朱韻奇 李燿成 王云才
隨著鄉(xiāng)村的不斷建設(shè)與擴(kuò)張,生態(tài)問(wèn)題日益復(fù)雜與突出,構(gòu)建復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。坑塘作為中國(guó)鄉(xiāng)村三生空間中水環(huán)境的重要組成部分,在小尺度上對(duì)雨洪調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)完善具有重要作用。研究選取遼寧省錦州市黑山縣南部鄉(xiāng)村地區(qū)為研究對(duì)象,綜合考慮生境結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,通過(guò)識(shí)別生態(tài)源地、阻力面構(gòu)建和生態(tài)廊道提取構(gòu)建基于生物過(guò)程的生境網(wǎng)絡(luò);通過(guò)潛在坑塘識(shí)別、現(xiàn)有坑塘溝渠提取和溝渠網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充構(gòu)建基于水文過(guò)程的坑塘網(wǎng)絡(luò),疊加和優(yōu)化二者后形成符合鄉(xiāng)村語(yǔ)境的融合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò),以期為村鎮(zhèn)尺度下生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和農(nóng)業(yè)坑塘體系規(guī)劃提供參考。
坑塘體系;鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò);黑山縣;累積阻力模型;地理信息系統(tǒng)
鄉(xiāng)村生態(tài)安全是守護(hù)糧食生產(chǎn)安全和宜居生活環(huán)境的底線,然而隨著鄉(xiāng)村建設(shè)用地和耕地?cái)U(kuò)張,鄉(xiāng)村生物多樣性銳減、生境破碎、水環(huán)境污染、旱澇災(zāi)害頻發(fā)等一系列生態(tài)問(wèn)題日益突顯,鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力急劇下降。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)作為一種增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接性、提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的工具,是由棲息地斑塊和生境連接廊道組成的有機(jī)生態(tài)空間體系,已被國(guó)內(nèi)外土地規(guī)劃管理者廣泛采用[1-3],是維護(hù)鄉(xiāng)村生態(tài)安全格局,進(jìn)行生態(tài)空間保護(hù)、修復(fù)和整合的有效手段。
生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法以景觀生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),通過(guò)識(shí)別生態(tài)源地、提取生態(tài)廊道、整合生態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)[4-5]。目前研究通常用直接選定法、形態(tài)學(xué)空間格局法和適宜性評(píng)價(jià)法識(shí)別生態(tài)源地,利用阻力面提取潛在生態(tài)廊道,最后通過(guò)重要性分級(jí)篩選整合形成網(wǎng)絡(luò)體系。漢瑞英等[6]直接根據(jù)土地覆蓋類型和保護(hù)區(qū)邊界提取生態(tài)源地,并通過(guò)MCR模型構(gòu)建阻力面識(shí)別潛在廊道,構(gòu)建了太行山片區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò);陳南南等[7]基于形態(tài)學(xué)方法利用MSPA模型識(shí)別主要生態(tài)源地,并利用夜間燈光數(shù)據(jù)修正了阻力面;劉曉陽(yáng)等[8]根據(jù)棲息地適宜性評(píng)價(jià)分級(jí)篩選出源地斑塊,并利用連通性和中心性指數(shù)評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的有效性。
