基于MCR模型的寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

于夢林, 劉平輝,2, 朱傳民,2

(1.東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 江西 南昌 330013; 2.東華理工大學(xué) 江西省數(shù)字國土重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西 南昌 330013)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市擴(kuò)張加劇，建設(shè)用地逐漸蔓延深入生態(tài)區(qū)腹地造成景觀生態(tài)格局破碎程度加劇[1-2]。生態(tài)用地不僅是生產(chǎn)與生活的自然資源供給來源，更是提供水源涵養(yǎng)、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)等重要生態(tài)功能的來源[3-4]。根據(jù)2021年發(fā)布的中國國土第三次調(diào)查結(jié)果顯示，全國共有林地2.84×106km2，濕地2.35×105km2，水域(河流水面、湖泊水面、水庫水面)2.06×105km各占全國土地面積的29.60%，2.44%和2.15%，作為重要的生態(tài)資源，林地、濕地和水域總量巨大但人均資源卻十分稀缺，因此對地區(qū)發(fā)展過程中生態(tài)環(huán)境所受脅迫進(jìn)行分析有助于建立生態(tài)安全格局，維持地方經(jīng)濟(jì)及生態(tài)長久穩(wěn)定。

國內(nèi)外關(guān)于生態(tài)安全的研究方向主要聚焦于如下方面：①土地、海洋、大氣、森林等[5-8]不同類型環(huán)境生態(tài)安全評價(jià)。②經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口因素、政府政策等[9-11]外部因素與生態(tài)安全的耦合關(guān)聯(lián)性研究。③根據(jù)不同區(qū)域及研究目的對生態(tài)環(huán)境模型[12-13]所做優(yōu)化及改進(jìn)研究。

目前，對于生態(tài)安全研究的主流思路是選取與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的多因素進(jìn)行加權(quán)賦值計(jì)算評價(jià)地區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)劣，但缺少可靠的生態(tài)安全過程內(nèi)在形成機(jī)制。最小累積阻力(MCR)模型下的區(qū)域生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)格局構(gòu)建是依據(jù)與地區(qū)生態(tài)密切相關(guān)的生態(tài)源、生態(tài)阻力因素，進(jìn)行最小累積阻力分析，得出生態(tài)阻力面及潛在生態(tài)廊道，屬于由“源—面”[14-15]構(gòu)成的全過程生態(tài)評價(jià)模型。在生態(tài)阻力面及潛在生態(tài)廊道支撐下，對區(qū)域生態(tài)源地進(jìn)行片區(qū)規(guī)劃，確定保護(hù)重點(diǎn)，打造生態(tài)廊道文化，以提升生態(tài)評價(jià)模型的實(shí)用性。

生態(tài)安全是地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要支柱，尤其對于中國東部經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勢區(qū)，生態(tài)保護(hù)更應(yīng)受到關(guān)注，目前對于生態(tài)保護(hù)研究區(qū)域多集中于中西部生態(tài)脆弱與敏感區(qū)，但對于東部相對發(fā)達(dá)城市環(huán)境下的生態(tài)安全研究較少，本文主要以浙江省寧波市作為研究區(qū)域，探究發(fā)達(dá)城市的生態(tài)保護(hù)阻力及生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)格局構(gòu)建環(huán)境。

1 研究區(qū)概況

寧波市地處浙江省東北部，長江三角洲南翼，東經(jīng)120°55′—122°16′，北緯28°51′—30°33′，東西向最大長度74 km，南北向最大寬度32.3 km。據(jù)寧波市人民政府信息公布全市轄6區(qū)(鄞州區(qū)、海曙區(qū)、江北區(qū)、北侖區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、奉化區(qū))兩縣級市(余姚市、慈溪市)兩縣(寧海縣、象山縣)，陸地轄區(qū)總面積9 816 km2，海域轄區(qū)8 355.8 km2。全市海拔高度為0～976 m，西南高而東北低，根據(jù)《寧波市林業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》顯示，截止2019年寧波市共有森林面積4 433.33 km2，森林覆蓋率達(dá)到47.9%，濕地總面積2 313.33 km2，同時(shí)擁有大片水系、灘涂、生態(tài)資源豐富，具有維持地區(qū)可長期持續(xù)發(fā)展重大優(yōu)勢，但目前寧波市全市人口達(dá)到9.40×106，人均生態(tài)資源相對匱乏。

