區域景觀生態安全格局研究

王斯銳+沈守云

摘要：指出了區域景觀生態安全格局概念的提出，是著力于生態系統的恢復，生物多樣性的保護與人文生態安全生的態系統保護與可持續發展的觀點。闡述了區域景觀生態安全格局中設計與規劃，以及建立景觀生態安全的方法，以黃帝文化園為例，對于區域生態環境問題的討論，通過干擾排除和空間格局的規劃及管理、恢復生物多樣性、保持生態系統結構上的完整性，實現了對此區域內生態環境問題的有效控制和不斷改善。研究結果表明：區域景觀生態安全格局對于對象的研究上具有針對性，研究尺度上明顯具有區域性，研究問題方面則是系統性的。生態系統健康的保持，景觀生態安全上的優化，生態系統恢復，以及生物多樣性的保護都是區域景觀生態所強調的。

關鍵詞：區域景觀生態格局；可持續發展；黃帝文化園

中圖分類號：P901

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）07-0049-04

1 區域景觀生態安全格局概念

1.1 生態安全

生態安全從狹義上指自然與一般自然的生態系統的安全關系，同時也指生態系統上的完整性與健康水平的完整表示；廣義上則是表示的人的基本生活狀況、基本權利、生活安全、生活的保障來源、必要社會資源、經濟與社會生態安全，從而形成一個人工復合型的生態安全系統。生態安全所闡述的是國家或者是區域范圍內的：水、氣候、空氣、土壤等環境因子和生態系統上的健康系統狀況，同時也是人類對自然資源的開發狀況大小。景觀生態安全研究基于對生態風險的評價與管理。原來早期的生態風險研究是從個體和種群水平的生態毒理學，當前的生態安全則是開始注重生態系統及其以上的要求，試圖通過以宏觀上的生態學理論進來考量，講述單一或者小區域范圍內的生態風險問題相互聯系，進行生態風險的評估，同時也從生態系統內的服務功能和健康作評價，注重過程的安全性和整體性，著重以功能過程上的生態系統管理方式。

1.2 景觀安全

景觀安全性如不完善，景觀是不能夠存在與健康穩定發展的，從而無法達到景觀安全的需求，更無法稱之為健康良好的生態景觀。景觀安全含義不光是表述景觀的安全，更是作為一個系統性的景觀，人為的因素在整個綜合體系中占據著十分重要的地位。人在整體景觀內安全感的獲取，首要的感受就是對景觀安全的判斷。

景觀安全可以從兩個方面來闡述，一是景觀帶給人的安全感，二是人為因素能否保障景觀系統的持續安全發展，從而達到生態景觀的和諧發展。

1.3 區域生態安全

區域范圍內的生態環境問題在區域景觀生態安全格局中尤為重要，生態系統結構和過程完整性的保持，生物多樣性的恢復與保護，都是對區域景觀生態安全問題的有力控制，并同時能夠有效的持續完善區域空間的格局。

（1）區域生態安全格局需要對生物多樣性的保護，進行有效合理的綜合性考量。同時面對生態系統的退化，采取正確的方式進行恢復，社會經濟上的可持續發展，共同都是對解決區域性生態問題的系統性回答。確保將不同尺度上的生態修復措施相互聯系，合并添加不同的方式方法，在解決宏觀生態問題能夠保持有整體性與系統性相結合。

（2）研究區域生態安全格局通常上需要具有針對性與特定性，結合生態學理論，加以生物多樣性保護原則，生態系統修復為基準。用于目前最為重要的生態、社會、經濟等問題的解決，并且提出相應的對策方法與措施，將這些方法應用于區域空間地域上，完善景觀生態安全。

（3）考慮區域生態環境問題的出現，多由于大范圍內的人類不合理的使用與干擾，應該重視小區域內的問題，并延伸發展到大區域大尺度的全球性問題上，重視區域內的生態環境的修復，生物多樣性的保護，都是目前生態保護的發展趨勢。

（4）人與自然生態的和諧相處與發展，才能達到區域生態安全的要求，合理的人為措施有益于生態系統的恢復和解決人類社會所面臨的生態問題。

2 區域景觀生態安全的理論基礎

2.1 景觀生態學

景觀生態學是基于生態學為基本框架，并加入地理學與系統科學的結合的科學。系統論、等級理論、經濟地理理論、斑塊—廊道—基質理論共同構成了景觀生態學。

生態安全格局的體現，是需要通過優化景觀環境來得以實現。景觀生態的優化，需要對景觀格局與生態過程都有一定了解，并分析不同的過程，排除對不利于生態環境的生態過程，修復對生態過程有利的。這樣才能達到區域生態安全格局的要求。優化景觀格局的方式方法是對景觀的再建與恢復，主要是指人類對生態系統的破環，以迎進新的景觀單元組，重新修復受損的空間結構，調整景觀格局。

