盧 卓， 吳 冰*， 劉曉光， 邵明琦

1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院， 寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 黑龍江 哈爾濱 150001 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院， 規(guī)劃景觀院， 黑龍江 哈爾濱 150001

大尺度生態(tài)廊道能夠提高生態(tài)用地之間的連通性，從而達(dá)到改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的效果[1-2]. 最小累積阻力模型(minimum cumulative resistance, MCR)因能模擬景觀中生物和能量的潛在流動(dòng)趨勢(shì)[3]、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔且要素可拓性強(qiáng)，被廣泛地應(yīng)用于生態(tài)廊道選線(xiàn)[4-5]和生態(tài)保護(hù)規(guī)劃[6-7]的研究中，但MCR模型應(yīng)用于省域廊道構(gòu)建時(shí)仍存在路由冗余的問(wèn)題[8]. MCR模型分3步識(shí)別生態(tài)廊道，不同學(xué)者從生態(tài)源地選取[9]、阻力影響因子選取和權(quán)重分配[10]、廊道識(shí)別[11]的角度出發(fā)，對(duì)構(gòu)建方法進(jìn)行了優(yōu)化. 近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者意識(shí)到，單獨(dú)使用MCR模型無(wú)法區(qū)分潛在路由的功能和重要性差異，開(kāi)始將其與其他理論和方法模型相耦合，提取具有特定功能或重要性強(qiáng)的生態(tài)廊道. 主要應(yīng)用的理論和方法模型包括圖論[12-13]、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)理論、空缺分析[14]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[15]、電路連接模型[16]、重力模型[17]等. 由于在省域宏觀尺度下，水平過(guò)程是主導(dǎo)的生態(tài)過(guò)程，廊道和節(jié)點(diǎn)的拓?fù)涮匦悦黠@[18]，故將二者抽象為節(jié)點(diǎn)和連接邊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，能夠識(shí)別發(fā)揮核心功能的關(guān)鍵組分[19]. 2015年陳劍陽(yáng)等[20]耦合MCR模型和網(wǎng)絡(luò)魯棒性理論，提出了對(duì)復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化建議；2018年，于強(qiáng)等[21-22]整合庫(kù)侖力與MCR模型，通過(guò)情景模擬選取生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并基于Kruskal算法和廊道介數(shù)提取生態(tài)廊道骨架樹(shù)，提高了廊道的魯棒性；同年，徐威杰等[23]結(jié)合網(wǎng)絡(luò)連接度對(duì)生態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，優(yōu)化了生態(tài)廊道結(jié)構(gòu). 以上研究在區(qū)分廊道重要性層面做出了推進(jìn)，但尚未以保障基礎(chǔ)生態(tài)安全和引導(dǎo)土地利用為目標(biāo)功能，進(jìn)行不可替代的生態(tài)廊道識(shí)別.

生態(tài)廊道是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，不同廊道的功能和重要性也各不相同[24]，而且由于受到土地資源、社會(huì)環(huán)境需求的限制，生態(tài)廊道不能無(wú)限制地進(jìn)行建設(shè)，為了有效解決土地資源緊張現(xiàn)狀下的生態(tài)破碎化問(wèn)題，需將核心生態(tài)用地和不可替代的生態(tài)廊道進(jìn)行整合，統(tǒng)一建設(shè)和管理，確保生態(tài)環(huán)境的基本安全并引導(dǎo)土地利用變化趨勢(shì). 連通性不僅是生態(tài)廊道的重要功能，也是為其他功能提供保障的基礎(chǔ)特性，因此，省域生態(tài)廊道需要具備簡(jiǎn)明和連通的特性. 運(yùn)用傳統(tǒng)的MCR模型識(shí)別潛在路由，模糊了核心景觀組分的重要性，導(dǎo)致其難以得到重視和保護(hù). 因此，對(duì)潛在路由進(jìn)行重要性判斷是去除冗余路由和進(jìn)一步研究建設(shè)的前提.