寧波市作為中國副省級城市、計(jì)劃單列市，人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化相比于中西部地區(qū)都具有明顯優(yōu)勢性，尤其是擁有重要的海域港口資源使寧波市經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略地位更加突出。在快速發(fā)展的背景下城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積不斷擴(kuò)大，生態(tài)用地逐漸遭到侵蝕，尤其是位于城市周邊的優(yōu)質(zhì)耕地更容易因城市擴(kuò)張而被占用，不僅威脅到地方生態(tài)環(huán)境安全而且造成糧食安全問題，使得寧波市發(fā)展一直處于高負(fù)荷狀態(tài)，生態(tài)位保護(hù)受限，因此加強(qiáng)對寧波市生態(tài)安全研究對緩解城市生態(tài)壓力具有一定意義。由于寧波市的海域部分無功能性生態(tài)用地且人類活動(dòng)強(qiáng)度低，因此本文對于寧波市生態(tài)安全研究僅限于全域陸地部分，面積共計(jì)9 816 km2，并包含寧波市屬277 km2的611個(gè)大小島嶼。

2 研究方法

2.1 最小累積阻力模型(MCR)

MCR模型是用以描述不同地區(qū)間的地類產(chǎn)生聯(lián)系的難易程度，根據(jù)MCR模型概念起源[16-17]，模型通過使用生態(tài)源與阻力面結(jié)合方法，計(jì)算區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)安全環(huán)境情況，其模型計(jì)算公式如下：

式中：MCR為不同地區(qū)地類之間的最小累積阻力值；f為阻力函數(shù)；Dij為第j個(gè)斑塊到第i個(gè)斑塊的距離；Ri為第i個(gè)斑塊的自身擴(kuò)展的阻力系數(shù)； min是取j至i阻力值中最小值。

2.2 生態(tài)源地選取

寧波市土地利用/覆被數(shù)據(jù)由2020年遙感影像圖解譯而來，數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn)行編號為117/40，118/39，119/40的3景影像圖，影像時(shí)點(diǎn)分別為2020年8月9日，2020年8月22日和2020年7月22日的植被生長期，云量均低于10%。通過輻射定標(biāo)、大氣校正、地理配準(zhǔn)、鑲嵌與裁剪后，根據(jù)地物光譜特征采用決策樹方式并輔以專家知識(shí)庫方法進(jìn)行遙感解譯，將研究區(qū)范圍內(nèi)地類劃分為耕地、林地、草地、水體、建設(shè)用地和未利用地6類，解譯精度達(dá)85%以上，并與地理國情監(jiān)測云平臺(tái)(http:∥www.dsac.cn/)提供的2020年100 m分辨率土地利用覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，確定寧波市陸域范圍內(nèi)土地利用/覆被信息。

生態(tài)源地是指地區(qū)內(nèi)具有相對較高生態(tài)功能或生態(tài)脆弱性較強(qiáng)需要進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)的林地、濕地等生態(tài)功能區(qū)。生態(tài)源地的選擇方式多樣化，目的主要是提取生態(tài)功能性強(qiáng)，生態(tài)價(jià)值高的區(qū)域。例如，張慧等[18]通過土地生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果綜合分析后識(shí)別土地生態(tài)源地；于婧等[19]利用景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型選取張家界市域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較高的區(qū)域作為生態(tài)源地。根據(jù)寧波市土地利用/覆被信息判斷，市域內(nèi)不同土地類型間相互滲入情況少，景觀復(fù)雜程度較小，在Fragstats 4.1進(jìn)行景觀層面斑塊數(shù)量及斑塊密度計(jì)算，結(jié)果顯示寧波市陸域9 816 km2范圍內(nèi)斑塊數(shù)僅為55 810，斑塊密度達(dá)到5.827 5，說明寧波市土地利用類型較為完整，破碎度小，不同地類間相互滲入程度小，同地類集聚性較強(qiáng)，因此考慮使用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值作為生態(tài)源點(diǎn)選取依據(jù)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)是指區(qū)域內(nèi)不同地類在生態(tài)方面所能提供的價(jià)值，具體包括氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、壤形成與保護(hù)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料、娛樂文化9項(xiàng)生態(tài)功能，依據(jù)謝高地等[20-21]提出的中國不同生態(tài)系統(tǒng)所能提供的價(jià)值，采用網(wǎng)格化尺度規(guī)模劃分評價(jià)單元計(jì)算寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。由于選取不同尺度網(wǎng)格會(huì)造成較大的結(jié)果差異，根據(jù)寧波市景觀生態(tài)破碎度，采取1.5 km×1.5 km尺度網(wǎng)格計(jì)算單元網(wǎng)格內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，使用的不同類型土地的價(jià)值系數(shù)當(dāng)量表依據(jù)謝高地等提出的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表進(jìn)行修正(表1)。

