張美麗, 李 智, 張益琛, 鄭建樂(lè), 林常威, 王樹濤

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071000; 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源學(xué)院, 河北 保定 071000)

自黨的十八大至今，各級(jí)自然資源以及生態(tài)環(huán)境管理相關(guān)部門，針對(duì)土地綜合整治、國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)等方面收獲頗豐，但不少地區(qū)仍然存在過(guò)度開發(fā)利用自然資源行為，擾亂了生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力與穩(wěn)定性[1]。2016年起國(guó)家各部門聯(lián)合促成的山水林田湖草生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程與現(xiàn)階段所進(jìn)行的國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)思想高度一致[1]，山水林田湖草作為一個(gè)相輔相成的系統(tǒng)，必須將其“關(guān)節(jié)”及其“脈絡(luò)”融會(huì)貫通，方可全力促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)[2]。如何站在生態(tài)系統(tǒng)整體連通性的立場(chǎng)，著力促成山水林田湖草生命共同體[3]，識(shí)別出生態(tài)安全格局中的關(guān)鍵地段，據(jù)此找到生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域，因地制宜的進(jìn)行國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)以及制定相關(guān)治理措施，已然成為現(xiàn)階段為保障國(guó)土安全丞待解決的關(guān)鍵問(wèn)題[4]。目前，國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)主要以礦山修復(fù)、重金屬污染修復(fù)以及水土流失治理等為主，多局限于較小尺度范圍內(nèi)，從整體性考慮的修復(fù)措施較為欠缺[5-7]，造成生態(tài)修復(fù)只是在局部部位取得了較為理想的效果[8-12]，但生態(tài)系統(tǒng)整體穩(wěn)定性的恢復(fù)仍不理想，難以達(dá)到系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理的思想高度[13]。伴隨生態(tài)系統(tǒng)中各類要素矛盾、沖突等現(xiàn)象頻發(fā)，歷來(lái)采用的傳統(tǒng)修復(fù)手段欠缺考慮各生態(tài)要素間的相互作用，這一缺陷日益暴露，欠缺將多尺度聯(lián)合修復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)的完整性考慮其中，造成工作開展遭遇困難，尚需融入新的思想與手段，使得生態(tài)修復(fù)的系統(tǒng)性、協(xié)同性得到提升[14]。識(shí)別生態(tài)安全格局是保障生態(tài)系統(tǒng)整體健康的基礎(chǔ)，且其可站在系統(tǒng)思維、整體視角、綜合治理的角度進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，故采取此手段識(shí)別國(guó)土空間待修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域[15]，可將系統(tǒng)性思想融入其中，且其更具生態(tài)學(xué)意義。

生態(tài)格局構(gòu)造時(shí)，“源地—阻力面—廊道—節(jié)點(diǎn)”的方法已廣為采用，如眾多學(xué)者利用MCR模型構(gòu)造綜合阻力面，得到生態(tài)廊道，進(jìn)而根據(jù)空間位置類型診斷生態(tài)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造生態(tài)格局[15]。且近年來(lái)，有學(xué)者開始將Linkage Mapper分析引入到格局識(shí)別中來(lái)，Linkage Mapper分析中的Barrier Mapper可識(shí)別出生態(tài)障礙點(diǎn)，Pinchpoint Mapper分析則基于電路理論中電流密度將廊道中需要優(yōu)先保護(hù)的“夾點(diǎn)”區(qū)域識(shí)別出來(lái)，即生物遷徙過(guò)程中的必經(jīng)點(diǎn)，以此作為生態(tài)節(jié)點(diǎn)[16]。生態(tài)廊道即為動(dòng)物交流的必要通道，生態(tài)“夾點(diǎn)”則代表動(dòng)物遷徙過(guò)程中的必經(jīng)區(qū)域，生態(tài)障礙點(diǎn)及生態(tài)斷裂點(diǎn)則代表生物在廊道間流動(dòng)時(shí)所遇到的阻礙區(qū)域[6]，均是國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)與修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域。然現(xiàn)階段依據(jù)廊道及其上述各類型節(jié)點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)行生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域識(shí)別，據(jù)此提出相關(guān)修復(fù)策略的研究尚為欠缺。

