安庆市生态网络格局演变与管控研究

李珊珊,李久林

1.合肥工业大学设计院(集团)有限公司规划二分院，安徽合肥，230002；2.南京大学建筑与城市规划学院，江苏南京，210093；3.安徽省城镇化发展研究中心，安徽合肥，230022

在城镇化进程中，环境质量问题不断凸显，大量的人类活动对生态系统的强烈干扰成为21世纪区域社会—生态系统可持续发展的新挑战[1]。十九大报告中明确提到生态环境保护制度和生物多样性保护网络，生态网络已确定为国家战略内容。

生态网络的研究源自18世纪欧洲。20世纪70年代，该词在生态系统领域关于结构与连接的研究被提出。景观生态学角度认为生态网络经历了从景观轴线、绿带、绿道、绿道网络至生态网络漫长的研究历程，并指出生态网络是生境破碎条件下生境的空间组织方式[2-3]。通过关键词方式对CSSCI数据库进行检索，我国最早在20世纪90年代开始开展生态网络研究。学者们对生态网络的研究着重于概念、研究方法、案例分析等，研究角度向生态廊道、生态网络规划、绿地生态网络、生态节点、生态网络格局等方向发散。研究方法包括指标最优化模型、适宜性/敏感性评价模型和生态过程模型等。例如，张远景和俞滨洋基于景观生态学“斑块—廊道—基质”理论，运用GIS技术和CA-Marcov模型对生态网络格局进行模拟优化[4]。王成新等运用形态学空间格局分析方法(MSPA)构建生态廊道和踏脚石连接破碎生境，形成完整的景观和生物栖息地网络[5]。目前应用最小累积阻力模型研究生态网络格局多是以建构为主要内容。对生态网络格局的演变趋势，叠加土地利用现状并对其进行引导与管控的内容较少，因此进行生态网络格局长时间跨度的比较分析，提出土地利用的行为控制和生态效益提升建议，对于优化城乡生态空间布局具有一定的现实意义。

本文利用生态安全评价方法，结合最小累积阻力模型(MCR)，构建生态网络格局，分析安庆市2005年和2017年的生态网络格局变化，在此基础上叠加土地利用现状，提出生态网络管控的相关策略。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域

安庆市位于安徽省西南部，长江中下游北岸，市区位于市域东部，辖桐城市、潜山市2个县级市和怀宁、枞阳、望江、太湖、宿松、岳西6个县，总面积13 539平方公里，总人口461万。北部大别山山区海拔高，植被覆盖率高；南部地区地势较低，是人类活动的主要区域，河流湖泊分布较为密集，长江流经安庆市境内243公里，为典型的山水型城市[6]。

1.2 研究材料与来源

研究材料主要来源于《安庆市土地利用总体规划(2006—2020年)》《安庆市城市总体规划(2010—2030年)》《安庆市水资源综合规划》及《安庆市地质灾害防治规划(2016—2020年)》，从中提取了2005年和2017年土地利用现状矢量数据，在ArcGIS平台上进行校准和矢量化处理后用于以下分析。

1.3 研究方法

1.3.1 生态安全评价分析

生态安全评价分析是在生态敏感性与生态干扰性评价分析相叠加的基础上，获得生态安全评价的分析结果[7]。生态敏感性评价分析结合安庆区域特征，选取5个一级生态敏感因素：地形地貌、水文资源、土地利用、生态资源和自然灾害，深化研究为12个二级生态敏感因子，确定因子的权重，进行单因子评价和综合叠加评价，形成生态敏感性的空间分布[8]。生态干扰是结合安庆市本地情况，针对道路交通环境、基础设施环境、生态要素环境3个以人类活动为主的生态干扰一级因素与8个干扰评价二级因子进行综合分析。

1.3.2 生态网络格局构建

选取生态安全评价分析中的高安全区与较高安全区作为生态“源”，即生态网络格局的核心区域，采用由Knaapen提出的最小累积阻力模型(MCR)[9-10]，参考前人研究成果获得不同土地类型的阻力系数值[11](表1)，运用ArcGIS10.2软件距离分析模块[12]，获得生态保护源地最小累积阻力面。