然而,傳統(tǒng)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法往往以維持生物多樣性為目的,形成的空間體系也是基于生物過(guò)程的。隨著生態(tài)空間規(guī)劃對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升的新要求,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)需要從單一生物保護(hù)目標(biāo)向多目標(biāo)復(fù)合方向發(fā)展。陳劍陽(yáng)等[9]以生物和人文視角,疊合潛在生態(tài)廊道和游憩圖譜網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了環(huán)太湖復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò),并提出復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建議;李瑾等[10]綜合考慮生物多樣性保護(hù)、雨洪調(diào)節(jié)和休閑游憩服務(wù),構(gòu)建了生境網(wǎng)絡(luò)、水綠網(wǎng)絡(luò)和游憩網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)復(fù)合的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。面對(duì)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主要功能的鄉(xiāng)村土地,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)除了承擔(dān)生物多樣性保護(hù)的功能,更應(yīng)復(fù)合調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)水環(huán)境、保障糧食生產(chǎn)安全等多重目標(biāo)。基于此,傳統(tǒng)單一目標(biāo)下的生態(tài)源地提取、阻力面構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)整合方式不再能滿足規(guī)劃實(shí)踐需求,需要通過(guò)綜合質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和功能因素優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法。
中國(guó)關(guān)于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐主要從區(qū)域和城市尺度展開[8,11],少有在鎮(zhèn)域、村域等小尺度上的探索。在不同尺度上,生態(tài)要素和過(guò)程的影響程度差異顯著。坑塘是典型的鄉(xiāng)村景觀要素,也是重要的水環(huán)境組成部分,國(guó)土空間尺度上坑塘系統(tǒng)由于面積小分布散,生態(tài)效益不如林地、湖泊等大型斑塊高,因此沒(méi)有被識(shí)別為生態(tài)源地,然而在鎮(zhèn)域尺度上,坑塘系統(tǒng)的生態(tài)價(jià)值尤為突出,是構(gòu)成生態(tài)空間保護(hù)體系的重要要素。受到水資源時(shí)空分配不均的影響,我國(guó)北方鄉(xiāng)村地區(qū)依賴坑塘蓄水解決生產(chǎn)生活的需求,并且與坑塘相連接的溝渠在雨季扮演了農(nóng)田疏洪排澇的角色。相關(guān)研究表明,坑塘體系不僅是重要農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,還能發(fā)揮多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[12-14],并且池塘面積、密度、距道路距離、連接度等因素是影響生境質(zhì)量的重要因素[15-16]。
因此在保護(hù)地區(qū)生物多樣性、調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)水環(huán)境、降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)下,將坑塘體系融入傳統(tǒng)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系,是提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力、促進(jìn)鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在此背景下,研究選取遼寧省錦州市黑山縣南部鄉(xiāng)村地區(qū)為研究對(duì)象,綜合生態(tài)系統(tǒng)形態(tài)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能評(píng)價(jià),基于生物過(guò)程和水文過(guò)程分別構(gòu)建生境網(wǎng)絡(luò)和坑塘網(wǎng)絡(luò),通過(guò)疊加和優(yōu)化形成符合鄉(xiāng)村語(yǔ)境的融合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò),以期為村鎮(zhèn)尺度下生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供參考。