太行山中北段生態(tài)脆弱區(qū)阜平縣位于“燕山—太行山”國(guó)家集中連片特困地區(qū)，全縣山體穩(wěn)定性較差，頻發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，退化的生態(tài)環(huán)境與欠發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)互相制約，是典型的生態(tài)型貧困縣。因此，阜平縣建設(shè)開發(fā)的迫切性、生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和特殊性使得該縣進(jìn)行國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)既十分必要又面臨挑戰(zhàn)。因此本研究綜合分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的研究，選擇太行山中北段生態(tài)脆弱區(qū)阜平縣作為研究區(qū)，基于景觀生態(tài)學(xué)理論，運(yùn)用InVest模型中的生境質(zhì)量模塊與粒度反推法相結(jié)合，識(shí)別生態(tài)源地，基于Linkage Mapper分析識(shí)別生態(tài)廊道，構(gòu)建國(guó)土空間生態(tài)安全格局，基于此，運(yùn)用linkage mapper中的barrier mapper與pinchpoint mapper分析，識(shí)別生態(tài)夾點(diǎn)、生態(tài)障礙點(diǎn)、生態(tài)斷裂點(diǎn)，最終確定阜平縣國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域，進(jìn)而給予生態(tài)修復(fù)相關(guān)策略與建議，為以全域、全要素為方向，進(jìn)行系統(tǒng)治理國(guó)土空間生態(tài)問(wèn)題給予決策參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

太行山中北段生態(tài)脆弱區(qū)阜平縣，地處河北西部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°45′—114°37′，北緯38°39′—39°08′，西部、北部均與山西省交界，縣域面積2 527.14 km2?？h域地形較為復(fù)雜，多為土石山區(qū)，山巒綿亙，溝壑縱橫，地勢(shì)西北高東南低，氣候?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候。在縣域西部及北部地區(qū)，多中山、高山，同時(shí)原始次生林、人工林及灌木林分布都較為廣泛，植被覆蓋度較高，但耕地分布較少；在縣域中南部和東部，主要為低山和丘陵，植被覆蓋度相對(duì)差，荒山面積較大，水土流失現(xiàn)象發(fā)生較為頻繁。全縣河流水系較為發(fā)達(dá)，境內(nèi)河流均屬于大清河水系南支沙河，由西北向東南橫穿全縣，另有胭脂河、平陽(yáng)河、鷂子河、板峪河、北流河等支流。且其位于冀西北生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，縣域內(nèi)包含自然保護(hù)區(qū)、森林公園等多種自然保護(hù)地，素有九山半水半田之稱，但也存在生態(tài)型貧困的現(xiàn)狀，是以針對(duì)此地區(qū)進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)成為重中之重。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究中土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自于2018年土地利用變更調(diào)查庫(kù)；高程數(shù)據(jù)(DEM)來(lái)自地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)，空間分辨率為30 m ×30 m；阜平縣交通數(shù)據(jù)來(lái)源于Open Street Map數(shù)據(jù)平臺(tái)。

2 研究方法

2.1 粒度反推法

粒度反推法依據(jù)于反證法思想，首先采用Frgasta計(jì)算各粒度水平下的景觀指數(shù)，以此為依據(jù)挑選出最佳組分結(jié)構(gòu)，就此作為參考選取合適的生態(tài)源地[17]。本文擇其林地、草地、園地、水域作為生態(tài)用地，運(yùn)用ArcGIS生成100 m，200 m，300 m，400 m，500 m，600 m，700 m，800 m，900 m，1 000 m，十張不同粒度下的柵格圖，進(jìn)而選擇連接度增加百分率、最大組分斑塊數(shù)(NC)、連通性(CONNECT)、聚合度(AI)、內(nèi)聚力(COHESION)、CONTAG(蔓延度指數(shù))、LSI(景觀形狀指數(shù))7個(gè)指標(biāo)[18]，運(yùn)用Fragstats軟件，計(jì)算各個(gè)粒度下的上述7個(gè)指標(biāo)值，同時(shí)結(jié)合主成分分析的方法[19]，把累積貢獻(xiàn)率>80%、特征值>1作為其提取原則，計(jì)算其各粒度下的整體連通性綜合得分，將綜合得分最高的景觀組分結(jié)構(gòu)作為初步生態(tài)源地選取的依據(jù)。

2.2 生境質(zhì)量模型(Habitat Quality Model)