由于廊道是承載系統(tǒng)連通性變化的主體，且復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的連接邊比節(jié)點(diǎn)更容易遭到破壞和干擾[25]，故該研究選擇通過(guò)提取骨干廊道來(lái)判別關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn). 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析中的邊介數(shù)指數(shù)(edge-betweenness)是經(jīng)過(guò)某條連接邊的最短路徑占網(wǎng)絡(luò)中全部最短路徑的比值，生態(tài)廊道的邊介數(shù)即是生物流與景觀流使用該段廊道的頻率，能夠描述廊道在體系中的使用率和重要程度[26]. 因此，該研究引入邊介數(shù)指數(shù)對(duì)傳統(tǒng)的廊道構(gòu)建方法進(jìn)行優(yōu)化，提取骨干廊道(backbone corridor)和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)(key strategic point)，構(gòu)建能夠指導(dǎo)省域生態(tài)規(guī)劃、管控省域土地利用的生態(tài)廊道；并以廣東省為例進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比優(yōu)化前后廊道路由的連通和簡(jiǎn)明程度，驗(yàn)證優(yōu)化方法的可行性和優(yōu)越性.

1 研究區(qū)域概況

廣東省下轄21個(gè)地級(jí)市，全省面積約 17 800×104hm2，南臨南海，海岸線(xiàn)綿長(zhǎng)，生態(tài)位置十分重要，是我國(guó)最發(fā)達(dá)也是最早開(kāi)展大尺度生態(tài)廊道研究和建設(shè)的地區(qū). 目前，由于建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張，廣東省面臨生態(tài)用地破碎化、面積銳減等問(wèn)題. 土地資源的緊缺使建設(shè)與環(huán)保之間的矛盾愈發(fā)尖銳.

2 研究方法

基于邊介數(shù)指數(shù)的MCR模型優(yōu)化方法包括如下3步(見(jiàn)圖1)：①采用傳統(tǒng)方法，利用MCR模型識(shí)別出潛在生態(tài)廊道路由；②計(jì)算路由的邊介數(shù)指數(shù)值，篩選骨干廊道和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)；③將生態(tài)源地、骨干廊道與關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)整合為省域生態(tài)廊道.

圖1 廊道構(gòu)建方法優(yōu)化流程圖Fig.1 Flow chart of corridor construction optimization

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

a) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集. 廣東省2016年Landsat8 OLI遙感影像、90 m×90 m DEM數(shù)據(jù)、2009年我國(guó)第二次土地利用調(diào)查矢量數(shù)據(jù)、《廣東省環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2016—2030年)》中生態(tài)紅線(xiàn)數(shù)據(jù)[27]、原環(huán)境保護(hù)部《全國(guó)自然保護(hù)區(qū)名錄》中自然保護(hù)區(qū)分布數(shù)據(jù)[28].

b) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理. 利用ArcGIS平臺(tái)對(duì)土地利用情況進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)比ENVI識(shí)別得到的衛(wèi)星遙感圖像，修正后得到林地、水系、建成區(qū)、交通用地、農(nóng)田和草原這6類(lèi)地表覆蓋類(lèi)型數(shù)據(jù)；從土地利用數(shù)據(jù)中提取阻礙景觀和能量流動(dòng)的部分，得到分級(jí)的河流、道路、主城區(qū)、礦產(chǎn)點(diǎn)的矢量數(shù)據(jù)；利用DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度、坡向、山脊線(xiàn)的運(yùn)算，得到相應(yīng)的分級(jí)矢量數(shù)據(jù).

2.2 基于最小累積阻力模型的潛在生態(tài)廊道路由提取

最小累積阻力模型通過(guò)計(jì)算物種和能量在生態(tài)源地間移動(dòng)所耗費(fèi)的代價(jià)來(lái)獲得其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)[29]，計(jì)算方法見(jiàn)式(1)：

(i=1,2,3,…,n;j=1,2,3,…,m)

(1)

式中：MCR為最小累積阻力值，Dij為生態(tài)源地j與目的地i的空間距離，Ri為目的地i對(duì)代表性物種運(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù).