表1 寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量系數(shù) 元/(hm2·a-1)

根據(jù)寧波市土地利用特點(diǎn)選擇生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值高值聚類區(qū)作為生態(tài)源地選取的依據(jù)，通過ArcGIS中聚類及異常值分析(Anselin Local Moran’sI)功能提取生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值高值聚類區(qū)，作為生態(tài)源地，此類地區(qū)不僅具有較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，且形成生態(tài)功能區(qū)聚合效應(yīng)能夠最大限度提供生態(tài)服務(wù)是地區(qū)生物多樣性、水土流失防控重點(diǎn)區(qū)域。

2.3 生態(tài)阻力面體系構(gòu)建

生態(tài)阻力面是生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)中重要因素，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[22-24]表明，生態(tài)阻力面是指對于生態(tài)外延阻力大小，當(dāng)某種地類向外擴(kuò)張時(shí)會(huì)受到自然因素或人為因素干擾而對其形成阻力，當(dāng)外延所受阻力越大時(shí)則外延可能性越小且當(dāng)阻力足夠大時(shí)甚至?xí)?dǎo)致生態(tài)用地的收縮，相比于建設(shè)用地而言農(nóng)用地向外擴(kuò)展所受阻力遠(yuǎn)大于建設(shè)用地，主要是由于建設(shè)用地占用農(nóng)用地的難度遠(yuǎn)小于建設(shè)用地復(fù)墾難度。

生態(tài)阻力主要受自然因素及人為因素影響，自然因素包括河流、坡度、土壤侵蝕等因素而人為因素包括建設(shè)用地密度、居民點(diǎn)分布、道路分布等因素。根據(jù)寧波市生態(tài)用地分布特點(diǎn)為西南含有大片林地坡度高，而東部地勢平坦是寧波市主要城區(qū)。因此在構(gòu)建寧波市生態(tài)阻力面時(shí)主要選取的因素包括高程、坡度、土地利用類型、植被覆蓋度、土壤侵蝕性、距水體距離、距居民點(diǎn)距離、距道路距離、年均蒸散量，生態(tài)阻力面9類，利用最小成本距離計(jì)算各生態(tài)阻力因子的阻力值，并通過賦權(quán)集成計(jì)算寧波市生態(tài)阻力面，得到阻力因子及權(quán)值(表2)。

表2 寧波市生態(tài)阻力因子分級

高程(DEM)數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)，高程為生態(tài)阻力面構(gòu)成的自然阻力因子，當(dāng)高程值越大時(shí)生態(tài)用地由低處向上越不容易擴(kuò)展，對于生態(tài)的阻力越大。

坡度由高程計(jì)算而來，坡度用于描述地表陡緩程度，坡度越陡峭發(fā)生水土流失的可能性越大，生態(tài)用地?cái)U(kuò)展聚合的難度越大，反之坡度越小，水土保持能力較強(qiáng)生態(tài)地類越容易聚集，則生態(tài)阻力越小。土地利用類型數(shù)據(jù)來源于2020年寧波市遙感數(shù)據(jù)解譯結(jié)果，土地利用類型中越接近農(nóng)用地的區(qū)域生態(tài)用地越容易擴(kuò)展，越接近建設(shè)用地的區(qū)域生態(tài)用地延伸屏障越明顯。

植被覆蓋度數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心100 m分辨率NDVI數(shù)據(jù)，該網(wǎng)站提供2020年1—6月NDVI月最大值，計(jì)算2020年前半年的月均NDVI值。植被覆蓋度直接反映了地區(qū)綠化程度，當(dāng)植被覆蓋度越高時(shí)植被的集聚效應(yīng)越明顯，生態(tài)環(huán)境越好。

土壤侵蝕性數(shù)據(jù)來源于來源于地理國情監(jiān)測云(http:∥www.dsac.cn/)。土壤可侵蝕性表示土壤對于侵蝕性的耐受程度，由于植被生長與土壤肥力關(guān)聯(lián)性大，因此土壤侵蝕性越大導(dǎo)致植被生長受阻越大。