黑山縣位于遼寧省西部,隸屬錦州市,與沈陽(yáng)市、鞍山市和北鎮(zhèn)接壤。全縣面積2 481 km2,耕地占全縣面積的68.8%。黑山縣全境屬于溫和半干旱季風(fēng)大陸性氣候,年均降水量571 mm,年徑流深59 m,年平均氣溫8℃,降水分布東南多,西北少。縣域西部為醫(yī)巫閭山余脈,多低山、丘陵,中部及東南部為沖擊平原。境內(nèi)主要河流有繞陽(yáng)河、東沙河、羊腸河,均屬于遼河下游右岸支流繞陽(yáng)河水系,南部水網(wǎng)密集(圖1-a),整體形成一水二山七分田的自然格局。
利用ArcGIS對(duì)黑山縣數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)進(jìn)行流域分析,根據(jù)匯水分區(qū)劃分水文單元[17-18],選定位于黑山縣南部,東沙河和繞陽(yáng)河兩河下游交匯,易發(fā)生洪澇災(zāi)害的水文單元作為研究區(qū)域(圖1-b)。

1.黑山縣水網(wǎng)分布與研究區(qū)域
1.2.1 生境破碎,生物多樣性低
研究區(qū)域內(nèi)生物棲息地單一,大型斑塊少,且多沿河道分布,較為破碎化,面積均值為3.61 hm2。林地斑塊分散不均,林網(wǎng)密度中等,在1 110.4~1 686.6 m/km2范圍內(nèi)。
河流、干渠與沿線防護(hù)林帶組成的現(xiàn)狀生態(tài)廊道主要為南北走向,呈枝狀分布,東西向廊道較少,缺乏聯(lián)系。全縣耕地占比接近七成,生態(tài)空間被耕地侵占嚴(yán)重,生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)的多條主要河流河漫灘被水田占據(jù),濕地葦?shù)貛缀跸В拥郎鷳B(tài)功能受到影響。近年來(lái),由于人為圍墾造田和氣候變化,蘆葦蕩、草甸子和水泡子被大片稻田所取代,濕地面積銳減。
河道與耕地之間缺乏連續(xù)性林地防護(hù),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間面積大,缺乏截污設(shè)施,面源污染難以防控,部分河道與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間之間缺乏必要隔離,導(dǎo)致水體污染。
1.2.2 水文過(guò)程受損,洪水內(nèi)澇頻發(fā)
黑山縣水資源南北分布不均,南多北少差距大,西北春旱東南夏季易澇水。南部水網(wǎng)密度高,最高約為3 358.5 m/km2,水面相對(duì)集中,密度最高可達(dá)348.9 hm2/km2,溝渠和坑塘分布密集。研究區(qū)域位于南部?jī)珊又g,處于洪澇嚴(yán)重區(qū)域,災(zāi)害頻發(fā),水土流失嚴(yán)重。
同時(shí)南部部分重要河流和道路廊道兩側(cè)防護(hù)林帶時(shí)有時(shí)無(wú),連續(xù)性欠佳。因此林網(wǎng)固土能力不夠高,土質(zhì)松弛,降雨季節(jié)隨著水土流失,大量含有泥沙的河水阻塞溝渠,淤積嚴(yán)重,與坑塘連接性降低,影響排澇,導(dǎo)致農(nóng)作物受災(zāi)[19]。若河道兩側(cè)堤岸有近50 m的緩沖林帶覆蓋,且緩沖林帶生長(zhǎng)狀況好,則堤岸穩(wěn)定性好。
本研究使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:黑山縣Landsat 8衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù),來(lái)源于USGS網(wǎng)站;DEM數(shù)據(jù),來(lái)自地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站;土地利用類型數(shù)據(jù)、交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、鎮(zhèn)域行政邊界,來(lái)源于黑山縣自然資源局。
通過(guò)對(duì)黑山縣南部生態(tài)問(wèn)題認(rèn)知,在此基礎(chǔ)上確定該區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的目標(biāo),并提出基于生態(tài)和水文的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法,搭建生境與坑塘復(fù)合的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的技術(shù)平臺(tái),最終通過(guò)GIS空間疊加形成融合坑塘體系的鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。具體技術(shù)路線如圖2所示。

2.融合坑塘體系的鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建框架
2.3.1 生態(tài)源地提取