最小累積阻力模型識(shí)別潛在生態(tài)廊道路由的過(guò)程具體分為如下3個(gè)步驟：

a) 生態(tài)源地選取. 生態(tài)源地多為林地和濕地，具有高生態(tài)服務(wù)功能[30]. 該研究以生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn)中的嚴(yán)控區(qū)作為生態(tài)源地主體，在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充國(guó)家自然保護(hù)區(qū)省內(nèi)森林公園. 由于生態(tài)源地的功能受面積影響最大[31]，該研究以100 km2為下限，選擇連通度高、邊緣完整、處于重要位置的斑塊作為生態(tài)源地.

b) 景觀阻力面構(gòu)建. 為了減少專(zhuān)家打分帶來(lái)的主觀影響，該研究綜合自然因素和人類(lèi)干擾兩類(lèi)阻力，選取坡度、海拔、濱水距離、地表覆蓋類(lèi)型以及距道路、主城區(qū)、采礦點(diǎn)等高阻力點(diǎn)距離等影響因子，評(píng)分并確定權(quán)重后，運(yùn)用ArcGIS的柵格計(jì)算器(raster calculator)疊加各因子產(chǎn)生的阻力，得到景觀阻力面.

c) 生態(tài)廊道識(shí)別. 生態(tài)廊道是生態(tài)源地之間物種和能量遷移擴(kuò)散的路徑[32]，具有增強(qiáng)連接度、緩解破碎化的功能. 生態(tài)源地間的潛在生態(tài)廊道路由可通過(guò)ArcGIS中的成本距離(cost distance)工具進(jìn)行計(jì)算.

2.3 基于邊介數(shù)的不可替代省域生態(tài)廊道構(gòu)建

MCR模型將景觀阻力面中的谷線(xiàn)作為潛在廊道路由，因而存在多條路由在空間上共用部分路徑生成新節(jié)點(diǎn)的情況. 在省域視角下，這些路由和節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上存在冗余，需從中篩選骨干廊道和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn).

2.3.1骨干廊道.

骨干廊道是潛在廊道路由形成的網(wǎng)絡(luò)中邊介數(shù)指數(shù)之和最大的最小生成樹(shù)(minimum spanning tree). 最小生成樹(shù)是連接圖中所有節(jié)點(diǎn)的極小連通子圖，是能夠使圖(graph)連通的最少邊的集合[33]，可用Kruskal算法求得. 由于生態(tài)廊道的主要功能是為生物和非生物的流動(dòng)提供通道，使用頻率可以代表其重要程度，該研究選用描述連接邊利用頻率的邊介數(shù)指數(shù)，對(duì)冗余的潛在廊道路由進(jìn)行優(yōu)化. 潛在廊道路由的邊介數(shù)是經(jīng)過(guò)該段路由的所有最短路徑數(shù)目與最短路徑總數(shù)之比[34]. 計(jì)算連接邊elk的邊介數(shù)belk的方法見(jiàn)式(2).

(s≠t,s∈a,t∈a,a>1)

(2)

式中：elk為網(wǎng)絡(luò)中的連接邊；belk為連接邊elk的邊介數(shù)；a為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，s和t為網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)；假設(shè)節(jié)點(diǎn)s與t之間的最短路徑有L(s,t)條，其中有L(s,t,elk)條路徑經(jīng)過(guò)邊elk.

連通性不僅是生態(tài)廊道最重要的功能之一，更是生態(tài)廊道的基礎(chǔ)特性，能夠影響生態(tài)廊道其他功能的發(fā)揮. 該研究以源點(diǎn)間連通為前提，提取邊介數(shù)指數(shù)之和最大的最小生成樹(shù)作為骨干路由來(lái)指導(dǎo)生態(tài)廊道建設(shè). 通過(guò)空間疊加的方式，避免了Kruskal算法因無(wú)法區(qū)分相同節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的不同廊道而必須重復(fù)計(jì)算的過(guò)程. 識(shí)別骨干廊道的方法包括如下3步：①計(jì)算網(wǎng)絡(luò)所有連接邊的邊介數(shù)；②去掉邊介數(shù)最小的連接邊；③重復(fù)步驟②，直到廊道體系中每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間存在且只存在一條連接邊. 骨干路由的提取方式見(jiàn)圖2.