距水體距離數(shù)據(jù)來源于高程(DEM)在ArcGIS中進(jìn)行水文分析，采用填洼、流向、流量等功能結(jié)合多環(huán)緩沖區(qū)對距水體距離進(jìn)行分類。水域是植被生長中重要的水資源，越靠近水體則植被更容易生長，生態(tài)阻力越小。

距居民點(diǎn)距離數(shù)據(jù)來源于OSM數(shù)據(jù)集(http:∥www.openstreetmap.org/)，通過多環(huán)緩沖區(qū)功能劃分距離居民點(diǎn)距離級別，越靠近居民點(diǎn)則人類活動(dòng)強(qiáng)度越大對植被生長越不利，生態(tài)阻力越大。

距道路距離數(shù)據(jù)來源于OSM數(shù)據(jù)集，通過線密度及多環(huán)緩沖區(qū)進(jìn)行分級，道路作為線性的自然隔離帶對生態(tài)區(qū)有割裂效果，越靠近道路生態(tài)區(qū)越難以聚合，生態(tài)擴(kuò)展阻力越大。年均蒸散量數(shù)據(jù)來源于國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心2017年數(shù)據(jù)。年均蒸散量描述了土壤植被水分蒸發(fā)情況，當(dāng)土壤年均蒸散量越大則土壤的水土保持能量越弱，植被生存環(huán)境越惡劣，生態(tài)阻力越大。

2.4 重力模型

生態(tài)廊道是不同地區(qū)生態(tài)源斑塊間可能存在的生態(tài)連接路線，當(dāng)不同源斑塊間生態(tài)阻力值越大時(shí)則斑塊間產(chǎn)生聯(lián)系的可能性越小，反之當(dāng)不同源斑塊間生態(tài)阻力值較小時(shí)，斑塊間植被易通過風(fēng)、水等自然因素形成物質(zhì)流使生態(tài)源逐漸合并擴(kuò)張。通過重力模型計(jì)算不同源斑塊間的相互引力，引力值越大則斑塊間形成聯(lián)系的可能性越大，產(chǎn)生的生態(tài)廊道重要性越高。重力模型計(jì)算公式如下：

式中：Gij為斑塊i和j之間相互引力；Ni和Nj為斑塊i和j的權(quán)重；Dij為斑塊i和j之間阻力值的標(biāo)準(zhǔn)化值；Pi和Pj為斑塊i和j的阻力值；Si和Sj為斑塊i和j的面積；Lij為斑塊i和j之間的累積阻力值；Lmax為所有廊道阻力值中的最大值。

3 結(jié)果與分析

3.1 寧波市生態(tài)源地構(gòu)建

根據(jù)寧波市2020年遙感影像圖進(jìn)行土地利用/覆被信息解譯提取，共分為6大類，其中草地比例5.60%，耕地比例28.30%，建設(shè)用地比例20.85%，林地比例35.61%，濕地比例0.46%，水體比例9.18%，主要的生態(tài)區(qū)分布在慈溪市與余姚市北部濕地片區(qū)，余姚市南部、奉化區(qū)、寧海縣、象山縣等區(qū)域內(nèi)大片山林區(qū)，而建設(shè)用地主要分布在海曙區(qū)、江北區(qū)及鄞州區(qū)的中心城區(qū)內(nèi)，市域整體呈現(xiàn)西南方生態(tài)用地聚集而東北方建設(shè)用地用地集聚的格局。

為提取寧波市主要生態(tài)源地，依據(jù)寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表，計(jì)算在1.5 km×1.5 km尺度規(guī)模上寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分布情況，結(jié)果如圖1所示。由圖1可見，寧波市2020年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在1.5 km尺度規(guī)模網(wǎng)格下，寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值具有顯著的區(qū)域差異性，位于余姚市與慈溪市北部的大片海域及濕地生態(tài)價(jià)值較高，而位于奉化區(qū)、寧海縣與象山縣的大部分林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值同樣達(dá)到3 815.17～6 969.14元/m2的高值，而位于中心城區(qū)的海曙區(qū)及鄞州區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為0～2 750.66元/m2，僅在建成區(qū)內(nèi)部的公園及道路兩側(cè)具有分散性綠化，單位面積內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對其他區(qū)域較低。