表1 不同土地类型的生态阻力值

在此基础上，通过ArcGIS10.2软件中的成本距离方法，得到生态网络的组成部分，包括战略点、核心廊道和潜在廊道[13]。战略点是联系“源”之间，在整个网络生态连通上起着关键作用的相交点[14]。核心廊道是连接战略点的最重要的廊道，也是两“源”之间的阻力低谷。潜在廊道是分布在“源”周边的低阻力谷线，有可能建立生态网络连通的潜在可能[15]。通过对比2005年和2007年的生态网络，得出核心保护型、维护提升型、潜在补充型的战略点与廊道，同时对安庆市土地利用进行有效的控制与引导。

2 安庆市域生态网络及其演变

2.1 生态安全评价分析

对安庆市现有生态资源的生态敏感性与生态干扰性评价叠合分析，得出安庆市生态安全评价图，分为高安全区、较高安全区、中安全区、较低安全区和低安全区，见图1。其中，生态高安全区的面积为32.82 hm2，占总体面积的24.24%；生态较高安全区的面积为34.70 hm2，占总体面积的25.63%。高安全区与较高安全区主要分布于西北部大别山脉和东南部大龙山脉、长江、龙感湖、黄湖等区域，是生态安全的核心区域，作为最小累积阻力模型中的“源”。

图1 安庆市生态安全评价图

2.2 生态网络格局构建

2.2.1 2005年安庆市生态网络格局建构

2005年，安庆市生态网络生成10个战略点，核心廊道15条(图2)。在此基础上识别分布在“源”周边的低阻力谷线作为潜在廊道，提取潜在廊道19条。由此可看出，2005年核心廊道分布较为松散，呈现中断的线性格局，“源”之间关联度低。总体上，安庆市生态网络格局分为西北、东南和东北三个片区结构。西北片区以大别山脉为主，基本上是整片区域的林地覆盖，故进行生态“源”识别时，将此作为一个整体。龙感湖、黄湖、泊湖等水域为主的东南片区内部联系度是三个片区中最高的，基本形成外环状生态廊道，但由外到内的渗透度不够。东北片区以大龙山区、嬉子湖、破罡湖为主，内部生态联系度不高，核心廊道联系度低，没有形成环状或网格结构，呈现中断性。从西北、东南和东北三个片区之间联系程度来看，联系度较紧密的是东南片区与东北片区，有两条核心廊道相连；次之是西北片区与东南片区，有一条核心廊道相连；西北片区与东北片区联系度最差，没有核心廊道联系，仅潜在廊道有方向上的延伸。由此可见，片区之间生态网络的联系较为脆弱。

图2 2005年安庆市生态网络格局图

2.2.2 2017年安庆市生态网络格局建构

2017年，安庆市生态网络生成22个战略点，核心廊道38条，识别分布在“源”周边的低阻力谷线，生成潜在廊道15条(图3)。由图可知，两个战略点之间不再只有一条核心廊道连接，而是有多条核心廊道相联系，廊道分布较为密集，市域生态网络格局的平衡性和渗透性都较好，呈现出连通交织的网络化结构。从西北、东南和东北三个片区之间联系程度来看，联系度最紧密的是西北片区与东南片区，有6条核心廊道相连；其次是东南片区与东北片区，有3条核心廊道相连；西北片区与东北片区有一条核心廊道相连，片区间的生态联系都有所上升。