圖2 骨干路由提取示意Fig.2 Schematic diagram of backbone route extraction

圖3 關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)提取示意Fig.3 Schematic diagram of key strategic point extraction

2.3.2關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)

關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)是位于生態(tài)源地外的骨干廊道分支點(diǎn)，因在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中位置重要，但生態(tài)環(huán)境質(zhì)量欠佳，需要優(yōu)先重點(diǎn)進(jìn)行建設(shè). 由于相比于節(jié)點(diǎn)，生態(tài)廊道更能發(fā)揮連通和促進(jìn)交流的功能，且更脆弱，故該研究首先選取骨干廊道，并將其作為判別關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的依據(jù). 關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的提取過(guò)程如圖3所示. 邊介數(shù)的值僅能區(qū)分骨干廊道之間的重要性差異，但介數(shù)中心性(betweenness centrality)可計(jì)算經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的路徑數(shù)量來(lái)評(píng)定節(jié)點(diǎn)的重要程度[35]，因而能夠用于關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的重要性分級(jí)，介數(shù)中心性的計(jì)算方法如式(3)所示.

(y≠d≠k;y,d,k∈q)

(3)

式中：gd為節(jié)點(diǎn)d的介數(shù)中心性；q為節(jié)點(diǎn)總數(shù)；(y,k)代表一對(duì)節(jié)點(diǎn)，且不考慮節(jié)點(diǎn)y和節(jié)點(diǎn)k的前后次序；C(y,k)為連接節(jié)點(diǎn)y與節(jié)點(diǎn)k的最短 路徑的數(shù)目；Cd(y,k)為連接節(jié)點(diǎn)y與節(jié)點(diǎn)k，且經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)d的最短路徑的數(shù)目.

由骨干廊道和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)整合成的不可替代生態(tài)廊道具備指導(dǎo)空間利用和土地演變的功能，能夠以更少的廊道數(shù)量和生態(tài)用地來(lái)維持生態(tài)源地間連通，突出廊道體系中發(fā)揮核心作用的組分. 不可替代生態(tài)廊道是平衡生態(tài)保護(hù)和城市建設(shè)之間矛盾的基礎(chǔ)生態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)建立省域生態(tài)安全具有重要意義.

3 結(jié)果與討論

3.1 優(yōu)化結(jié)果

3.1.1潛在生態(tài)廊道

分析處理廣東省土地覆蓋和土地利用等數(shù)據(jù)，以100 km2為下限識(shí)別出20處生態(tài)源地〔見(jiàn)圖4(a)〕；計(jì)算人類(lèi)和自然兩類(lèi)阻力，構(gòu)建景觀阻力面〔見(jiàn)圖4(b)〕；最后以生態(tài)源地的中心作為源匯點(diǎn)，通過(guò)ArcGIS中Distance模塊識(shí)別得到潛在生態(tài)廊道路由116 條，產(chǎn)生新節(jié)點(diǎn)74個(gè)〔見(jiàn)圖4(c)〕. 結(jié)果顯示，廣東省內(nèi)生態(tài)源地分布較均勻，面積較大的斑塊多位于廣東省北部，生成的路由和節(jié)點(diǎn)在空間和結(jié)構(gòu)上存在冗余.