生態(tài)源地是景觀格局中起主要作用的斑塊,具有穩(wěn)定性和可拓展性[20],是物種棲息與擴(kuò)散的基礎(chǔ),為野生動(dòng)物提供庇護(hù)和棲息場(chǎng)所的自然空間,具有較高的連通性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[3],例如水源地、原始森林、自然保護(hù)區(qū)等。研究選擇林地、灌木林地、草地、灘涂作為生態(tài)斑塊,并借鑒前人研究[21],將面積大于2 hm2的作為備選地。
通過(guò)生境質(zhì)量、生境結(jié)構(gòu)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力三方面進(jìn)行生境斑塊質(zhì)量評(píng)價(jià),利用AHP分析法對(duì)斑塊重要性進(jìn)行分級(jí),專家打分并歸一化確定指標(biāo)權(quán)重,得到生態(tài)源地重要性評(píng)價(jià)指標(biāo)表[22](表1)。根據(jù)準(zhǔn)則層目標(biāo)選取6個(gè)測(cè)度指標(biāo),其中,斑塊面積的大小與物種承載力、景觀異質(zhì)性成正比,面積越大,保育的物種種類與豐度越高,生境質(zhì)量越高[4]。同時(shí),植被質(zhì)量(NDVI)越好越利于物種生存繁衍[23]。最后選擇評(píng)分較高的斑塊作為核心生態(tài)源地。
2.3.2 累積阻力面構(gòu)建
研究采用基于最小費(fèi)用路徑方法(Least-cost Path Method)的潛在廊道識(shí)別。通過(guò)生境斑塊評(píng)價(jià)識(shí)別出的源地即為“源”或“目標(biāo)”,潛在的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由源或目標(biāo)的質(zhì)量、源與目標(biāo)之間不同土地利用類型的景觀阻力決定的[24]。根據(jù)研究區(qū)各柵格單元的景觀阻力確定的生物遷移和擴(kuò)散最小費(fèi)用路徑,是生物物種遷移與擴(kuò)散的最佳路徑,可以有效避免外界的各種干擾。參考前人研究[7,10]并結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況,本研究選擇土地利用類型、坡度和居民點(diǎn)緩沖區(qū)來(lái)確定景觀阻力值(表2),并利用GIS生成景觀阻力面。

表2 阻力系數(shù)與權(quán)重賦值表
2.3.3 潛在生態(tài)廊道識(shí)別
基于最小累計(jì)阻力模型計(jì)算生態(tài)源地到其他景觀單元的累計(jì)距離[22],利用ArcGIS的Shortest-Path命令生成各核心生態(tài)“源”間的潛在生態(tài)廊道[25],并篩選刪除重復(fù)廊道。生態(tài)源地和生態(tài)廊道相連,共同構(gòu)成區(qū)域生境網(wǎng)絡(luò)。
2.4.1 潛在坑塘識(shí)別
(1)雨水廊道提取。雨水廊道又為雨水徑流廊道,是一個(gè)與綠色廊道相對(duì)應(yīng)的概念,側(cè)重對(duì)雨水徑流保護(hù)和利用,同時(shí)兼具綠色廊道功能的線性空間[26]。其進(jìn)行雨水入滲、滯留、匯流、排蓄和降污等核心功能[27]。通過(guò)ArcGIS水文分析工具對(duì)區(qū)域內(nèi)雨水匯流過(guò)程進(jìn)行分析,流程包括:原始DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理—分析網(wǎng)格水流方向—匯流量累積計(jì)算—確定合理的臨界累積值—提取匯水網(wǎng)絡(luò)[25]。
(2)匯流節(jié)點(diǎn)識(shí)別。匯水節(jié)點(diǎn)是雨水生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)水文循環(huán)控制起重要支撐的水文節(jié)點(diǎn)。通過(guò)模擬雨水的自然匯流過(guò)程,利用ArcGIS對(duì)提取出來(lái)的水系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,即能識(shí)別水系網(wǎng)絡(luò)中的所有匯水節(jié)點(diǎn)[25]。選取面積較大的匯水節(jié)點(diǎn)為潛在坑塘,作為雨水網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)域,有效提高蓄水能力。
2.4.2 現(xiàn)有坑塘、溝渠提取