a 2020年土地利用覆被 b 2020年單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

以寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值作為提取生態(tài)源地依據(jù)，在ArcGIS中使用聚類和異常值分析(Anselin Local Moran’sI)功能對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，將生態(tài)用地的高價(jià)值聚合區(qū)作為生態(tài)源地的選取依據(jù)，在分類結(jié)果中選取高—高(HH)聚類作為生態(tài)源斑塊，去除其中面積較小且分布較為集中的斑塊最終得到寧波市10塊生態(tài)源地(斑塊)并以生態(tài)源地地理中心作為生態(tài)源點(diǎn)，生態(tài)源地面積共計(jì)2 230.66 km2，占寧波市總面積的23.28%，地類包含林地、濕地、少量耕地(圖2)。

a 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值聚類分析 b 寧波市生態(tài)源斑塊及生態(tài)源點(diǎn)

3.2 寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

3.2.1 寧波市生態(tài)阻力面結(jié)果 以高程、坡度、土地利用類型、植被覆蓋度、土壤侵蝕性、距水體距離、距居民點(diǎn)距離、距道路距離、年均蒸散量9個(gè)因子計(jì)算寧波市生態(tài)阻力值并根據(jù)表2對各阻力因子進(jìn)行相應(yīng)賦權(quán)后集成計(jì)算總阻力值。寧波市2020年生態(tài)阻力面結(jié)果如圖3所示，整體生態(tài)阻力值介于1～3.775之間，阻力高值集中于鄞州區(qū)、海曙區(qū)等中心城區(qū)及余姚市、慈溪市近中心城區(qū)處，阻力低值集中于余姚市、奉化區(qū)、寧海縣、象山縣的成片山林區(qū)。

圖3 寧波市2020年生態(tài)阻力面

生態(tài)源地間產(chǎn)生相互聯(lián)系的通道為生態(tài)廊道，由于生態(tài)源地間阻隔方式及阻力大小不同因此對所產(chǎn)生的生態(tài)廊道在方向及距離上有較為明顯區(qū)別。以寧波市10塊生態(tài)源斑塊作為生態(tài)源地，以2020年生態(tài)阻力因子集成作為生態(tài)阻力面，使用成本路徑法計(jì)算每一個(gè)生態(tài)源點(diǎn)到其他生態(tài)源點(diǎn)間的累積耗費(fèi)成本路徑并作為生態(tài)源地間潛在的生態(tài)廊道。由計(jì)算結(jié)果可得寧波市共90條潛在生態(tài)廊道，但由于每兩個(gè)生態(tài)源點(diǎn)間產(chǎn)生的生態(tài)廊道重復(fù)一次。因此，去除重復(fù)廊道后共有45條不同廊道(如圖4所示)。廊道路徑主要經(jīng)過奉化區(qū)、寧海縣、象山縣、江北區(qū)等地。

圖4 寧波市潛在生態(tài)廊道分布

生態(tài)源地間潛在的生態(tài)廊道在方向與長度上存在顯著差異性，且由于生態(tài)源地間產(chǎn)生聯(lián)系時(shí)所受阻力不同，因此源地間產(chǎn)生聯(lián)系的難易程度也不同，當(dāng)生態(tài)源地之間的相互吸引能力越強(qiáng)時(shí)則兩個(gè)斑塊之間產(chǎn)生聯(lián)系及聚合的可能性越大，廊道越重要性，反之生態(tài)源地之間越不可能產(chǎn)生聯(lián)系，生態(tài)廊道的價(jià)值及重要性就越低。根據(jù)公式(2)的重力模型，對生態(tài)源地間產(chǎn)生的45條生態(tài)廊道進(jìn)行引力計(jì)算，并將廊道按引力值劃分3級重要廊道：普通廊道(0～500)、一般重要廊道(500～1 000)、重要廊道(1 000～2 000)，詳細(xì)結(jié)果如表3所示。