2.2 保護生物學

人類活動范圍的不斷擴大，對其他生物生存的干預也逐漸增大。生物多樣性的保護問題是當今全球關注的重點。保護生物學是對保護物種及其生存環境的科學，在區域景觀生態安全研究中地位日益凸顯，景觀規劃上應提出多種有利于生物多樣性保護的方法，建立國家性綜合公園、生態自然保護區，建立核心保護棲息地，同時建立緩沖區以減弱人類活動對其的影響。可見，面對區域景觀生態環境問題，優化格局，從大尺度上保護和恢復生物多樣性，維持穩定生態系統結構和功能性的完整，最終才能達到區域生態景觀安全。

2.3 生態經濟學

生態經濟學是研究經濟活動與環境發展之間的關系，討論經濟再生產與自然再生產之間的關系，用最小的投入產出最大的利益。當前社會某一種觀念是追求以經濟利益最大化為總目標，與可持續發展的生態格局理念不符合。針對當前區域生態環境中的問題，應改變經濟發展模式，運用科學的方法與對策。

2.4 恢復生態學

為確保生態系統內服務功能正常有序進行，首先要維護自然生態系統的健康。生態系統健康是整個生態圈內的生態系統可持續性，也是自身能夠合理的自我調節，應對危險自我恢復的能力。研究區域景觀生態安全目的是解決人類對資源使用與自身生存環境質量安全的問題，保證生態系統能夠安全健康地發展進行。

恢復生態學不僅僅是對生態系統的討論，同時也是多層次的研究，如生物因素的恢復技術、非生物要素的恢復技術、整體生態系統的規劃設計，還有人類的心理因素、社會因素、經濟因素所組成的結構與功能過程的恢復。

3 區域景觀生態安全格局規劃

3.1 景觀生態安全格局規劃原則

（1）異質性原則。如何保證生態異質性的可持續問題，需要對異質性的各個方面進行分析；分析不同的生態狀況，因地制宜地對生態破壞進行分類，確定區域景觀生態安全建設的層次，有序準確地進行設計與規劃。

（2）針對性原則。深刻了解區域生態環境出現的問題，確定干擾源。保護和修復生態系統內的結構和功能，運用合理精確的規劃和設計思路。

（3）綜合性原則。需要對生態、經濟、社會文化的多樣性與生物多樣性進行考慮，使得能夠對區域生態安全格局產生有利的影響。這需要進行合理的綜合規劃，通過合理的生態規劃法則與技術，達到生態安全標準和格局的相互融合。

3.2 干擾分析原則規劃

干擾分析能夠對生態問題中的過程與原因進行詳細的解讀。生態問題的解決更加直觀。

（1）對干擾程度進行分類， 分為改變過程的、直接影響目標的、間接影響目標的和環境產生壓力的類型，這需要在空間上進行定位并分析。

（2）以監測、評價和排除過程作為規劃的主要目的，同時分析干擾的層次，以及組成景觀層次、群落層次、生態系統層次等。確定干擾性尺度范圍，進行相應的規劃設計。

（3）把社會經濟文化的因素加入干擾分析中，這樣更加有針對性。

（4）自然干擾與人為干擾性結合，保持景觀生態的異質性，把不利于景觀生態發展的排除，使得景觀恢復中人類干擾能與安全格局相互發展。

干擾分析的規劃是將社會經濟文化與自然景觀生態系統的理論在實踐中進行體現，因對生態系統及其影響的因素分析，是個極其復雜而且困難的過程，而用干擾分析生態學，對影響生態安全因子的產生、經過、結果的分析變得簡單清晰，所以能對區域安全格局發展產生積極影響。

3.3 格局優化原則規劃

景觀生態規劃有完整和系統的框架，如下。

（1）背景分析。綜合考慮區域當中的生態作用、景觀生態格局空間關系、人文與自然過程的特點和相應的影響。

（2）整體布局。通過分散與集中的原則，形成一個高度穩定的總體布局模式，用以滿足生態規劃的要求。

（3）關鍵地段識別。是在景觀生態中具有關鍵性的作用和價值的部分予以重視，其中包括，生態中的關鍵點裂點、生物種群的生活環境類型、影響景觀發展的重要單元。

（4）空間屬性規劃。通過生態的角度，對現實存在的景觀問題和特點，用整體的布局與目標來對景觀進行優化。

（5）空間屬性規劃。空間屬性有如大小、形態、邊緣寬度、長度等復雜的邊緣屬性；廊道的連通性、水文過程的多層網格格、河流通道的緩沖區、空隙的大小位置、道路廊道與緩沖帶的位置為主的網絡屬性。景觀格局優化是對環境生態問題，用景觀的手段來解決的生態學途徑。

3.4 預案研究

預案主要是針對未知的可能性進行某種探索，并且加以實現的方式途徑，以系統科學的方式方法幫助決策者順利解決問題。生態規劃上主要以“由上至下”或者是“由下至上”兩種不同的方法。預案方法是通過格局優化與干擾分析的規劃來實現的，相互影響促進，格局優化作為“由下至上”因子提出各種不同的預案的可能性；干擾優化則是把影響生態安全水平的干擾因子作為“由上至下”因子，提出能適合區域景觀生態安全格局的設計需要。這兩種因子同時對目標導向和問題導向規劃的完美體現，從而能得到一個良好的結果，發揮出二者之間融合的特點與優勢。