3.1.2骨干廊道與關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)

圖4 廣東省潛在生態(tài)廊道路由識(shí)別過(guò)程Fig.4 Extraction of potential ecological corridors in Guangdong Province

圖5 廣東省骨干廊道和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)提取過(guò)程Fig.5 Extraction process of backbone corridor and key strategic point of Guangdong Province

圖6 廣東省關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)重要性分級(jí)過(guò)程Fig.6 The importance classification process of key strategic points of Guangdong Province

將廣東省生態(tài)源地和潛在廊道簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)和連接邊組成的結(jié)構(gòu)，計(jì)算連接邊的邊介數(shù)〔見(jiàn)圖5(a)〕，以使用頻率量化二者在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度和存在的必要性，得到29條骨干廊道和11處關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)〔見(jiàn)圖5(b)〕. 計(jì)算關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的介數(shù)中心性，并采用“組內(nèi)差異最小、組間差異最大”的Jenks自然間斷點(diǎn)分級(jí)法(natural break class)將其分為5級(jí)(見(jiàn)圖6). 結(jié)果表明，重要程度較高的路由從東向西貫穿全省，重要性強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)則集中于廣東省中部，最重要的關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)位于廣東省清遠(yuǎn)市，連接此節(jié)點(diǎn)的兩條骨干廊道不僅連接了重要的關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)，本身的使用頻率也最高，需優(yōu)先重點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)和保護(hù).

3.1.3不可替代省域生態(tài)廊道

整合骨干廊道和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)，得到廣東省全長(zhǎng)為5 493 km的生態(tài)廊道(見(jiàn)圖7). 與未優(yōu)化模型構(gòu)建的生態(tài)廊道相比，優(yōu)化后模型所構(gòu)建的生態(tài)廊道在連通性不變的前提下，廊道的數(shù)量和占地面積明顯減少，優(yōu)化后的生態(tài)廊道能夠緩解城市建設(shè)和生態(tài)保護(hù)之間的矛盾，突出不可替代的重要地位，能夠更好地管控和引導(dǎo)土地利用.

圖7 基于邊介數(shù)優(yōu)化方法構(gòu)建的廣東省省域生態(tài)廊道Fig.7 Ecological corridor of Guangdong Province by the optimization method of edge-betweenness

3.2 討論

目前國(guó)內(nèi)外的研究多基于面積進(jìn)行生態(tài)服務(wù)量化[36]，薛飛等[37]也將這些成果應(yīng)用于生態(tài)廊道功能的研究之中. 但面積并非是影響生態(tài)廊道功能的唯一因素，尤其是在規(guī)劃過(guò)程中，廊道的結(jié)構(gòu)發(fā)揮著更為關(guān)鍵的作用[38]. 從時(shí)空和演進(jìn)的角度考慮，面積體現(xiàn)了生態(tài)用地目前所能提供的生態(tài)服務(wù)，而結(jié)構(gòu)體現(xiàn)廊道未來(lái)發(fā)展和演變的趨勢(shì). 不可替代生態(tài)廊道的重要意義不僅在于劃定了基礎(chǔ)的生態(tài)安全底線(xiàn)，更是建立了一個(gè)動(dòng)態(tài)演進(jìn)的基礎(chǔ)骨架，通過(guò)促進(jìn)景觀界面上能流和生物流的交流和運(yùn)動(dòng)，促使區(qū)域生態(tài)環(huán)境良性演進(jìn). 宏觀尺度下水平過(guò)程明顯，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)廊道功能的影響隨之加強(qiáng). 基于邊介數(shù)指數(shù)提取的骨干廊道是連通生態(tài)源地的最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，基于介數(shù)中心性對(duì)比關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的重要性，完成了不可替代結(jié)構(gòu)內(nèi)部組分重要性的對(duì)比，能夠更系統(tǒng)科學(xué)地指導(dǎo)土地利用并促進(jìn)演變.