InVEST中的生境質(zhì)量模塊，是從生物多樣性角度出發(fā)，對(duì)其生境質(zhì)量作出定量評(píng)價(jià)[20-22]。本研究中的威脅源數(shù)據(jù)為：(1) 每種威脅的相對(duì)影響(2) 生境柵格與威脅之間的距離、威脅所帶來(lái)的影響(3)：每種生境類型對(duì)每種威脅的相對(duì)敏感性，根據(jù)模型使用手冊(cè)及相關(guān)文獻(xiàn)，本文擇取林地、草地、園地和水域作為生態(tài)用地，其余用地類型則為非生態(tài)用地；將建制鎮(zhèn)、村莊、采礦用地、公路用地、裸地定義為生境的威脅源；模型的各類參數(shù)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，并向相關(guān)專家咨詢進(jìn)行賦值(表1和表2)。具體計(jì)算公式如下[20-22]：

(1)

表1 威脅因子屬性

表2 不同生境類型對(duì)各威脅源的敏感度

式中:j為生境類型,為不同的柵格;Qxj為j生境柵格的生境質(zhì)量;Hj為生境適宜性,為生境柵格的總威脅水平;k為半飽和參數(shù),Dzxj為j生境柵格中x的總的威脅水平;k為半飽和常數(shù);z值一般默認(rèn)取2.5[21]。

2.3 生態(tài)阻力面及廊道構(gòu)建

一般的生態(tài)阻力面構(gòu)建，主要是根據(jù)土地利用數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)賦值，但所構(gòu)造的阻力面不夠精準(zhǔn)，因此本研究參考相關(guān)文獻(xiàn)，以土地利用阻力面作為顯性阻力面[23-24]，傳統(tǒng)顯性阻力面忽略了景觀間的相互影響和信息交流，而隱性阻力面能夠?qū)⑹挛镏g的相互影響考慮在內(nèi)，因此本研究構(gòu)建綜合阻力面時(shí)，以土地利用類型作為顯性阻力面，利用ArcGIS中的克里金插值法得到隱性阻力值以此構(gòu)造隱性阻力面，結(jié)合坡度、地形起伏度、植被覆蓋度(表3)，最終得到綜合阻力面?；诰C合阻力面，運(yùn)用ArcGIS的開發(fā)軟件Linkage Mapper工具中的Linkage Mapper分析構(gòu)建生態(tài)廊道，其過(guò)程所運(yùn)用模型MCR(最小累積阻力)模型原理如下[25]：

(2)

表3 阻力因子屬性

式中:MCR為最小累積阻力值;f為未知正函數(shù),表示阻力值與生態(tài)過(guò)程的正相關(guān)關(guān)系;Dij為從生態(tài)源地j到空間任意一柵格單元i的空間距離;Ri為柵格單元i對(duì)生態(tài)過(guò)程運(yùn)動(dòng)的阻力值[24]。

2.4 生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別

2.4.1 生態(tài)“夾點(diǎn)”識(shí)別 生態(tài)“夾點(diǎn)”，McRae等[26]以電路理論為依據(jù)所提出的，是為區(qū)域內(nèi)景觀連通性的重要節(jié)點(diǎn)，生物流經(jīng)此處的概率較大或無(wú)其他替代路徑，如去除或損壞此類區(qū)域，會(huì)對(duì)生態(tài)穩(wěn)定造成較大影響。本研究利用Linkage mapper分析中的Pinchpoint Mapper[27]模塊識(shí)別生態(tài)“夾點(diǎn)”，其中高電流強(qiáng)度區(qū)域即為夾點(diǎn)區(qū)域，此類區(qū)域?qū)τ诜乐箺⒌赝嘶嘘P(guān)鍵作用，因此對(duì)于此類區(qū)域應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)保護(hù)，若生態(tài)“夾點(diǎn)”恰好位于生態(tài)阻力值較高區(qū)域，則表明此類地區(qū)退化可能性較大，更應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保護(hù)與修復(fù)，因此本研究選取生態(tài)“夾點(diǎn)”區(qū)域作為生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域之一。此工具有adjacent pair model和raster centrality兩種模式[28]，但相關(guān)研究表明“adjacent pair model”模式下得到的“夾點(diǎn)”區(qū)域?qū)τ诰S持整體景觀的連接性沒有意義，生物可以繞道其他核心區(qū)在兩個(gè)核心區(qū)之間進(jìn)行移動(dòng)，因此采用raster centrality識(shí)別生態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)，此模式又分為成對(duì)(pairwise)和多對(duì)一(all-to-one)兩類[29]，本文針對(duì)兩類分別進(jìn)行處理，成對(duì)模式指有效電阻將在所有的成對(duì)斑塊之間進(jìn)行一系列的迭代運(yùn)算；多對(duì)一模式則是將一個(gè)斑塊接地，遍歷景觀中所有的生態(tài)斑塊。

