·问题研究·

0 引言

景观生态安全格局的合理构建对区域生态安全和生态系统的维护意义重大。景观生态安全格局研究的先驱是美国学者Richard 教授，他提出的景观利用格局优化理论对景观生态规划具有重要的指导意义[1]。我国学者俞孔坚教授在实践中发展了Forman的景观利用格局优化理论，提出景观安全格局理论。他指出景观安全格局是判别和建立生态基础设施的一种途径，以景观生态学理论和方法为基础，基于景观过程和格局的关系，通过景观过程的分析和模拟，来判别对这些过程的健康与安全具有关键意义的景观格局[2]。俞孔坚教授提出“安全格局的表面模型”来分析景观格局组分。“安全格局的表面模型”的实现借助最小累积阻力模型(MCR)和GIS中的表面扩散技术。在此模型中，景观格局组分包括源地、缓冲带、源间联接、辖射道和战略点5项要素[3]。业界学者们引用这一理论进行了大量的相关研究[4-9]，其中，对于景观生态安全格局“确定源—建立阻力面—根据阻力面判别安全格局”的构建步骤已经基本成熟，而对于“源”的确定，目前的研究大多是考虑斑块自身特征属性，采用直接识别的方法，选取面积较大且生态服务价值较高的斑块。然而源地除了应有良好的自身特征属性外，还当具备良好的外界环境。

该研究以秦皇岛市青龙满族自治县为研究区，综合考虑斑块自身特征属性和外界环境因素，确定生态源地，借助最小累积阻力模型(MCR)构建景观阻力趋势表面，进行安全水平分区，并识别生态廊道和生态节点，构建青龙满族自治县景观生态安全格局。针对青龙满族自治县景观生态安全格局组分的分布特征，提出相应的生态规划对策，以期为青龙县合理进行生态规划，保护生物多样性和维持生态系统稳定性提供借鉴。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

青龙满族自治县地处河北省东北部边缘，隶属河北省秦皇岛市，位于40°04′40″N～40°36′52″N和118°33′31″E～119°36′30″E之间，总面积。地势东部、南部较低，西部和北部偏高。海拔500m以下的丘陵地区面积占全县的67.2%， 500～2000m的中低山面积占25.1%，谷地面积占7.7%，最高海拔1846.3m，最低海拔仅为80m。县域降水充沛，四季分明，属北温带大陆性季风气候。

青龙满族自治县山地丘陵与沟谷河流交错，孕育有丰富的森林资源、水资源和野生动物资源，为当地带来了巨大的生态效益，也提供了得天独厚的旅游条件，尤其境内的2个自然保护区，有丰富的植被类型和野生物种，仅都山保护区就有762种高等植物和203种陆生野生脊椎动物，其中有多种珍稀野生动物资源和珍稀野生植物资源。然而，近年来自然因素变化和人为活动的影响对青龙满族自治县的生态环境带来了越来越大的压力，合理制定生态规划、优化景观生态安全格局、维护生态系统稳定运行愈发重要。

1.2 数据来源

研究所需基础数据包括青龙满族自治县土地利用现状图(2014年)和行政区界限图，来源于青龙满族自治县国土资源局； 青龙满族自治县30m分辨率数字高程数据，经ArcGIS10处理得到坡度数据，来源于中国科学院计算机网络信息中心的地理空间数据云平台； 青龙满族自治县Landsat 8 OLI遥感影像数据(2014年)，借助ENVI4.7软件处理得到植被覆盖度数据，来源于中国科学院遥感与数字地球研究所的对地观测数据共享平台。

2 研究方法

该研究借助最小累积阻力模型(MCR)，通过识别源地—构建综合阻力面—构建最小累积阻力面—构建生态廊道—识别战略点的步骤建立景观生态安全格局。

2.1 最小累积阻力模型(MCR)简介

物种从“源”出发到达空间某一点，会经过具有不同阻力的景观。最小累积阻力模型由俞孔坚教授根据Knaapen等人的模型[10] 和地理信息系统里面的成本距离模型发展而来，反映物种在这一扩散过程中克服的最小阻力或耗费的最小费用。公式如下：

min是一个正函数系数，反映空间中任一点的最小阻力与其所有源的距离和景观基面特征的正相关关系； Dij为物种从源j到某景观i所穿越的空间距离；Ri为景观i对该物种运动的阻力系数。

2.2 源地识别

源地是现存乡土物种的栖息地，是物种扩散和维持的元点，是生态系统相对稳定的区域[2]，是构建景观生态安全格局的基础。源地选取的合理与否，关系到景观安全格局构建的合理与否。该研究源地的选取综合考虑了斑块自身特征属性和外界环境因素的影响。