2. 中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心, 廊坊 065000;
3. 自然资源部土地整治重点实验室, 北京 100035
2. Langfang Natural Resources Comprehensive Survey Center of China Geological Survey, Langfang 065000, China;
3. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
过去几十年里, 我国城镇化与工业化的迅速发展导致了高强度的城市建设和不合理的土地利用等问题, 进而引发了生态环境严重破坏, 生态系统退化现象加剧, 国土空间格局发生失序现象, 严重削弱了生态系统服务功能[1, 2]. 党的十八大把生态文明建设纳入到我国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局中, 提出建设生态文明是关系到人民福祉、关乎民族未来的长远大计;党的二十大提出健全我国生态文明建设体系, 打造“天更蓝、山更绿、水更清”的美丽中国, 生态文明建设理念从认识到实践发生了全局性、转折性和历史性的动态变化[3]. 国土空间生态修复作为践行这一理念的重要事业, 也逐渐成为研究重点.
国外生态修复研究起步较早, 源于20世纪初的欧美国家, 可以追溯到20世纪30年代开展的“北美大平原”修复工程[4, 5]. 这主要是由于欧美国家工业化和经济发展起步时间较早且发展迅速, 生态环境问题更早暴露出来, 相关修复措施及研究也相对较早. 随着研究的进一步深入, 在对生态修复进行系统性评估方面取得了重大成果[6]. 近年来, 国外学者主要围绕概念与理论、生态安全和生物多样性保护等进行生态修复研究. 如Kowarik[7]探讨“城市荒野”的概念, 将其纳入到城市“社会-生态”系统中进行剖析, 并将其与生物多样性保护联系起来;Keshtkar等[8]以伊朗科吉卢耶-博韦艾哈迈德省为研究区, 探究城市化与景观生态安全的内在联系.
我国生态修复事业可以追溯到20世纪70年代, 1979年实施“三北”防护林工程, 1997年开展黄河中上游水土流失重点治理工程等[9, 10]. 早期, 学者们主要是针对单个栖息地或景观要素的恢复[11]. 随着生态修复理论与实践的不断发展, 针对单要素的生态修复措施投入大却成效不显著, 学者们开始逐渐关注多要素的综合治理. 目前, 国内已从规划编制[12]、区域识别[13]和法律制度[14]等不同层面对国土空间生态修复做了相关研究. 其中, 生态修复区域识别是开展国土空间生态修复事业的前提基础[15], 一般是根据生态安全格局[16]、生态脆弱性[17]和生态系统服务[18]等进行探究. 在研究方法上, 学者们运用各种方法进行生态修复分区, 如周璟等[19]以开都河流域为研究区, 通过识别生态源地、生态廊道和生态节点等构建生态安全格局, 从而对研究区进行生态修复区域划分, 提出修复策略;Li等[20]从水文生态视角对北京市延庆区提出生态修复区划的理论框架和技术路线, 建议形成以流域为基本单元、以水文生态动态演化过程为核心的区域生态修复区划体系.
目前, 从生态安全格局视角进行生态修复区域识别比较普遍, 已经形成了“生态源地识别-生态廊道提取-生态安全格局构建-生态修复区域识别”的研究框架[21], 运用的模型与方法较多, 主要是运用形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis, MSPA)方法[22]、生态系统服务和交易的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs, InVEST)模型[23]、生态系统服务功能[24]、最小累计阻力(minimal cumulative resistance, MCR)模型[25]和电路理论[26]等. 但相关研究主要是通过识别生态安全格局中多个生态要素并将其组合进行修复区域划分[27], 视角较为单一, 且将生态安全格局与生态退化风险相结合的研究较少. 如何高效准确地识别具体的生态修复关键区域, 并提出科学的识别框架与因地制宜的修复策略, 是我国提升区域生境质量、维护生态安全和推进生态文明建设需要面临的重要问题[28].