表3 寧波市潛在生態(tài)廊道重要性識(shí)別

根據(jù)寧波市潛在生態(tài)廊道重要性結(jié)果顯示，重要廊道共4條，總長度133.35 km，處于9，8，6，3，4號生態(tài)源地間，一般重要廊道共5條，總長度180.73 km，處于1，2，3，4，5，6號生態(tài)源地間，普通廊道共36條，總長度3 241.94 km，經(jīng)過所有生態(tài)源地。其中引力值最大的廊道位于3號與6號生態(tài)源地間，由于3號與6號生態(tài)源地間相隔距離近，且斑塊間多為生態(tài)林，生態(tài)阻隔小因此產(chǎn)生物質(zhì)流、生物流的可能性更大，引力值最小的廊道位于5號與10號生態(tài)源地間，5號生態(tài)源地位于象山縣，10號源地位于慈溪市與余姚市北部濕地與海域組成的生態(tài)區(qū)，兩個(gè)生態(tài)源點(diǎn)間直線距離達(dá)到122.47 km，且象山縣北側(cè)臨海，生態(tài)源地間無法通過最短的直線產(chǎn)生交流，需經(jīng)過寧海縣、奉化區(qū)、余姚市才能產(chǎn)生連接，生態(tài)屏障造成的生態(tài)阻力極大，因此5號與10號生態(tài)源地間產(chǎn)生的潛在生態(tài)廊道的可能性與重要性都較低，而8，6，3，4號生態(tài)斑塊間距離相隔短、且生態(tài)源地間天然存在大片生態(tài)地，人類活動(dòng)強(qiáng)度低更容易形成生態(tài)聚集性地區(qū)。

3.2.2 寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)布局 以生態(tài)源斑塊作為生態(tài)源地，以潛在生態(tài)廊道作為生態(tài)擴(kuò)展依據(jù)，將生態(tài)源地進(jìn)行規(guī)劃，得到寧波市7大規(guī)劃生態(tài)片區(qū)，分別為北部杭州灣濕地生態(tài)片區(qū)、西北部四明山國家森林公園生態(tài)片區(qū)、西南部奉化區(qū)生態(tài)片區(qū)、南部寧海縣生態(tài)片區(qū)、東南部象山縣生態(tài)片區(qū)、東部東錢湖生態(tài)片區(qū)及東北部九龍湖生態(tài)片區(qū)，形成寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)格局，總面積共計(jì)5 330.46 km2相比生態(tài)源斑塊可擴(kuò)展生態(tài)面積達(dá)到3 099.80 km2(圖5)。

注：Ⅰ為杭州灣濕地生態(tài)片區(qū)； Ⅱ?yàn)樗拿魃絿疑止珗@生態(tài)片區(qū)； Ⅲ為奉化區(qū)生態(tài)片區(qū)； Ⅳ為寧海縣生態(tài)片區(qū)； Ⅴ為象山縣生態(tài)片區(qū)； Ⅵ為東錢湖生態(tài)片區(qū)； Ⅶ為九龍湖生態(tài)片區(qū)。

由寧波市普通廊道、一般重要廊道、重要廊道及潛在生態(tài)節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)成寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)(圖5)，生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)“L”型走向，廊道密集處位于奉化區(qū)大堰鎮(zhèn)、寧海縣力洋鎮(zhèn)與前童古鎮(zhèn)，形成生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)重心，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)重心不僅具有連接南北生態(tài)區(qū)作用且具有向東部東錢湖生態(tài)片區(qū)推進(jìn)連接趨勢，是重要的生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)站。

生態(tài)片區(qū)中僅北部杭州灣濕地生態(tài)片區(qū)面積相比生態(tài)源斑塊減少，因隨著寧波市杭州灣新區(qū)的大力發(fā)展，慈溪市與余姚市建設(shè)用地面積增加迅速，建設(shè)用地重心逐漸北移對生態(tài)擴(kuò)展形成阻力，幾乎無法與寧波市南部生態(tài)區(qū)形成聯(lián)系，甚至濕地生態(tài)面積會(huì)由于建設(shè)用地的過度擴(kuò)張而減少。而對于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)內(nèi)九龍湖生態(tài)片區(qū)，因其三面圍繞城鎮(zhèn)建設(shè)用地，僅在西面與四明山國家森林公園生態(tài)片區(qū)具有聯(lián)系，生態(tài)外延困難，一旦遭到破壞憑借自身修復(fù)較難。因此，須加大對其生態(tài)功能性的保障，避免造成由于建設(shè)用地過度侵占而導(dǎo)致生態(tài)破壞。對于寧波市277 km2的611個(gè)島嶼，由于其四周環(huán)海，其生態(tài)安全性取決于自身生態(tài)健康狀況和人類對其開發(fā)利用情況，無法與寧波市內(nèi)陸部分連接，因此島嶼生態(tài)安全同樣是寧波市生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)中不可或缺一環(huán)。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié) 論