2.4.2 生態(tài)障礙點(diǎn)識(shí)別 生態(tài)障礙點(diǎn)即為生物在廊道遷徙過(guò)程中，受到阻礙的區(qū)域，移除或者改善此類區(qū)域可增強(qiáng)區(qū)域間的景觀連通性。本研究利用Linkage mapper插件的Barrier Mapper[30]分析進(jìn)行生態(tài)障礙點(diǎn)的識(shí)別，并且與土地利用類型相結(jié)合，確定障礙點(diǎn)的土地利用狀況，進(jìn)而提出相關(guān)修復(fù)與保護(hù)建議。進(jìn)行Barrier Mmapper分析時(shí)有兩種模式[31]，一種模式是選定相對(duì)于最小成本路徑計(jì)算改進(jìn)分?jǐn)?shù)百分比選項(xiàng)，此類方法可識(shí)別出有一定障礙但不完全阻礙區(qū)域，另一種模式為不選定此選項(xiàng)，即完全阻礙區(qū)域。本研究選擇同時(shí)選擇兩種模式下的阻礙區(qū)域作為生態(tài)障礙點(diǎn)，通過(guò)對(duì)障礙點(diǎn)進(jìn)行一定的修復(fù)，進(jìn)而增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)景觀連通性。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)源地分析

依托Fragstats平臺(tái)，得到各粒度下的景觀指數(shù)見表4，采用主成分分析的方法得到兩個(gè)主成分(表5)，主成分1上AI，COHESION，LSI，CONTAG荷載較高，可體現(xiàn)出景觀組分的集聚性質(zhì)，將其作為整體性指標(biāo)；主成分2上NC，CONNECT以及連通性增加百分率荷載較高，表征景觀結(jié)構(gòu)的連通性，可將其作為連通性指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，代入函數(shù)表達(dá)式即可得到各粒度下的整體連通性得分(圖1)。景觀組分結(jié)隨粒度改變而改變，但當(dāng)其達(dá)到某一臨界值時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)變點(diǎn)，通過(guò)分析可知，隨著粒度的增加，綜合得分整體上表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，主要原因?yàn)榱６鹊纳呤沟眯⌒桶邏K不斷被去除、融合，從而造成景觀破碎化加劇，穩(wěn)定性不斷下降，當(dāng)景觀組分結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)狀態(tài)小于其研究尺度時(shí)，造成關(guān)鍵局部區(qū)域不斷減少，使得穩(wěn)定性發(fā)生浮動(dòng)。而在600 m粒度時(shí)候，綜合得分突然出現(xiàn)升高現(xiàn)象，隨后又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且在600 m粒度時(shí)的綜合得分，明顯高于其周圍粒度下的綜合得分，因此可看出600 m粒度時(shí)是景觀組分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變的質(zhì)變點(diǎn)，可作為初步生態(tài)源地的選取依據(jù)。

圖1 整體連通性綜合得分

表4 測(cè)定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

利用生境質(zhì)量模塊確定阜平縣生境質(zhì)量見圖2。阜平縣總體生境質(zhì)量較低，平均值為0.30，最高值為0.99，最低值為0.1，其生境質(zhì)量較低主要原因?yàn)槠渎愕剌^多，因此總體生境質(zhì)量平均值較低，生態(tài)問(wèn)題急需改善，其中高質(zhì)量區(qū)域主要位于阜平縣西部地區(qū)，此類地區(qū)植被覆蓋度都較高，且多處于生態(tài)保護(hù)紅線及自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，低值區(qū)位于高值區(qū)周圍，用地類型主要為裸地及建設(shè)用地，以阜平鎮(zhèn)、史家寨鄉(xiāng)、大臺(tái)鄉(xiāng)、砂窩鄉(xiāng)分布最多。