通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力和生態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)準(zhǔn)則層對(duì)現(xiàn)有坑塘進(jìn)行重要性評(píng)價(jià),選取距離河道距離和面積、距離集水交互點(diǎn)距離和與溝渠的連接數(shù)等具體指標(biāo)。有研究結(jié)論得出,在較小緩沖區(qū)半徑范圍內(nèi)(100 m、250 m、500 m),距離河道的距離能夠作為優(yōu)先考慮評(píng)價(jià)生物多樣性的變量,距離河道越近,生物多樣性越高,生境質(zhì)量也越高[15];李成蹊曾按照250 m、500 m、1 000 m和2 000 m的分級(jí),來(lái)測(cè)試以樣點(diǎn)池塘為中心做緩沖區(qū),增加池塘后,區(qū)域連接度指數(shù)有所提升[16]。而距離集水交匯點(diǎn)越近的坑塘,越能提高區(qū)域整體蓄水量以及生物多樣性。因此選擇如表3的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)現(xiàn)有坑塘進(jìn)行分級(jí),條件優(yōu)越的坑塘調(diào)蓄水量大,生物多樣性高,為坑塘網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)。

表 3 坑塘重要性評(píng)價(jià)指標(biāo)表
因黑山縣的溝渠深度大多相同,因此按照寬度對(duì)現(xiàn)有溝渠分級(jí),寬度越寬,排水調(diào)節(jié)能力越強(qiáng),等級(jí)越高,反之則越低。
2.4.3 溝渠網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充
在潛在坑塘識(shí)別和現(xiàn)有坑塘溝渠的分級(jí)選擇基礎(chǔ)上,規(guī)劃坑塘網(wǎng)絡(luò)中的溝渠,結(jié)合土地利用類型和坡度構(gòu)建阻力面[28](表4),識(shí)別出最小費(fèi)用路徑,結(jié)合路徑手動(dòng)增補(bǔ)描制,補(bǔ)充溝渠網(wǎng)絡(luò)。潛在坑塘與重要性高的現(xiàn)有坑塘、溝渠和補(bǔ)充的溝渠網(wǎng)絡(luò)共同形成坑塘網(wǎng)絡(luò)。

表 4 土地利用類型和坡度阻力系數(shù)與權(quán)重賦值表
構(gòu)建完善的坑塘體系能夠在村域范圍提供多樣性棲息地,提高物種豐富度。從生境質(zhì)量、生境結(jié)構(gòu)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力三方面對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行評(píng)價(jià),得到生境質(zhì)量得分圖,選取得分排名前20且面積大于2 hm2的斑塊為生態(tài)源地,結(jié)果如圖3-a所示,共提取17個(gè)源地斑塊,總面積為3.5 km2,占研究區(qū)域總面積1.6%。
通過(guò)雨水匯流分析得到匯流節(jié)點(diǎn),識(shí)別出潛在坑塘5處,并對(duì)現(xiàn)有坑塘的重要性評(píng)價(jià)(圖3-b),選取得分前25的坑塘進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。等級(jí)高的現(xiàn)有坑塘與潛在坑塘共同形成30處坑塘源地,總面積為0.39 km2。

3.源地斑塊提取
斑塊的類型、大小(面積)、形狀、數(shù)量和組合關(guān)系是斑塊的主要特征[29],這些斑塊特征對(duì)景觀多樣性、景觀異質(zhì)性和生物多樣性有深刻影響。選擇林地、草地、灘涂和坑塘作為生態(tài)源地的同時(shí)考慮了陸地與水體生境空間,并且生境源地與坑塘源地在尺度與數(shù)量上也呈現(xiàn)出較大差異,相較于以單一物種保護(hù)為目標(biāo)的生境網(wǎng)絡(luò),融合坑塘體系的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)能為鳥類、兩棲類、昆蟲類等多種生物提供資源環(huán)境條件,有效提升生境空間類型的多樣化以及生物多樣性。
根據(jù)阻力面構(gòu)建結(jié)果(圖4-a、4-b)。通過(guò)最小成本路徑連接生態(tài)源地,共識(shí)別出27條潛在生態(tài)廊道,主要分布于區(qū)域西側(cè),多數(shù)與干渠重合。源地與廊道共同構(gòu)成生境網(wǎng)絡(luò)(圖4-c)。
利用GIS空間分析中的Shortest-Path工具,得出47條各坑塘源地之間的潛在廊道,多數(shù)沿主要河流分布,作為骨架構(gòu)建區(qū)域坑塘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中32條原有溝渠與潛在廊道位置重疊,需要重點(diǎn)保護(hù)。根據(jù)潛在廊道補(bǔ)充連接坑塘源地的溝渠,新增42條。最終重點(diǎn)保護(hù)溝渠與潛在溝渠連接坑塘源地形成完整的坑塘網(wǎng)絡(luò)(圖4-d)。
整合區(qū)域核心生態(tài)斑塊和廊道系統(tǒng),以核心生態(tài)斑塊、核心坑塘為點(diǎn)、面,以廊道、重要溝渠為線。將其串聯(lián)[25],形成了融合坑塘體系的鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(圖4-e)。網(wǎng)絡(luò)中西部密集,北部稀疏,以干渠作為基本骨架,其中有6段溝渠也是保護(hù)生物擴(kuò)散的重要廊道,可通過(guò)在溝渠旁增植林帶來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)效益。