图3 2017年安庆市生态网络格局图

2.3 2005年和2017年安庆市生态网络格局图比较

将2005年和2017年安庆市生态网络相比较，可知市域范围的战略点增长了12个，核心廊道上升了23条，潜在廊道下降了4条。战略点和核心廊道上升最明显的是东南片区，战略点从7个上升至12个，核心廊道从10条上升至16条，战略点和核心廊道分布从外环向片区内部渗透，2017年，这一片区更注重内部湖泊和河流之间网络的联系与沟通，连接度和紧密度显著上升，已形成较好的生态通道，是安庆市生态网络系统中最为稳定的区域。增长次之的是西北片区，战略点和核心廊道往东南片区、东北片区方向延伸，西北片区近年大量耕地转为林地，使得这一片区生态用地的完整性和紧密度提高。东北片区战略点和核心廊道整体上有略微上升，从2005年的中断性分布转变为外环状分布，但是安庆市区区域的核心廊道有减少，渗透度降低，这一片区也是生态网络最不稳定的片区，大量的林地和水域由于城市扩张转为建设用地。片区之间的联系度上，三大片区的联系度都有所上升，特别是从2005年枝状格局变为2017年环状连通的网络化结构，这对于维持安庆市生态网络格局具有重要的作用[16]。

3 生态网络的管控与引导

比较2005年和2017年的变化，分析出核心保护型、维护提升型、潜在补充型三类战略点与廊道(图4)。其中，核心保护型主要是指在整个网络中连通起突出作用的战略点与核心廊道[17]；维护提升型是指由于用地变化使战略点与核心廊道中面临威胁的节点与廊道；潜在补充型主要是指潜在廊道，这部分网络分布在区域联系空白的区域。同时将安庆市2017年土地利用现状与生态网络格局叠加，对生态网络有重要意义用地，提出有效控制与引导建议。

核心保护型的战略点与廊道分布在大别山、龙感湖、泊湖和长江的外围关键连接处，这类土地利用突出强调斑块形态结构完整性，按照遵循生态功能不降原则严格管控。针对现状生态保护存在威胁或对环境造成污染的产业用地，依环保部门要求立即清退迁出，并恢复其生态功能。

维护提升型的战略点与廊道分布在黄湖、泊湖、嬉子湖等周边连接处重大生态节点，土地利用强调生态维护为重点[18]，推进区内生态保护与修复并加以生态提升方面的控制与指引。按照生态提升为主、相关建设为辅的原则，突出强调区内生态结构的完整性与生态空间的连续性，提升生态系统功能。

潜在补充型的战略点与廊道分布在武昌湖与白崖寨之间以及大别山区与大龙山脉之间大片耕地中。重点关注生态空间的延续和相关建设的生态治理，生态补充为原则，允许符合生态功能保护方向的建设活动。以生态维护为重点，推进区域内生态保护与修复；涉及到的大量农林生态用地内，应适当提升农业空间中的生态结构与比例，优化生态功能，增强区内生态林地以及水系的连通。

4 结论与讨论

生态网络富有网络化的高度连接和交叉结构，对实现生物流的传送与运输，加强生态系统与物种多样性的稳定具有重要意义[19]。通过对安庆市两年市域生态网络格局进行演变分析得出，相比2005年，2017年安庆市域范围生态网络格局表现出“整体网络密度提高、片区间独立性降低、片区内部渗透度增强”的演变特征；2017年，市域范围战略点和核心廊道的数量相比2005年增长了一倍以上，生态网络的连接性显著提高；西北片区、东南片区与东北片区之间不再是相对分散的组团，从枝状的空间分布向环状网络化发展；除东北片区的安庆市区渗透度降低外，其他片区网络的嵌入程度都有不同程度的提升，注重生态“源”之间从外部到内部的交流与传递。在生态网络格局演变的基础上，对未来网络构建，采取“建—管”一体的调控措施，对核心保护型、维护提升型、潜在补充型的战略点与廊道，从土地性质、建设行为入手，促进网络格局优化，这对于安庆市土地利用管理和生态网络效益提升具有重要指导作用。

此外，本文尚存如下问题待进一步研究：在对生态网络演变进行分析时，对于演变的具体原因还需进一步探究；对于生态网络的管控与引导，具体的城乡规划和土地利用的结合还需进一步设计。生态效益的提升需要全局性的战略和政策指导以及用地性质和功能转变，更需要生态与经济的协调并进。