4 區域生態安全格局設計

生態安全格局設計方法是整合了格局優化、干擾分析與預案分析等方法，分為4個步驟進行。

4.1 景觀生態問題的分析與評價

運用GIS、RS技術，對區域景觀格局分析、功能分析，干擾源、頻率、強度等特點與風險狀況，區分區域生態景觀問題與格局狀況的關系，以及經濟社會與生物物種多樣性，對生態系統中所存在的功能問題的分析，生態系統中健康狀況。都是對區域景觀生態安全格局設計中，需要仔細研究。

4.2 安全層次設計與總體規劃目標

從區域生態環境問題中所得出相應結果，對生態安全的現實問題與狀況進行合理評估，把先前的預案作對比，得出相應的規劃設計的整體目標。區域生態安全規劃的種類也各有不同，如以人類活動發展居住為主的區域，動植物保護棲息地區域，農業活動發展區域等，都有各自相應的安全指數。

4.3 預案設計

需要把干擾控制對策，社會經濟文化對策，對生態功能修復對策相互結合，對將來不同情況下的干擾變化做出準確的預測。保證在有利的干擾和不利干擾的變化中能夠進行設計預案。研究中應采用預測模型，空間模擬等方法，對不同狀況下所導致的生態安全問題進行對比參照，同時也應當對生態文化經濟狀況進行評估，等處在不同生態安全方面的預案結果。

4.4 適應性管理

主要是針對區域環境問題的多樣性，采取不斷完善的理念，對區域內的生態安全格局的方案，進行適應性管理。第一步，應當對方案實施的效果展開分析調查，對監測的結果進行分析評價，其中包含有對動植物的評價、景觀生態的評價、社會文化經濟的評價、生態系統的評價，也需要對過程中的作用與之前的目標之間的不同做出評價，從中得出的研究成果需要及時反應到設計之中，區域景觀生態安全的新問題，區域內的生態文化經濟發展的新變化，和區域生態規劃中的設計規劃的新發展等，都將經過監測和評估，在新的生態安全格局設計方案中體現。所以適應性管理是一個在不斷變化、整合的過程，是區域生態安全設計的重要基礎。

5 建立區域景觀生態安全格局步驟

5.1 “源”的選取

考慮搭配生態安全格局中“源”的確定，主要方式是把需要進行保護的對象或者區域看作“源”。在對現狀調查的過程中，不僅可以是單一的物種作為目標，也可以是某個需要被保護發展的區域，都是可以被認為是“源”。

5.2 阻力面的建立

人類活動對空間環境的利用，是被認為是對空間的掌控與覆蓋的過程，然而要進行控制需要對克服當中所存在的阻力。阻力面就是反應人類對空間作用所產生影響的趨勢。最小阻力面為模型，公式為：

其中f為未知的正函數，反映空間中任意一點的最小阻力與其到所有源距離和景觀基面正相關關系[2]。Dij的是物種從源j到空間某一點所穿越的某景觀的基面i的空間距離；Ri是景觀i對某物種運動的阻力[3]。盡管f是未知量，但是（Dij×Ri）之累積值可以被認為是物種從源到空間某一點的某一路徑的相對易達性的衡量[5]。最小累積阻力模型目前已應用到景觀生態戰略點的判別。

5.3 由阻力面來判別景觀空間

根據阻力面的理論，對生態安全格局中發生的景觀過程，這些過程包括人類活動、自然活動、生物物種活動等過程，對這些過程進行分析研究，來判斷過程中對哪些是景觀生態安全有利的與哪些不利的，包含緩沖區、源間連接、輻射道和戰略點等，劃定各級的生態安全格局水平等級。

6 結語

區域景觀安全生態格局的研究，不僅是對該區域自身生態系統上的安全性研究，也是考慮人類活動不斷擴張與大自然之間的矛盾的研究。在區域景觀生態安全等級的理論上，進行對不同級別區域的發展，做出了相應的對策與思路，多層次的安全格局是對生態系統安全的多重保證。同時，隨著自然與社會的不斷發展，對區域景觀生態安全格局的研究也會有所變化與進步，管理思路也在不斷適應新要求。這也是區域景觀生態安全理論，現階段不夠完善，需要不斷地進行改造升華。區域景觀生態安全格局不是一成不變的標準，人類對于生態的需求是在不斷變化的，生態管理的政策也在不斷改變。當今生態環境問題的日益嚴峻，區域景觀生態安全的研究是對生態保護與可持續發展一個重要的理論基礎。

參考文獻：

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[5]李 暉，易 娜，姚文璟，等.基于景觀安全格局的香格里拉縣生態用地規劃[J].生態學報，2011（13）.