 30
整体连通性指数 现状绿地 0.00159 0.00163 0.00170 0.00184 0.00303 0.00345 0.00353
Integral of Connectivity
Index( IIC) 潜在廊道 0.04450 0.04579 0.04585 0.04596 0.04607 0.04614 0.04619
可能连通性指数 现状绿地 0.00230 0.00284 0.00339 0.00398 0.00454 0.00519 0.01279
Probability of Connectivity
Index(PC) 潜在廊道 0.07276 0.07339 0.07358 0.07370 0.07379 0.07386 0.07391
3.2.2摇 斑块重要性
基于式(3)计算出不同距离阈值下所有自然遗
产地及绿地斑块的重要程度。 经过多次计算比较,
得出随着阈值变化,dIIC 和 dPC 值也随之变化。 在
一定范围内,dIIC 和 dPC 所反映的斑块重要性排序
相对一致。 本文以距离阈值 30 km 为例,把不同重
要性的自然遗产斑块进行分级处理,将连通性重要
值 dIIC和 dPC 分为 7 个等级(图 4)。 分析图 4 可
知,在斑块重要性程度评价中,洪泽湖湿地自然保护
区和高邮湖湿地自然保护区斑块面积较大,位于研
究区中部,较好地连接苏北、苏南自然景观,具有较
高的重要性。 盐城湿地珍禽、大丰麋鹿及海安沿海
防护林自然保护区是较宽较长的湿地斑块,形成了
天然的沿海廊道。 这些斑块减小了物种迁移和扩散
的景观阻力,有利于物质能量的流动,在物种生境斑
块和连接性廊道方面起着重要的作用。太湖风景名
图 4摇 距离阈值为 30 km时斑块重要性
Fig.4摇 Importance value of patches under 30 km threshold
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胜区位于江苏南部,面积较大,作为核心斑块,是大
量鱼类和浮游动植物的生活环境,其作为景观基质,
对爬行类和哺乳类动物阻力较大,而其周围较丰富
的绿地资源,具有向其他绿地斑块扩散的潜力,说明
良好的滨水湿地环境能够增强景观的连通性。 上述
结果表明,大面积斑块,较长较宽廊道、或者是边界
较为复杂的斑块重要程度较高,生境适应性相对
较好。
3.3摇 自然遗产地生态网络的优化
通过对潜在自然遗产廊道和现状河流的分析,
提出江苏省“三横两纵冶的主要自然遗产廊道结构。
“三横冶分别是:(1)长江自然遗产廊道。 从西
到东连通南京珍珠泉—老山森林公园—钟山风景名
胜区—汤山方山地质公园—宝华山自然保护区—镇
江三山风景名胜区—长江豚类自然保护区,沿长江
两岸建设带状公园或者滨水公园绿地等形式,保证
这些自然斑块的生态完整性,建立景观间的连接,形
成一条绿带,对维持长江流域生态系统稳定性具有
重要作用。 (2)淮河自然遗产廊道。 沿着淮河入海
水道及苏北灌溉总渠构建绿道,连接洪泽湖湿地自
然保护区—盐城珍禽自然保护区。 (3)苏北自然遗
产廊道。 连接徐州环城森林公园—骆马湖湿地自然
保护区—连云港云台山自然保护区。 通过适当增加
生态建设用地以优化空间布局和改善区域内的生态
连通性水平。
“两纵冶分别是:(1)京杭大运河自然遗产廊道。
京杭大运河是重要的文化和自然遗产,是贯通江苏
南北的骨干河道,是连通省内自然遗产地的重要廊
道。 沿运河两侧保留自然生态用地,规划为风景区,
形成一条沿京杭大运河的主要生态廊道和绿色缓冲
带。 尤其是对运河沿岸水质的监测,保护好湖泊动
植物的生存环境。 (2)沿海自然遗产廊道。 结合研
究区沿海滩涂湿地的保护与利用,将廊道向北延伸
至连云港云台山自然保护区,形成江苏省防风固堤、
防灾减灾的生态防护体系。 此外,在不同遗产地之
间还应该构建“踏脚石冶生态斑块,构建及强化连接
性廊道,为物种迁移提供良好的生境。 与此同时,廊
道交叉处是影响生态网络连通性的关键区域,是生
态优化的首选对象,可以适当扩大已有生态斑块面
积,增加新的生态斑块以提高自然遗产地生态网络
连通性,或是提供专门的通道以降低城市建设用地
和对外交通用地对野生动物迁移的阻隔作用。
4摇 结论与讨论
建立和优化连接自然遗产地之间的生态网络对
维持区域可持续发展具有重要意义。 本文基于耗费
距离模型分析方法构建了江苏省省域范围内的自然
遗产地生态网络,在此基础上采用连通性指数评价
现状廊道和潜在自然遗产廊道的连通性水平,提出
了自然遗产地生态网络的优化措施。 研究结果表
明:林地、湿地、草地是自然遗产地生态网络的主要
景观组成结构;自然遗产体系中面积较大或者形状
较长、较宽斑块的重要性程度较高;江苏省省域范围
内的现状生态连通性水平较低,通过自然遗产地生
态网络的构建可以有效地提高生态连通性水平,有
利于促进研究区内生态系统的物质能量流动、生物
多样性保护以及区域生态安全。
研究区生态网络的构建主要受以下几个方面
影响:
(1)不同土地利用类型景观阻力值的影响
对于不同物种,迁移阻力值是不同的,基于不同
阻力值计算模拟的潜在生态廊道也差异明显[11]。
已有研究表明植被群落特征以及人为干扰强度对生
物迁移和生境适宜性起着决定性作用[27]。 本文在
有限的数据资料基础上,确定阻力值时考虑植被覆
盖率、植被类型、绿地单元建立时间和人为干扰程度
等因素,一定程度上符合区域尺度上构建生态廊道
的要求。
此外,影响物种迁移的阻力因素不仅和土地类
型有关,还与地形坡度等因素有关。 但本文所选区
域地处长江中下游平原地区,地形平坦,研究区 95%
的面积都处于海拔 50 m以下,所以在本研究中未作
讨论。
(2)廊道宽度选择的影响
廊道结构及功能的复杂程度使廊道宽度随着物
种生活习性、廊道结构、连接度以及土地利用方式的
变化而变化[28]。 比如鸟类在短距离内甚至不需要
廊道,而大型哺乳动物迁移廊道的宽度需要几公里
甚至几十公里。 为满足研究区内生物的长久迁移,
经过多次尝试,选择较为合理的 2 km作为自然遗产
地生态廊道宽度。 在今后研究中可以结合目标物种
调整廊道宽度。
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(3)社会文化因素的影响
自然要素与文化要素之间的关系紧密。 在未来
生态网络的实施中需要综合考虑人类对生态结构的
影响及自然与文化之间的相互作用,构建复合型生
态网络更有利于区域的可持续发展。 在现实景观
中,生态功能的发挥并不局限于某一固定空间,生态
流会延伸至研究区以外区域。 因此在今后研究中应
该进一步深化多尺度、多维度的自然遗产地生态网
络研究。
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