4.融合坑塘體系的鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
連通性較高的生態(tài)源地不僅能夠?yàn)槲锓N提供棲息地,其與廊道連接提高了區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性[30],形成相互連通的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局。坑塘是鄉(xiāng)村語(yǔ)境下的重要水體要素,黑山縣密集的溝渠和坑塘體系既是地方性的重要特征,也決定了該地主要景觀生態(tài)過(guò)程,對(duì)調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)水環(huán)境、控制景觀格局起到了關(guān)鍵作用。
因此構(gòu)建融合坑塘體系的鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò),不僅識(shí)別和保護(hù)了區(qū)別與其他地方的景觀特質(zhì),同時(shí)也維持了當(dāng)?shù)鼐坝^格局的關(guān)鍵過(guò)程,使生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與地域環(huán)境背景相匹配,為合理配置坑塘、規(guī)劃鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供針對(duì)性指導(dǎo)。
生態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)該是復(fù)合的,除了為物種保護(hù)提供遷移通道、連接破碎化生境外,還應(yīng)該起到增強(qiáng)雨洪管理、控制徑流污染等調(diào)節(jié)服務(wù),保護(hù)糧食生產(chǎn)安全等支持服務(wù),以及豐富審美價(jià)值等文化服務(wù)[31]。不同的背景和尺度條件下,對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求不同。本研究在鄉(xiāng)村語(yǔ)境下,識(shí)別黑山縣主要生態(tài)問(wèn)題,以滿足生物保護(hù)和調(diào)節(jié)雨洪需求為目標(biāo),利用GIS疊加保護(hù)物種的生境網(wǎng)絡(luò)和保證糧食生產(chǎn)安全的坑塘網(wǎng)絡(luò),形成復(fù)合型鄉(xiāng)村景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。
與傳統(tǒng)應(yīng)用于國(guó)土尺度的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的源地、廊道對(duì)象不同,鎮(zhèn)域尺度下,通常將坑塘、溝渠、灘涂、植被緩沖帶等作為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)資源[32],構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)以滿足地區(qū)污染凈化、蓄水排澇、生物多樣性保護(hù)等需求。通過(guò)保護(hù)具有重要生態(tài)意義的坑塘節(jié)點(diǎn),精簡(jiǎn)蓄滯和供水能力不強(qiáng)的冗余坑塘來(lái)實(shí)現(xiàn)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的高效服務(wù)能力。本文構(gòu)建的坑塘網(wǎng)絡(luò)對(duì)于在村域尺度上指導(dǎo)坑塘的合理配置,減少冗余并進(jìn)行農(nóng)業(yè)坑塘體系規(guī)劃具有重要意義。此外,Chen等[33]基于圖論的網(wǎng)絡(luò)分析方法,在識(shí)別對(duì)特定兩棲類動(dòng)物具有重要價(jià)值的池塘群斑塊,從增強(qiáng)連通性角度提出新建具備潛在生態(tài)墊腳石功能的池塘,對(duì)進(jìn)一步完善坑塘網(wǎng)絡(luò)提供了思路。本文采用直接疊加生境與坑塘兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的方式來(lái)形成生態(tài)網(wǎng)絡(luò),由于坑塘網(wǎng)絡(luò)也具備促進(jìn)物種遷徙等生物多樣性保護(hù)作用,因此疊加后的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可能存在冗余,如何耦合不同生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)值得研究的方向,還可將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與人文景觀結(jié)合,為鄉(xiāng)村生態(tài)景觀建設(shè)與歷史文化保護(hù)提供新的思路。