表5 成分矩陣

圖2 阜平縣生境質(zhì)量空間分布

選擇源地時(shí)，應(yīng)當(dāng)將斑塊本身的價(jià)值，以及各類型生態(tài)用地在整體景觀中的結(jié)構(gòu)及其所發(fā)揮的功能，同時(shí)考慮在內(nèi)，而InVest模型中的生境質(zhì)量模塊正是基于柵格尺度進(jìn)行測(cè)算，主要估算斑塊自身的生態(tài)價(jià)值，因此，本研究在得出初步生態(tài)源地的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)其各斑塊的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，采用自然斷點(diǎn)法將其分為不同級(jí)別，將其生境質(zhì)量最高的一級(jí)當(dāng)作最終的生態(tài)源地(圖3)。阜平縣生態(tài)源地共518.35 km2，主要用地類型為林地、水域、草地、以及部分園地，占生態(tài)用地面積的71.00%，其中以林地所占生態(tài)源地最多，達(dá)到65.67%，生態(tài)源地以城南莊鎮(zhèn)最多為199.43 km2，以阜平鎮(zhèn)、大臺(tái)鄉(xiāng)、北果園鄉(xiāng)最少，均小于10 km2。

3.2 區(qū)域生態(tài)安全格局構(gòu)建

以阜平縣綜合阻力面為基礎(chǔ)，借助ArcGIS中的Linkage Mapper插件識(shí)別出廊道，基于源地及廊道形成阜平縣生態(tài)格局。阜平縣高阻力地區(qū)主要集中位于砂窩鄉(xiāng)、史家寨鄉(xiāng)，阜平鎮(zhèn)、大臺(tái)鄉(xiāng)、臺(tái)峪鄉(xiāng)、吳王口鄉(xiāng)有少量分布，主要是其受城鎮(zhèn)建設(shè)用地、及交通用地的阻礙，且其含有大量裸地。生態(tài)源地主要位于河北省省級(jí)銀河山自然保護(hù)區(qū)、河北駝梁國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)王快水庫(kù)范圍內(nèi)，廊道承接各大源地，共計(jì)481.85 km，主要土地利用類型為河流，河流廊道主要包含大沙河、板峪河、鷂子河、北流河、胭脂河、平陽(yáng)河等河流的部分河段。

3.3 生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域識(shí)別

3.3.1 生態(tài)夾點(diǎn)區(qū)域識(shí)別與修復(fù) 運(yùn)用all-to-one與all-pairs兩種模式分別識(shí)別阜平縣生物遷徙流動(dòng)強(qiáng)度(即廊道的電流強(qiáng)度)，成對(duì)模式下識(shí)別的高電流區(qū)域較多最高為108.163，多對(duì)一模式下識(shí)別的電流最大值為189.936，與生態(tài)阻力面疊加可發(fā)現(xiàn)此類區(qū)域多位于高阻力區(qū)域，因此本研究選擇兩種模式下的高電流區(qū)域與生態(tài)阻力面的高阻力區(qū)域疊加，綜合分析得出28處生態(tài)“夾點(diǎn)”區(qū)域(附圖4)。共計(jì)73.42 km。其中最長(zhǎng)7.96 km，位于砂窩鄉(xiāng)，最短0.11 km，位于城南莊鎮(zhèn)。待修復(fù)區(qū)域中，共22處于河流廊道上，分別為砂窩鄉(xiāng)1處，龍泉關(guān)鎮(zhèn)3處，天生橋鎮(zhèn)1處，城南莊鎮(zhèn)6處，王林口鎮(zhèn)2處，大臺(tái)鄉(xiāng)3處，臺(tái)峪鄉(xiāng)1處，史家寨鄉(xiāng)3處，阜平鎮(zhèn)2處(表6)。河流廊道被視為自然形成的生態(tài)廊道，其生態(tài)作用極強(qiáng)且其地位不可取代，但近年來(lái)，由于其他商業(yè)用途不斷占用以及人類不合理的進(jìn)行填河造田等活動(dòng)，使得河流愈加萎縮，且縣域公眾及相關(guān)企業(yè)投放的污染物過(guò)多，超出其自身的修復(fù)能力，使得河流生態(tài)功能日況愈下，從而受到不同程度的脅迫。因此針對(duì)河流廊道，在其“夾點(diǎn)”區(qū)域，應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行清淤及治理相關(guān)污染等工程措施，同時(shí)可為其修建保護(hù)區(qū)，實(shí)施河流跨界治理與修復(fù)工程，多地共享河流污染源監(jiān)測(cè)等相關(guān)信息，形成綠色、開放、共享機(jī)制，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理，嚴(yán)防一切損害河流生態(tài)功能的現(xiàn)象重現(xiàn)，對(duì)于河流入口應(yīng)當(dāng)做好土壤修復(fù)與保護(hù)等措施。另有4處待修復(fù)區(qū)域用地類型屬林地，位于史家寨鄉(xiāng)，此類區(qū)域應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁隨意占用林地，嚴(yán)控林地退化等現(xiàn)象發(fā)生，保護(hù)和利用森林植被的自然生態(tài)修復(fù)功能，加強(qiáng)對(duì)退化林地的治理，同時(shí)由于阜平屬生態(tài)型貧困縣，因此可適當(dāng)考慮林業(yè)合理開發(fā)利用，確保主要林產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)滿足市場(chǎng)需求。2處為草地位于阜平鎮(zhèn).，此類地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)退化草地修復(fù)，增強(qiáng)植被覆蓋度，同時(shí)防止此類地區(qū)不斷被建設(shè)用地占用，設(shè)置禁建區(qū)，對(duì)于當(dāng)?shù)匾?guī)模發(fā)展，政府部門應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控。