长株潭都市圈作为国家级都市圈, 拥有大围山国家森林公园、岳麓山风景名胜区和醴陵官庄湖国家湿地公园等自然保护区, 生态地位尤为重要. 然而, 长株潭都市圈作为湖南省核心区域, 在过去几十年的经济发展中, 不断地以自然资源高消耗为代价促进经济发展, 建设用地大量扩张, 生态空间被挤压, 生态承载力下降, 对区域生态系统结构造成严重威胁. 因此, 如何精准识别生态修复区域, 构建人与自然和谐关系, 实现“山水林田湖草湿”全要素管理, 推进区域生态文明科学建设, 还有待进一步探索. 本研究构建由生态源地、生态廊道和踏脚石组成的生态安全格局, 结合生态退化风险综合评价结果, 合理划分生态修复区域, 提出优化策略, 对于打造“高层次-高质量-优生境”的长株潭都市圈具有重要意义.
1 材料与方法 1.1 研究区概况长株潭都市圈位于湖南省东部, 北纬27°12′~28°39′, 东经111°53′~114°15′, 包括长沙市全域、株洲市中心城区及醴陵市、湘潭市中心城区、韶山市和湘潭县, 涵盖19个县(区、市), 面积为1.89万km2(图 1). 长株潭都市圈地貌类型多样, 气候温和, 降水充沛, 土壤种类和植被类型多样. 2021年, 长株潭都市圈土地面积仅占湖南省8.92%, 常住人口为1 484万, 占全省的22.41%, 但城镇化率达到了80.9%, 高出全省平均水平21.2个百分点.
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图 1 长株潭都市圈区位 Fig. 1 Location of the Chang-Zhu-Tan metropolitan area |
本研究所利用的数据类型、精度及来源见表 1, 并且将各类数据的空间分辨率均统一至30 m×30 m, 投影统一为WGS_1984_UTM_Zone_49N.
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表 1 研究区数据来源 Table 1 Data sources of the study area |
1.3 研究方法 1.3.1 生态退化风险评价方法
本研究对生物多样性维护、植被覆盖度和人口密度等8个因子进行运算, 再进行等权叠加, 对研究区生态退化风险程度进行综合评价(表 2)[29, 30], 并利用自然断点法将评价结果划分为低退化风险区、较低退化风险区、中等退化风险区、较高退化风险区和高退化风险区.
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表 2 生态退化风险评价因子 Table 2 Ecological degradation risk assessment factors |
1.3.1.1 生物多样性维护
本研究根据2017年发布的《生态保护红线划定指南》, 选用净初级生产力(net primary production, NPP)定量指标评估法计算研究区生物多样性维护能力, 计算公式为:
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(1) |
式中, Sbio为生物多样性维护;NPPmean为多年植被净初级生产力平均值;Fpre为多年平均降水量;Ftem为多年平均气温;Falt为海拔因子.
1.3.1.2 水源涵养量利用水量平衡方程计算研究区水源涵养能力, 即区域水源涵养量等于降水量与蒸散发量和其他耗水量之差[31], 计算公式为:
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(2) |
式中, TQ为水源涵养量(m3);Pi为降雨量(mm);Ri为地表径流量(mm);ETi为蒸散发量(mm);Ai为第i类生态系统面积(m2). 其中Ri=P×αi, P为多年平均降雨量(mm), αi为第i类生态系统平均地表径流系数.
1.3.1.3 植被覆盖度基于2021年MOD13Q1产品, 通过MRT工具进行投影转换等操作, 采用最大值合成法[32]处理逐期的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据, 以此代表该年的植被状态, 使EVI更好地反映研究区植被覆盖情况. 植被覆盖度的计算方法为:
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(3) |
式中, FVC为植被覆盖度;EVIsoil为纯土壤覆盖像元的EVI值, 理论上为0;EVIveg为纯植被覆盖像元的EVI值, 理论上为1. 本研究采用99.5%置信度截取EVI的上下阈值, 即0.5%的EVI为EVIsoil, 99.5%的EVI为EVIveg[33].
