3个研究方法
1适宜生物迁徙的绿地斑块最优距离阈值研究
面积大小对生境异质性与物种承载力有决定性作用,零散分布的小型斑块对区域生态安全维护和生态系统功能发挥的作用有限,根据不同面积绿地斑块对区域生态用地面积的贡献程度[30],即不同面积源地斑块占源地总面积的累积比例关系,初步筛选并剔除零碎斑块。
经整理发现,研究区域小于10hm2的绿地斑块面积对总生态用地面积的贡献不足23%,因此提取面积大于等于10hm2的林地、草地与水域斑块作为基础斑块数据。
经整理发现,研究区域小于10hm2的绿地斑块面积对总生态用地面积的贡献不足23%,因此提取面积大于等于10hm2的林地、草地与水域斑块作为基础斑块数据。
距离阈值往往作为区域生物多样性保护与城市绿地规划决策制定的参考,因此在选取时不仅要以物种迁徙特征为基础,还应与城市景观空间结构相适应,以提高规划结果的应用性与科学性。
北京市所处的气候带与地理位置,是多种候鸟春秋两季迁徙的途径通道,在中国北方候鸟保护网络中具有重要的地位。因此,依据相关文献记录的丰台区物种情况[31-32],选择受农业等人类活动影响较大的鸟类的活动扩散范围作为距离阈值的参考范围,如黄腹山雀(Parusvenustulus)、池鹭(Ardeolabacchus)等。
据文献资料显示[33],鸟类的平均搜索范围为30~32000m,因此设定0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15km共16个距离阈值,分别计算各距离阈值下斑块之间的景观连接度指数值与重要性指数,讨论不同距离阈值下各指数的变化规律,得到适宜研究区域的距离阈值,并根据斑块重要性排序确定源地斑块。
北京市所处的气候带与地理位置,是多种候鸟春秋两季迁徙的途径通道,在中国北方候鸟保护网络中具有重要的地位。因此,依据相关文献记录的丰台区物种情况[31-32],选择受农业等人类活动影响较大的鸟类的活动扩散范围作为距离阈值的参考范围,如黄腹山雀(Parusvenustulus)、池鹭(Ardeolabacchus)等。
据文献资料显示[33],鸟类的平均搜索范围为30~32000m,因此设定0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15km共16个距离阈值,分别计算各距离阈值下斑块之间的景观连接度指数值与重要性指数,讨论不同距离阈值下各指数的变化规律,得到适宜研究区域的距离阈值,并根据斑块重要性排序确定源地斑块。
2生物迁徙最优距离阈值下的绿地网络构建
景观阻力是指不同景观单元之间物种迁徙的困难程度[34]。城市生态系统内部的土地利用转变差异是决定城市生物多样性格局的重要推动力[3]。此外,道路网络密度(社会经济发展情况)以及区域自然地形对生物迁徙也会造成一定的影响。因此,综合考虑土地利用类型、道路密度、坡度3个层面的阻力大小,参考相关文献[19,27,34]并结合层次分析法确定相应的阻力值(表1)。
在最优距离阈值下,利用ArcGIS平台的linkageMapper软件,使用源地斑块的矢量图和构建阻力面来绘制斑块之间的潜在连接廊道[35]。通过相关文献记录落实丰台区焦点物种池鹭的主要分布点,对比分布点与绿地网络两者的空间关系,进一步验证所构建的绿地网络对区域生物多样性保护的促进效果。
在最优距离阈值下,利用ArcGIS平台的linkageMapper软件,使用源地斑块的矢量图和构建阻力面来绘制斑块之间的潜在连接廊道[35]。通过相关文献记录落实丰台区焦点物种池鹭的主要分布点,对比分布点与绿地网络两者的空间关系,进一步验证所构建的绿地网络对区域生物多样性保护的促进效果。
3生物多样性优先保护核心绿地斑块与廊道识别
判断景观要素对整体连接程度的重要性,识别廊道中有效提升连接度的关键区域是保证生物顺利迁徙的核心内容。本研究使用电路理论中的电流密度来量化斑块或廊道的相对重要性,识别生物多样性的优先保护区域。通过CentralityMapper工具计算电流中心度来评估斑块的重要性。电流中心度越大,斑块对维持整个网络的整体连接度就越重要。中心度代表了源地斑块在整个网络中与其他斑块产生的联系的可能性,它与植被类型、面积以及斑块间潜在廊道的数量等因素有关。
运用PinchpointMapper工具计算通过廊道的电流密度,并确定连接廊道中保证生物顺利迁徙、最大限度提升廊道连接度的夹点区域,表明物种有较大概率通过该区域或没有其他替代路径,其意义在于如果该区域被移除或改变,将对功能连接产生更大的影响。其计算原理是将区域内一个绿地斑块接地,为其他斑块输入1A电流,通过迭代运算得到栅格单元的累计电流值,通过电流密度大小识别廊道中的夹点区域,确定生物迁徙优先保护或恢复的关键空间。
运用PinchpointMapper工具计算通过廊道的电流密度,并确定连接廊道中保证生物顺利迁徙、最大限度提升廊道连接度的夹点区域,表明物种有较大概率通过该区域或没有其他替代路径,其意义在于如果该区域被移除或改变,将对功能连接产生更大的影响。其计算原理是将区域内一个绿地斑块接地,为其他斑块输入1A电流,通过迭代运算得到栅格单元的累计电流值,通过电流密度大小识别廊道中的夹点区域,确定生物迁徙优先保护或恢复的关键空间。