表6 阜平縣國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域

3.3.2 生態(tài)障礙點(diǎn)區(qū)域識(shí)別與修復(fù) 基于選中相對(duì)于LCD改進(jìn)得分選項(xiàng)，與未選定此選項(xiàng)兩種模式，本文共識(shí)別出生態(tài)障礙點(diǎn)66處(附圖5)，其中北果園鄉(xiāng)1處，城南莊鎮(zhèn)9處，大臺(tái)鄉(xiāng)3處，阜平鎮(zhèn)8處，龍泉關(guān)鎮(zhèn)8處，平陽(yáng)鎮(zhèn)2處，砂窩鄉(xiāng)11處，史家寨鄉(xiāng)6處，臺(tái)峪鄉(xiāng)1處，王林口鄉(xiāng)2處，吳王口鄉(xiāng)10處，夏莊鄉(xiāng)5處(表6)。從空間分布來(lái)看，障礙點(diǎn)均處于高阻力與低阻力交界處，且障礙點(diǎn)多與生態(tài)源地緊鄰，是源地與廊道聯(lián)通的關(guān)鍵區(qū)域，障礙點(diǎn)的修復(fù)或者移除對(duì)于加強(qiáng)景觀連通性具有重要意義。

通過(guò)分析可知，生態(tài)障礙點(diǎn)區(qū)域均為非生態(tài)用地，主要囊括城鎮(zhèn)村及工礦用地、其他土地、耕地。針對(duì)不同類型可采取不同措施，對(duì)于位于建設(shè)用地范圍內(nèi)的障礙區(qū)域，可通過(guò)打造綠地公園等措施加強(qiáng)城鎮(zhèn)綠地建設(shè)，提高植被豐富度，對(duì)于其他土地，其所對(duì)應(yīng)二級(jí)類主要為裸地，對(duì)于低海拔地區(qū)的裸地，加強(qiáng)植樹造林，高海拔地區(qū)的裸地多處于荒山位置，應(yīng)采用天然植被恢復(fù)、人工促進(jìn)植被恢復(fù)，修復(fù)荒山，對(duì)于適宜發(fā)展為農(nóng)業(yè)、旅游等用途的荒地，可作出適當(dāng)調(diào)整促其變化為生態(tài)價(jià)值較高的地區(qū)，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三者相輔相成，綜合分析三者總體效益方可促進(jìn)研究區(qū)綠色高質(zhì)量發(fā)展。其中部分節(jié)點(diǎn)處于耕地之中，可適當(dāng)考慮實(shí)行退耕還林、還湖等措施，以此提高區(qū)域間景觀聯(lián)通性。

3.3.3 生態(tài)斷裂點(diǎn)區(qū)域識(shí)別與修復(fù) 本研究選擇大型交通設(shè)施(高速公路、國(guó)道、省道)與廊道交匯處，作為生態(tài)斷裂點(diǎn)(圖4)。主要考慮縱橫交叉的道路對(duì)生物流動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，使景觀破碎化現(xiàn)象加劇，造成生物遷徙受到威脅。如圖所示，生態(tài)斷裂點(diǎn)共23處，其中砂窩鄉(xiāng)、吳王口鄉(xiāng)、大臺(tái)鄉(xiāng)、平陽(yáng)鎮(zhèn)分布最為集中。5處與高速相交，5處與國(guó)道相交，與省道交匯區(qū)域?yàn)?3處。由于這3類都屬與不可替代的交通設(shè)施，因此不能輕易將其拆卸，故對(duì)于斷裂點(diǎn)區(qū)域可考慮與研究區(qū)實(shí)際情況相結(jié)合，提出相關(guān)改良措施，如建造橋下涵洞、或者修建天橋等，作為動(dòng)物遷徙的廊道，且可在通道處制作標(biāo)志牌，禁止破壞，保障動(dòng)物能夠較為通暢的完成遷徙，政府部門可考慮實(shí)行生態(tài)廊道監(jiān)測(cè)，及時(shí)為生物流動(dòng)排除阻礙因素。