1.3.1.4 净初级生产力利用MRT工具处理MOD17A3HGF产品, 即可得到NPP数据, 再运用ArcGIS软件进行掩膜提取、投影和处理异常值等操作, 就可以得到研究区的NPP情况.
1.3.1.5 土壤侵蚀量采用修正的通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)计算研究区土壤侵蚀模数, 计算公式为:
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(4) |
式中, A为土壤侵蚀模数, 单位为t·(hm2∙a)−1;R为降雨侵蚀力因子, 单位为(MJ∙mm)∙(hm2∙h∙a)−1;K为土壤侵蚀力因子, 单位为(t∙hm2∙h)∙(hm2∙MJ∙mm)−1;L为坡长因子;S为坡度因子;C为植被覆盖因子, 利用EVI计算;P为水土保持措施因子.
1.3.1.6 土地利用强度参考文献[34, 35], 本研究将各土地利用强度(land use intensity, LUI)划分为5级并进行赋值, 分别为:未利用地赋值为1;林地与草地赋值为2;水域赋值为3;耕地赋值为4;建设用地赋值为5.
相比于以行政区为单位进行运算, 通过空间网格法进行计算更能从微观层面反映区域内一个点位的土地利用强度情况[36]. 本研究以270 m×270 m的网格大小将研究区分为了261 552个网格.
单个网格土地利用强度的计算公式为:
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(5) |
式中, ILUI为土地利用强度;Ai为一个网格中第i种土地利用类型的面积(km2);A为一个网格的面积(km2);Ci为第i种土地利用类型的土地利用强度赋值.
1.3.1.7 人口密度与夜间灯光指数本研究运用ArcGIS软件对下载好的数据进行掩膜提取、重采样等操作, 得到研究区人口密度情况与夜间灯光指数.
1.3.2 生态安全格局构建方法 1.3.2.1 生态源地识别(1)生态系统服务功能评价 生态源地是具有高生态系统服务功能的核心生态斑块, 对于促进生态过程和维持生态系统完整性具有重要作用[37]. 因此, 本研究利用生态系统服务功能评价识别生态源地. 参考文献[38, 39], 结合研究区实际情况, 本研究从生境质量、水土保持、水源涵养和固碳释氧这4个方面评估长株潭都市圈生态系统服务功能(表 3), 再利用自然断点法将综合生态系统服务功能分为5级, 选取功能较高的区域作为生态源地.
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表 3 生态系统服务功能评价方法 Table 3 Evaluation method of ecosystem service functions |
(2)景观连通性分析 景观连通性指数是衡量斑块间连通程度、物种迁移和物质能量交换的重要指标[40]. 本研究使用Conefor 2.6软件, 计算可能连通性指数(PC), 进而得到斑块重要性指数(dPC), 从而对生态源地进行分级. 其中, dPC越大, 景观连通性越好. 计算公式为:
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(6) |
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(7) |
式中, i≠j;n为生态斑块数;ai和aj分别为斑块i和j的面积;Pij*为物种在斑块i和j间扩散的最大可能性;AL为景观总面积;PCremove为去除某一斑块后的可能连通性指数.
本研究将景观连通性分析结果用自然断点法分为3级, 分别为极重要生态源地、重要生态源地和一般生态源地.
1.3.2.2 生态廊道提取(1)综合阻力面构建 合理的综合阻力面是科学识别生态廊道和踏脚石的基本前提[41]. 本研究选取土地利用类型、植被覆盖度、MSPA景观类型、坡度和高程作为阻力因子, 赋予阻力系数和权重(表 4), 通过加权求和方法构建综合阻力面, 其中各因子权重通过层次分析法对应的软件确定, 并通过一致性检验[42].
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表 4 阻力因子及阻力值 Table 4 Resistance factors and resistance value |
(2)电路理论 电路理论模型将连接模型与电荷随机游走特性相结合, 通过电荷在导电表面的游走模拟物种迁移扩散的过程, 可较好地评估最小成本路径, 获得各源地之间的电流模拟图[47, 48]. 本研究先利用Linkage Mapper工具箱中的Build Network and Map Linkages工具识别研究区潜在生态廊道, 再通过Linkage Priority工具判断潜在廊道优先级. 根据判别结果, 利用自然断点法将其划分为三级, 分别为极重要生态廊道、重要生态廊道和一般生态廊道.
