文章导读
山地生态系统作为重要的哨兵，其生态系统服务支持世界22%的人口，提供不成比例的基本生态系统服务，如淡水、原材料、气候调节和娱乐活动。而前所未有的人口增长、不可持续发展和资源开发压力对山区自然生态系统的影响越来越大，加剧了景观破碎化并降低景观连通性，改变大小、形状、空间布局和栖息地斑块的隔离，影响其结构和功能。因此，本研究将结合非货币方法和网络分析，将生态系统服务纳入其中，从而为山区生态网络的构建提供更全面、更实用的方法。重庆以“山城”著称，快速城镇化引发了发展与生态保护之间的显著矛盾，导致生态空间持续减少，水土流失加剧，大气和水污染严重，城镇空间布局混乱，研究该区域的生态网络的构建具有重要意义。
基于此，中国上海同济大学城乡规划学院的杨会会博士后及其合作者在 Land 期刊发表文章，研究了重庆市的生态网络，通过采用非货币指标结合网络分析方法分析生态系统服务的重要性，提出一个生态网络建设框架，获取最优情景。在此基础上，提出保护重点生态功能区和重点生态保护点的空间管控措施。
研究材料与方法
研究区域
重庆位于中国中西部，地处四川盆地东缘，青藏高原与长江中下游的过渡地带，介于北纬28°10'至32°13'、东经105°17'至110°11'之间。全市辖38个行政区，其中24个区、14个县，面积约82,403平方公里。2022年，重庆市常住人口超过3,200万，城镇化率为70.96%。重庆拥有丰富的森林植被、生物多样性和文化资源，构成了其强大的生态系统服务功能 (图2)。重庆属亚热带湿润季风气候，年平均气温16至18摄氏度，年降雨量充沛，达1000至1450毫米，雾天频繁。地形以丘陵山地为主，占总面积的76%，森林覆盖率为22.3%。重庆被列为中国七个具有全球重要性的生物多样性关键保护区之一。重庆水系具有山区特征，雨量充沛，谷深坡陡，坡降幅度大，水土流失严重。重庆拥有众多旅游景点，包括大足石刻 (世界遗产)、武隆喀斯特 (世界自然遗产) 和三峡。此外，重庆三峡库区是中国重要的水功能区。
研究方法
本研究使用的数据主要涉及生态适宜性和生态系统服务功能。土地利用数据基于2020年Landsat系列卫星影像解译。环境数据包括数字高程模型 (DEM)、坡度数据和地质灾害数据。生态功能用地数据包括自然保护区、森林公园、风景名胜区、文化遗产地等重点生态区域。NVDI数据包括植被数据和森林资源一级保护类别。水体数据包括河流、湖泊和水资源。生物多样性数据包括国家一、二级重点保护物种和珍稀濒危物种。
首先，通过生态适宜性分析，明确山区生态优先情景下的约束条件及适宜性。其次，运用非货币化方法进行生态系统服务重要性分析，探究四类生态系统服务的重要性及空间分布。在综合生态适宜性分析和综合生态系统服务评价的基础上，识别出重要生态服务区。将重要生态源区简化为节点，运用图论方法构建生态网络情景。利用网络分析方法评估生态网络情景的结构连通性和有效性。最终获得生态网络最优情景，并提出重点生态空间管控措施和重点发展区建设策略。
研究结果与讨论
结论1：生态源区主要分布在重庆市东北部、东南部及1小时经济圈内
本研究整合生态系统服务功能和生态适宜性分析结果，得到重庆市生态系统综合重要性的空间分布。利用自然断点法，生态系统综合重要性可划分为四个等级：极重要、非常重要、中等重要和略重要。提取对维护生态系统安全至关重要的强重要区和极重要区。通过阈值筛选 (200hm2) 和边界修正，最终识别出重庆市58个生态源区。这些区域主要以林地和水体为特征，图4显示，生态源区主要分布在重庆市东北部、东南部及1小时经济圈内。
结论2：最优网络E连接路数和连通性方面均达到最高，且成本效率相对较高
根据对网络A-E的廊道结构分析结果表明。廊道数量 (连接数量) 大小排序为E>D>C>B>A，廊道长度和密度排序为D>E>C>B>A。这表明，网络D和E的复杂度和连通性均较高。网络D的连通性最高，是复杂度最高的生态网络，但其成本效率也高于网络B、C和E。与网络D相比，网络E的a指数、β指数和y指数相同，但成本效率显著降低。这表明，网络E连接路数和连通性方面均达到最高，且成本效率相对较高。因此，网络E可被认为是重庆市生态网络的最优方案，更有利于景观中能量、物流和生物的流动，最终提升重庆市的生态系统服务功能。
结论3：确定5个重点生态功能区及其主导功能和辅助功能，并提出其管控措施。
通过生态系统服务重要性评估、土地利用状况分析和生态适宜性分析，确定了5个重点生态功能区及其主导功能和辅助功能。从遏制生态退化趋势、促进重点生态功能区恢复为目标，提出了针对这些生态用地的管控措施，具体措施如下：三峡库区主要提供水源涵养和生物多样性保护等生态系统服务功能，其次是防洪调蓄。库区的生态安全对于保障长江中下游地区的生态安全至关重要。因此，应优先重视生态环境保护，尤其是在后三峡时代。应根据当地资源环境承载能力，有策略、有针对性地推动特色产业个性化发展。切实保障库区水环境和水生态安全，包括构建三峡库区生态屏障，加强地质灾害、水土流失、荒漠化综合治理。这些措施对于充分发挥三峡工程的防洪、发电、航运、提供清洁淡水资源等功能，确保其长期稳定运行至关重要。
研究总结
本研究共识别出58个重要生态源区，总面积为5746km2，占总面积的79.15%。其分布主要呈现中部和东南部高、西北部低的趋势。土地利用类型主要为水体和林地；运用图论和网络分析方法，构建了最优方案，由5条横向廊道和14条纵向廊道组成，连接高生态系统服务价值的山体、绿地、水系和农业带；识别出5个重要生态功能区和重要城市发展区域的关键生态区。同时，针对这些生态用地，提出了相应的管控措施，以提升重庆市生态服务建设的有效性，保障生态系统服务的生态安全功能。
网络结构分析结果表明，构建的生态网络具有较强的完整性。该方法具有明显的适用性和可靠性。这为构建区域生态安全、搭建山区自然环境与人类社会之间的桥梁提供了可靠的思路。
原文出自 Land 期刊：https://www.mdpi.com/2073-445X/13/5/662
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land
Land 期刊介绍
主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany
期刊创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被 Scopus、SSCI、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc 等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor: 3.4 (2024)。
2024 Impact Factor：3.2
2024 CiteScore：5.9
Time to First Decision：16.9 Days
Acceptance to Publication：2.3 Days
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