圖4 待修復(fù)生態(tài)斷裂點(diǎn)

3.3.4 破碎生態(tài)空間修復(fù) 初步源地中生境質(zhì)量較低的區(qū)域，將其作為關(guān)鍵修復(fù)區(qū)域之一。本研究共得出破碎空間100.20 km2，鑲嵌于林地及水域之間，集中分布于城南莊鎮(zhèn)、龍泉關(guān)鎮(zhèn)、阜平鎮(zhèn)，分別為16.58 km2，11.76 km2，11.61 km2(圖5)。造成低質(zhì)量生態(tài)空間原因較多，主要由建設(shè)用地不斷擴(kuò)張、頻發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、道路切割等因素造成，此類區(qū)域斑塊較為分散，無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一修復(fù)，因此應(yīng)當(dāng)與各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體發(fā)展方向相結(jié)合，重新配置生態(tài)用地。例如，可選擇較大的斑塊修復(fù)其地形，穩(wěn)步提高其景觀連通性；對(duì)于過(guò)于分散的斑塊，可因時(shí)因地，進(jìn)行植樹造林，聯(lián)合提高各鄉(xiāng)鎮(zhèn)森林資源，不斷擴(kuò)大各鄉(xiāng)鎮(zhèn)綠地面積。

圖5 待修復(fù)破碎空間

3.4 國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域的修復(fù)策略

以生態(tài)安全格局為基礎(chǔ)，綜合考慮阻力面、生態(tài)廊道、“夾點(diǎn)”等理論基礎(chǔ)，得出阜平縣生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域，見表6所示。研究區(qū)“夾點(diǎn)”、斷裂點(diǎn)及障礙點(diǎn)區(qū)域，存在重合狀況，部分?jǐn)嗔腰c(diǎn)則位于“夾點(diǎn)”之中，障礙點(diǎn)多是位于源地與廊道交匯處，上述3類區(qū)域，均是維持生物流在系統(tǒng)中正常循環(huán)的重要保障。通過(guò)分析3類節(jié)點(diǎn)，提出修復(fù)策略，可提高阜平縣景觀連通性，保障生態(tài)穩(wěn)定性。綜上，提出以下修復(fù)策略：關(guān)鍵點(diǎn)待修復(fù)區(qū)域主要包含水域、草地、林地，針對(duì)水域類型，增強(qiáng)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水環(huán)境整治力度，加強(qiáng)水質(zhì)目標(biāo)管理等工作，全方位控制工業(yè)污染源，加強(qiáng)管理各鄉(xiāng)鎮(zhèn)對(duì)于污水的收集與處理，及時(shí)有效的針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行整治，營(yíng)造高質(zhì)量河流生態(tài)環(huán)境，開展河流排污口整治、水環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)、水資源修復(fù)與保護(hù)監(jiān)測(cè)等工程，加大河流兩岸河道管理力度，全方位清污截污，修復(fù)受損河流區(qū)域，提高其生態(tài)水平；針對(duì)草地區(qū)域，加強(qiáng)退化草地修復(fù)，可利用本地特色物種，促進(jìn)植被演替，提高植被覆蓋度；針對(duì)林地，加保護(hù)和治理，對(duì)于退化林地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，提高森林覆蓋率，嚴(yán)格禁止因其他商業(yè)用途占用林地，盡量保證林地逆轉(zhuǎn)流失等現(xiàn)象的發(fā)生愈來(lái)愈少，保護(hù)和利用森林植被的自然修復(fù)能力，為當(dāng)?shù)厝孢M(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)給予保障。針對(duì)斷裂點(diǎn)區(qū)域，可與研究區(qū)地形地貌相結(jié)合，建造生物通道，并實(shí)施監(jiān)測(cè)工作，嚴(yán)格禁止其他用途占用通道、捕殺動(dòng)物等行為。針對(duì)障礙點(diǎn)區(qū)域，縣域中心鎮(zhèn)待修復(fù)區(qū)域除加強(qiáng)公園綠地的修建，也應(yīng)針對(duì)居民生活垃圾以及日常排放的污水，采取相應(yīng)工程措施進(jìn)行治理，提高城鎮(zhèn)中心區(qū)域生態(tài)環(huán)境水平；基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)以外的耕地，可適當(dāng)采取退耕還林、退耕還濕等措施，保護(hù)區(qū)內(nèi)的，在保障質(zhì)量不下降前提下，開展農(nóng)田綜合整治項(xiàng)目，促其向生態(tài)保育、文化景觀等方向發(fā)展，促進(jìn)各地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)步提升。為保各地區(qū)切實(shí)落實(shí)生態(tài)修復(fù)的相關(guān)政策，且能夠及時(shí)獲取一手信息，可設(shè)置長(zhǎng)期監(jiān)管體系，以便及時(shí)有效了解進(jìn)行修復(fù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，使其修復(fù)方法不斷擴(kuò)充。同時(shí)創(chuàng)建生態(tài)修復(fù)分享與交流平臺(tái)，樹立生態(tài)保護(hù)意識(shí)，切實(shí)保證修復(fù)區(qū)村民的實(shí)際利益，不斷增強(qiáng)公眾生態(tài)保護(hù)意愿。