1.3.2.3 踏脚石识别生态节点起着踏脚石的作用, 有利于区域生态网络的良性运转, 其数量、质量与分布情况均会影响区域内物质能量交换和物种迁移的时间和成功的可能性[49, 50]. 因此, 本研究采用电路理论模型中的Pinchpoint Mapper工具识别长株潭都市圈的踏脚石.
1.3.3 生态修复区域识别本研究运用“生态退化风险评价-生态安全格局构建-空间叠置分析”生态修复区域识别方法, 将生态源地、生态廊道与踏脚石等生态组分与生态退化风险评价结果相结合, 划定生态保育区和生态修复区(表 5).
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表 5 研究区国土空间生态修复区域识别方法 Table 5 Identification method of ecological restoration of territorial space in the research area |
2 结果与分析 2.1 生态退化风险评价
由图 2可知, 生物多样性维护、水源涵养量、植被覆盖度和净初级生产力这4项指标整体上表现为“东高西低”的空间格局, 主要是由于研究区东部地区有大片森林, 生态功能较好. 土壤侵蚀量、人口密度、土地利用强度和夜间灯光指数4项指标呈“中高周低”格局, 尤其是人口密度和夜间灯光指数的空间集聚特征显著, 主要是由于高值区域具有大量建设用地, 承载着相对较多的人口. 长株潭都市圈生态退化风险总体情况也呈现出“中高周低”的空间分布态势, 具有高退化风险的区域主要分布在芙蓉区、天元区、雨湖区等区域, 主要原因是这些地区经济发展快, 人口基数相对较大, 土地开发程度较高. 研究区生态退化风险程度总体上处于中等偏低水平, 较低和低退化风险区占研究区面积的60.86%, 表明研究区整体上生态本底较好, 没有面临巨大的生态压力.
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图 2 研究区生态退化风险因子及综合空间分布 Fig. 2 Ecological degradation risk factors and comprehensive spatial distribution in the research area |
长株潭都市圈4项生态系统服务功能计算结果均表现出明显的空间异质性特征, 将4个单因子等权叠加后可得综合生态系统服务功能情况, 再使用自然断点法将其划分为一般重要、较重要、中等重要、高度重要和极重要这5级(图 3). 生境质量、水源涵养和固碳释氧均呈现出中心低周围高的空间特征, 主要是由于研究区外围植被茂盛且覆盖率较高, 动物栖息地多, 从而生境质量高, 固碳释氧能力较好, 而城区承担着社会经济发展和人类频繁活动, 导致其生境质量和固碳释氧功能相对较低. 大部分地区的水土保持功能较低, 主要分布于农耕区和城乡居住地, 高值区零散化分布于研究区. 综合生态系统服务功能与生境质量的空间格局具有高度一致性.
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图 3 研究区生态系统服务功能与生态源地 Fig. 3 Ecosystem service functions and ecological source areas in the research area |
选取综合生态系统服务功能中高度重要和极重要区域, 剔除细小图斑, 作为研究区生态源地. 根据Conefor2.6软件运算结果, 利用自然断点法将生态源地划分为3级. 本研究共识别出76个生态源地, 总面积为5 425.21 km2, 以林地为主, 人口密度低, 占研究区面积的28.70%, 最大斑块面积为2 388.84 km2, 位于浏阳市. 其中, 芙蓉区和天心区没有生态源地, 这就表明该区域土地开发利用程度高, 生态系统服务功能低. 生态源地分级结果具有明显的空间差异性, 极重要生态源地共3个, 主要分布在长沙县、浏阳市和醴陵市, 具有良好的生态基础、广阔的森林和丰富的水源等特征, 为生物提供了优质栖息地. 重要生态源地共8个, 分布于研究区外围, 而一般生态源地数量较多, 单个斑块面积也相对较小, 占生态源地总数的85.53%, 分散于长株潭都市圈全域.