在經(jīng)濟(jì)優(yōu)先發(fā)展區(qū)，往往難以連續(xù)建設(shè)大面積生態(tài)用地，經(jīng)邊介數(shù)優(yōu)化后的MCR模型提取的不可替代結(jié)構(gòu)，能夠在保障基礎(chǔ)生態(tài)安全的前提下，大幅度地節(jié)約省域生態(tài)廊道的長(zhǎng)度和占地面積，故而便于與土地管理部門(mén)協(xié)商，有利于廊道規(guī)劃和建設(shè). 省域生態(tài)廊道是一種土地利用模式[39]和循序漸進(jìn)的過(guò)程，它通過(guò)改變當(dāng)下的景觀組成來(lái)規(guī)劃生態(tài)空間未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì). 省域生態(tài)廊道作為不可替代的生態(tài)安全結(jié)構(gòu)，目前最迫切的需求是建立保障基礎(chǔ)生態(tài)安全的結(jié)構(gòu)，防止生態(tài)環(huán)境繼續(xù)遭受破碎化.

圖8 廣東省冗余生態(tài)廊道與骨干生態(tài)廊道對(duì)比Fig.8 Comparison diagram of redundant ecological corridor and backbone ecological corridor in Guangdong Province

對(duì)比廣東省潛在生態(tài)廊道和不可替代生態(tài)廊道(見(jiàn)圖8)，后者擬建設(shè)的廊道數(shù)量和占地面積均較前者有大幅減少，廊道總長(zhǎng)度從 10 244 km減為 5 493 km，降低了47.3%. 若利用潛在生態(tài)廊道路由指導(dǎo)省域生態(tài)廊道的建設(shè)，不僅模糊了骨干廊道的關(guān)鍵地位，使之無(wú)法得到重視和針對(duì)性地建設(shè)管理，而且也將在建設(shè)過(guò)程中占用大量的土地資源，消耗本不必要的資金和人力. 不可替代生態(tài)廊道是決定省域生態(tài)環(huán)境安全與否的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，在維持生態(tài)源地間連通的前提下，減少了廊道數(shù)量，解決了傳統(tǒng)方法中潛在生態(tài)廊道的冗余問(wèn)題；減少了占地面積，緩解了城市建設(shè)和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾；強(qiáng)化了廊道空間管控功能，增強(qiáng)了對(duì)土地利用演變的引導(dǎo)作用. 不可替代結(jié)構(gòu)中各路由和節(jié)點(diǎn)的重要程度也存在差異，邊介數(shù)指數(shù)體現(xiàn)了骨干路由的重要性，為了更好地指導(dǎo)省域生態(tài)廊道的建設(shè)，還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)做出分析，介數(shù)中心性能夠衡量節(jié)點(diǎn)樞紐性質(zhì)的差異，完成對(duì)不可替代結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要性分析.

優(yōu)化后的省域生態(tài)廊道構(gòu)建方法建立了不可替代的生態(tài)廊道體系，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)建設(shè)、精明開(kāi)發(fā)的目的；但未能通過(guò)省域生態(tài)廊道連接相鄰的生態(tài)源地，去除或延后一些生態(tài)廊道的建設(shè)，未能直接促進(jìn)市域或更小范圍的生態(tài)環(huán)境改善，相比于潛在生態(tài)廊道，其健壯性也有所降低. 該研究利用邊介數(shù)提取不可替代生態(tài)廊道，并非否定潛在生態(tài)廊道存在的意義，識(shí)別不可替代生態(tài)廊道不是將其建設(shè)為空間中僅有的生態(tài)廊道，而是根據(jù)基礎(chǔ)生態(tài)安全的需求來(lái)劃定重要程度，在資源緊缺的情況下保證重要部分得以?xún)?yōu)先建設(shè). 在不可替代生態(tài)廊道建立完善后，可繼續(xù)規(guī)劃，進(jìn)一步完善不同級(jí)別和功能的廊道體系，協(xié)同做功，促使生態(tài)廊道體系向著更完善、更健壯的方向演進(jìn). 例如，將相鄰的“生態(tài)源地對(duì)”作為基礎(chǔ)單位，識(shí)別市域范圍內(nèi)具備重要功能的生態(tài)廊道，在省域內(nèi)逐步建立連通性更強(qiáng)的子圖；在基礎(chǔ)生態(tài)安全結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，區(qū)分內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要程度.