4 結(jié) 論

(1) 阜平縣生態(tài)源地518.35 km2，占生態(tài)用地比例為71.00%，用地類型主要為林地及水域；生態(tài)廊道共481.85 km，以河流廊道為主，包含少量人工廊道。

(2) 生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)域?yàn)椋捍迯?fù)生態(tài)“夾點(diǎn)”區(qū)共計(jì)28處，其中22處于河流廊道上；待修復(fù)生態(tài)障礙區(qū)共計(jì)66處，分布較為廣泛，多位于較低阻力值與較高阻力值交匯處；待修復(fù)生態(tài)斷裂區(qū)共計(jì)23處，其中與高速公路交匯區(qū)域?yàn)?處，與國(guó)道交匯區(qū)域?yàn)?處，與省道交匯區(qū)域?yàn)?3處；待修復(fù)破碎空間共計(jì)100.20 km2，集中分布于城南莊鎮(zhèn)、龍泉關(guān)鎮(zhèn)、阜平鎮(zhèn)。

(3) 綜合考慮各類型生態(tài)修復(fù)區(qū)用地類型及其空間分布特征，有針對(duì)性的提出具體修復(fù)策略以及提升方向，為縣域生態(tài)文明建設(shè)提供借鑒意義。

本文以構(gòu)建縣域生態(tài)安全格局為基礎(chǔ)，識(shí)別國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵區(qū)，融入景觀生態(tài)學(xué)的視角，切實(shí)符合國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)中所強(qiáng)調(diào)的生態(tài)過(guò)程的完整性與連通性的思想高度，與傳統(tǒng)的識(shí)別出某一待修復(fù)區(qū)進(jìn)而設(shè)置生態(tài)修復(fù)工程相比，本研究更加具有系統(tǒng)性、全局性。選取生態(tài)源地時(shí)，運(yùn)用粒度反推法與生境質(zhì)量評(píng)估模型相結(jié)合，綜合考慮了斑塊大小、自身價(jià)值以及粒度水平三方面。較為新穎的運(yùn)用Linkage Mapper分析識(shí)別出待修復(fù)生態(tài)“夾點(diǎn)”、生態(tài)障礙點(diǎn)、生態(tài)斷裂點(diǎn)，3類區(qū)域均為景觀格局中的重點(diǎn)區(qū)域，對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)整體健康及促進(jìn)人類福祉穩(wěn)步上升具有重要意義。但本研究尚存在一些不足，如：在識(shí)別出各類型待修復(fù)區(qū)域后，景觀中連通性的增加程度仍然值得進(jìn)一步研究，且本研究尚未確定修復(fù)順序，今后應(yīng)當(dāng)綜合考慮區(qū)域的地理位置、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及生態(tài)需求等方面，進(jìn)一步確定修復(fù)的先后順序，以期可達(dá)更加理想的生態(tài)修復(fù)效果。