2.2.2 生态廊道提取将土地利用类型、植被覆盖度、MSPA景观类型、坡度和高程这5个单因子加权求和, 得到研究区综合阻力值情况(图 4). 综合阻力值较高的区域主要集中在长株潭都市圈的中部地区, 人类生产生活活动相对较多, 对生态环境造成的负面影响相对较大, 阻滞了生态过程, 不利于生态流动. 低综合阻力值区的分布特征与生态源地分布情况相似, 生态本底情况较好, 更有利于维持良好的生态结构与功能.
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图 4 长株潭都市圈单因子和综合阻力面 Fig. 4 Single factor and comprehensive resistance surface in the Chang-Zhu-Tan metropolitan area |
基于生态源地和综合阻力面, 运用电路理论模型, 共生成170条生态廊道, 总长度为1 608.26 km. 根据廊道级别划分结果可知, 极重要生态廊道共60条, 全长218.12 km. 重要生态廊道共82条, 全长529.76 km. 一般生态廊道数量最少, 共28条, 但全长最长, 总长度为860.38 km, 主要是连通了距离相对较远的生态源地, 为生物迁徙与物质能量交换提供了长通道. 在未来的土地开发过程中应避免破坏生态廊道, 保护生态系统稳定性和连通性.
2.2.3 踏脚石识别基于电路理论模型运算结果, 运用自然断点法将其划分为5级, 选取最高一级, 并剔除细小斑块, 得到研究区踏脚石空间分布情况(图 5). 研究区共有78处踏脚石, 总面积为24.35 km2, 分布较为零散, 主要位于醴陵市、湘潭县、长沙县和望城区, 其中湘潭县踏脚石数量最多, 共20处, 而荷塘区、石峰区、天心区和岳塘区没有踏脚石. 与土地利用类型相对比, 踏脚石主要是耕地、林地和水域, 其中林地面积占比最大, 共8.18 km2. 大部分踏脚石周围的阻力值较大, 面临着较高的生态退化风险, 若这些踏脚石发生功能退化的情况, 区域生态系统的连通性就会受到影响. 因此, 必须加强踏脚石的保护与修复, 维持区域生态网络结构与功能稳定性.
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图 5 研究区踏脚石空间分布 Fig. 5 Spatial distribution of stepping stones in the research area |
将生态源地、生态廊道和踏脚石等生态要素进行组合, 便可构建出长株潭都市圈生态安全格局(图 6).
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图 6 长株潭都市圈生态安全格局 Fig. 6 Ecological security pattern in the Chang-Zhu-Tan metropolitan area |
本研究识别出的生态源地、生态廊道和踏脚石与Deng等[51]的识别结果具有高度一致性, 研究成果可靠. 基于各生态组分的空间分布, 构建出长株潭都市圈“一心一环一屏障”的生态网络空间格局(图 7). “一心”是长株潭都市圈绿心, 是长沙市、湘潭市和株洲市的中心交汇区域, 对于促进三市的生态平衡具有非常重要的作用. “一屏障”是研究区外围生态屏障, 以林地为主, 包括大围山国家森林公园、长沙黑麋峰森林公园、蓬源仙森林公园和官庄湖国家湿地公园等自然保护区域, 具有高生态价值. “一环”是生态中环, 主要是研究区绿心和外围生态屏障的中间区域, 由一些较小生态源地和生态廊道组成, 包括大石坝森林公园、大京风景名胜区、大山冲森林公园和毛栗冲森林公园等.
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图 7 长株潭都市圈生态网络空间格局 Fig. 7 Spatial pattern of ecological network in the Chang-Zhu-Tan metropolitan area |
将生态安全格局构建成果与生态退化风险评价结果相叠加, 判别出长株潭都市圈各生态组分的生态保育区、一级修复区和二级修复区(图 8和表 6).