該研究的優(yōu)化過(guò)程存在僅關(guān)注結(jié)構(gòu)差異的局限，雖然在宏觀尺度下，結(jié)構(gòu)和拓?fù)涫怯绊懮鷳B(tài)廊道發(fā)揮功能的重要因素，但從該角度出發(fā)，也忽視了生態(tài)過(guò)程機(jī)理和作用機(jī)制，在一定程度上影響了省域生態(tài)廊道選線(xiàn)的準(zhǔn)確性，雖然在提取潛在路由的過(guò)程中廣泛地選取了影響因子，但并未對(duì)于優(yōu)化前后的生態(tài)服務(wù)進(jìn)行能量化的對(duì)比，不能直觀地體現(xiàn)優(yōu)化方法的重要意義，今后應(yīng)在具體落實(shí)建設(shè)中測(cè)算生物遷徙和景觀流動(dòng)情況，因地制宜地建設(shè)生態(tài)廊道，進(jìn)一步增強(qiáng)生態(tài)廊道構(gòu)建的科學(xué)性，并基于廊道結(jié)構(gòu)，考慮土地利用類(lèi)型、廊道可建設(shè)寬度、連接源地情況對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響，繼續(xù)探索生態(tài)廊道的長(zhǎng)期演進(jìn)情況.

該研究在對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)時(shí)，僅考慮了關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)所處位置的土地利用類(lèi)型，對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單分級(jí)，并未分析其土地利用類(lèi)型、行政區(qū)劃分、經(jīng)濟(jì)和交通因素對(duì)其建設(shè)發(fā)展的影響，這些因子可能對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的重要性分級(jí)結(jié)果有一定影響，今后可再結(jié)合上述因素對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的重要程度進(jìn)行更為詳細(xì)的研究.

4 結(jié)論

a) 將傳統(tǒng)的MCR方法應(yīng)用于省域生態(tài)廊道規(guī)劃時(shí)，常在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間識(shí)別出不止一條的路由. 省域生態(tài)廊道是一種簡(jiǎn)明且可持續(xù)的土地利用方式，冗余的潛在廊道路由不能指導(dǎo)其規(guī)劃和建設(shè)，需以保證最低水平的生態(tài)安全為目的，對(duì)路由進(jìn)行優(yōu)化篩選，為建設(shè)和演進(jìn)出更高水平的生態(tài)安全環(huán)境提供可能.

b) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是影響省域生態(tài)廊道功能的重要因素，生態(tài)廊道和節(jié)點(diǎn)的重要程度可由其使用頻率表示. 邊介數(shù)指數(shù)能夠在MCR方法的基礎(chǔ)上提取骨干路由和關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)，形成不可替代生態(tài)廊道. 案例分析顯示，廣東省共識(shí)別出骨干路由29條，其中最重要的部分位于清遠(yuǎn)市、韶關(guān)市、河源市和梅州市，以南北向貫穿廣東省東部區(qū)域；關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)的重要程度受到其位置和連接廊道數(shù)量的影響，可通過(guò)計(jì)算介數(shù)中心性進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷，廣東省共計(jì)識(shí)別關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)11處，其中最重要的關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)位于廣東省中部偏北的清遠(yuǎn)市.

c) 基于邊介數(shù)優(yōu)化后的生態(tài)廊道構(gòu)建方法，通過(guò)計(jì)算每條邊的邊介數(shù)，提取不可替代的邊和節(jié)點(diǎn)；但要分析每一節(jié)點(diǎn)的重要程度，尚需計(jì)算節(jié)點(diǎn)的介數(shù)中心性；對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略點(diǎn)分級(jí)后，不可替代結(jié)構(gòu)內(nèi)部組分的重要性差異更加分明，由其指導(dǎo)的省域生態(tài)廊道將具備更高的規(guī)劃科學(xué)性和建設(shè)可行性.

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