本文通過寧波市2020年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值聚類結(jié)果，提取寧波市生態(tài)源斑塊10個(gè)，選取高程、坡度、土地利用類型、植被覆蓋度、土壤侵蝕性、距水體距離、距居民點(diǎn)距離、距道路距離、年均蒸散量作為生態(tài)阻力因子，通過成本距離加權(quán)構(gòu)建生態(tài)阻力面，并依據(jù)成本路徑法計(jì)算生態(tài)源地間潛在生態(tài)廊道，結(jié)合生態(tài)源斑塊分布，規(guī)劃7大生態(tài)片區(qū)，形成寧波市“L”型生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)。

(1) 寧波市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值介于0～14 929.95元/m2間，高值區(qū)位于杭州灣新區(qū)濕地生態(tài)區(qū)及西南山地區(qū)，低值區(qū)位于鄞州區(qū)、海曙區(qū)等中心城區(qū)。寧波市生態(tài)源地面積共計(jì)2 230.66 km2，面積較大但分布呈現(xiàn)區(qū)域集中性，整體離散性。

(2) 寧波市生態(tài)阻力值介于1～3.775之間，阻力高值區(qū)對生態(tài)擴(kuò)展形成強(qiáng)阻力造成生態(tài)區(qū)形成阻隔，阻力低值區(qū)內(nèi)地類破碎度小且人類活動(dòng)干擾低，因此生態(tài)區(qū)的聚合性與功能性強(qiáng)。

(3) 由成本路徑所得寧波市普通廊道36條、一般重要廊道5條和重要廊道4條并產(chǎn)生40個(gè)潛在生態(tài)節(jié)點(diǎn)，廊道引力值介于13.05～1 818.40，依據(jù)潛在生態(tài)廊道及生態(tài)源地分布，規(guī)劃7大生態(tài)片區(qū)，構(gòu)建寧波市“L”型生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)格局。生態(tài)片區(qū)中需重點(diǎn)保護(hù)的為寧波杭州灣濕地生態(tài)片區(qū)與九龍湖生態(tài)片區(qū)，兩者與其他生態(tài)片區(qū)聯(lián)系性小，抗干擾能力弱，穩(wěn)定性相對較差，生態(tài)廊道節(jié)點(diǎn)重心集中于奉化區(qū)大堰鎮(zhèn)、寧海縣力洋鎮(zhèn)與前童古鎮(zhèn)，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)線多分布于奉化區(qū)、寧海縣、象山縣，均處于寧波市周邊縣區(qū)，而中心城區(qū)內(nèi)生態(tài)阻力高，幾乎不存在生態(tài)可擴(kuò)展路線。

4.2 討 論

寧波市生態(tài)片區(qū)與建設(shè)用地片區(qū)整體呈現(xiàn)對立局面，生態(tài)優(yōu)勢區(qū)阻力因子影響較小，建設(shè)用地片區(qū)內(nèi)生態(tài)阻力較強(qiáng)。寧波市作為浙江省副省級城市，長三角經(jīng)濟(jì)帶南翼重心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化率都相當(dāng)高，因此兼顧生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展成為地區(qū)面對的難題。以寧波市內(nèi)主要生態(tài)源地作為依據(jù)，潛在生態(tài)廊道作為連接進(jìn)行生態(tài)片區(qū)規(guī)劃能夠較好的構(gòu)建寧波市生態(tài)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)格局，保持生態(tài)片區(qū)的完整性與功能性增加生態(tài)片區(qū)之間的物質(zhì)流與生物流聯(lián)系，增強(qiáng)其生態(tài)抗干擾能力。尤其是通過MCR模型構(gòu)建的生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)中重要潛在廊道是生態(tài)片區(qū)產(chǎn)生聯(lián)系的通道，應(yīng)著重保護(hù)，肆意切斷生態(tài)片區(qū)間廊道聯(lián)系易造成生態(tài)片區(qū)生命力下降。根據(jù)寧波市重要潛在生態(tài)廊道與重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)分布來看，寧海縣、奉化區(qū)、象山縣成為廊道保護(hù)的首位，肩負(fù)寧波市生態(tài)保護(hù)重任。

生態(tài)保護(hù)是長久之計(jì)，以犧牲生態(tài)環(huán)境換取的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢必造成更大的損失，因此建立持久穩(wěn)定的生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)對維持地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要意義。