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图 8 生态源地、生态廊道、踏脚石生态保育区和生态修复区 Fig. 8 Ecological conservation area and ecological restoration area of ecological source area, ecological corridor, and stepping stone |
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表 6 各县域生态源地、生态廊道、踏脚石生态保育区和生态修复区面积 Table 6 Ecological conservation area and ecological restoration area of ecological source area, ecological corridor, and stepping stone in each county |
长株潭都市圈绝大部分生态源地的退化风险程度较低, 生态保育区面积为5 319.23 km2, 占总生态源地面积的98.05%, 林地分布广泛, 受人类活动影响程度较小. 诊断出一级源地修复区26.04 km2, 主要分布在生态源地边缘地带, 这些区域需要迫切开展生态修复措施, 避免生态保育区受到破坏. 二级源地修复区的面积为79.94 km2, 主要分布在宁乡市、渌口区和湘潭县, 其中宁乡市的二级源地修复区面积最大.
廊道生态保育区总长度为965.00 km, 多位于湘潭县、宁乡市、醴陵市和渌口区. 生态廊道修复区一共长643.25 km, 占总廊道长度的40.00%, 需要对其采取一定的修复措施, 保障廊道的稳定性和连通性.
踏脚石生态保育区面积为7.77 km2, 呈现出零散化的空间分布格局, 其中湘潭县踏脚石总面积最大, 为2.11 km2. 踏脚石修复区总面积为16.59 km2, 主要位于醴陵市、望城区、湘潭县和长沙县, 对于研究区物种迁移和能量流动具有重要意义, 需重点加以修复.
3 讨论 3.1 国土空间生态保护与修复以“自然恢复为主、人工修复为辅”为导向, 大力开展生态源地保护与修复措施. 源地保育区主要是森林公园、湿地公园和风景名胜区等, 具有非常重要的生态价值, 应严格管控, 在有必要时实行封山育林, 禁止土地开发、砍伐树木和捕杀野生动物等不良行为, 搭建生态预警动态监测平台, 维持区域内良好的生态系统结构和功能. 一级源地修复区生态退化风险程度较高, 可以合理设置缓冲带, 增添绿色基础设施, 持续开展退耕还林还草和植树造林措施, 必要时可以采取工程性措施开展修复, 提高区域内的自我恢复能力. 二级源地修复区应清退建设用地, 调整并丰富植被群落结构, 改善小斑块生境质量, 在不影响区域内生态环境的情况下, 可以适当保留少量种植区域. 研究区中部地区, 尤其是芙蓉区和天心区, 应合理规划用地结构, 加强公园绿地建设, 重点保障绿心的生态系统服务功能, 充分发挥绿心地区的生态枢纽作用, 促进区域生态环境质量稳步提升.
以“综合治理、人工修复”为导向, 保障生态廊道的连通性与系统性. 针对于分布在芙蓉区、天心区、雨湖区和荷塘区等城镇化率较高、建设用地较多和人口密度较大的区域, 应避免城镇空间过度挤压生态空间, 建设并完善廊道两侧绿化带和缓冲带, 减少人类活动对生态廊道的影响, 并且要合理规划区域交通运输通道, 防止交通道路阻碍廊道连通性. 针对分布在浏阳市、湘潭县、醴陵市和宁乡市等生态用地较多, 植被密集的区域, 应禁止建设用地侵占廊道, 保障物种迁移和能量交换的有效通道.
以“保护提升、科学修复”为导向, 充分发挥踏脚石的跳板作用. 在湖南省“十四五”规划和长株潭都市圈发展规划的基础上, 制定长株潭都市圈踏脚石建设规划, 对踏脚石生态环境实施整体保护与修复, 将踏脚石深度融入到研究区生态安全网络中, 尽量避免破坏生态用地以及林地的逆向损失, 提高水域水质和植被覆盖度, 保护和利用植被的自然恢复能力, 维持生态保育区内的生态功能, 清退生态修复区内的退化因子, 合理适度扩大踏脚石的面积和数量, 提高踏脚石的自然度. 此外, 荷塘区、石峰区、天心区和岳塘区应合理增添踏脚石, 充分保障绿心内部、绿心与生态中环、生态中环内部的连通性, 提高跨区域连接度.
3.2 跨区域协同修复机制长株潭都市圈包括长沙市全域、株洲市中心城区及醴陵市、湘潭市中心城区及韶山市和湘潭县, 需要充分发挥“三市共治”模式的优势, 同向发力, 分工协作, 构建好跨区域协同治理、协同管理、协同监督、协同预警等机制. 在明确各生态组分的生态保育区和生态修复区的基础上, 明晰“两区”的保护现状和用地情况, 由三市共同成立国土空间生态修复专项小组, 共同保护生态保育区, 共同治理生态修复区. 对于三市的生态用地, 要以“山、水、林、田、湖、草、湿”和谐共生为原则, 运用科技力量共同管理与监督, 增强区域生态安全措施的科学性与前瞻性, 避免人类活动破坏区域内的生态环境, 重点关注国家级森林公园、风景名胜区等具有极重要生态意义的区域. 同时, 要搭建生态协同预警平台, 保障区域生态系统结构与功能的稳定性与系统性. 在未来, 三市需全程全方位共同治理区域生态, 推动区域生态一体化发展.
3.3 不足与展望本研究一方面利用生物多样性维护、水源涵养量、植被覆盖度和人口密度等8个指标定量评估长株潭都市圈的生态退化风险情况, 另一方面通过识别生态源地、生态廊道和踏脚石等生态要素, 构建长株潭都市圈生态安全格局, 最后将生态退化风险评价结果与生态安全格局构建成果相结合, 构建出生态安全网络格局, 诊断出具体的生态修复区域, 提出国土空间生态保护与修复措施, 对长株潭都市圈的生态文明建设具有指导作用. 然而, 本研究还存在着一定的不足. 首先, 在生态退化风险评估方面, 虽然本研究充分考虑了生态和社会两个层面的影响因素, 但在选取因子方面可以通过实地考察充分了解研究区特点, 构建更加具有针对性的生态退化风险评价体系. 其次, 在生态系统服务功能评价方面, 本研究只考虑了生境质量、水源涵养、水土保持和固碳释氧这4个方面, 在以后的研究中可以考虑更多的生态系统服务类型, 使生态源地的识别结果更加准确. 最后, 有学者对生态安全格局的演变历程和多情景模拟预测做了相关研究[52], 而本文只关注了2021年长株潭都市圈的生态安全格局情况, 生态退化风险也只分析了2021年度的状况, 缺乏对生态退化风险和生态安全格局在历史和未来时间尺度上的动态变化研究, 未来还可以开展多视角多层次的相关研究, 为推进国土空间生态修复事业和美丽中国建设提供借鉴.
4 结论(1)长株潭都市圈生态退化风险程度整体上呈现出“中高周低”的空间格局, 高生态退化风险区主要集中在芙蓉区、天元区和雨湖区等人口较为密集的区域, 较高与高退化风险区占研究区面积的11.33%.
(2)识别出生态源地76个, 总面积为5 425.21 km2, 生态廊道170条, 总长度为1 608.26 km, 踏脚石78处, 总面积为24.35 km2;诊断出源地修复区105.98 km2, 廊道修复区643.25 km, 踏脚石修复区16.59 km2.
(3)构建了长株潭都市圈“一心一环一屏障”的生态网络空间格局, 包括研究区绿心、生态中环和外围生态屏障, 对于提升研究区生境质量具有重要价值.
(4)基于国土空间生态修复区域识别结果, 结合研究区实际情况, 提出了以“自然恢复为主、人工修复为辅”为导向的生态源地保护与修复措施、以“综合治理、人工修复”为导向的生态廊道保护与修复措施、以“保护提升、科学修复”为导向的踏脚石保护与修复措施, 形成了协同“治理-管理-监督-预警”的跨区域修复机制.
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