樊 影,王宏衛,*,楊勝天,劉 勤,衡嘉堯,高一薄
1 新疆大學資源與環境科學學院, 烏魯木齊 830046 2 新疆大學綠洲生態教育部重點實驗室, 烏魯木齊 830046 3 北京師范大學水科學研究院, 北京 100875 4 新疆大學旅游學院, 烏魯木齊 830046
隨著人口的增長和社會經濟的發展,人類活動對自然生態系統的干擾不斷增大,對生態環境的威脅日益增長,人類對自然資源的需求劇增導致對自然的過度索取,盡管各國已意識到生態環境破壞的嚴重性,開始將生態保護放在重要的戰略地位,但由生態系統退化、破壞引發的災害并未得到有效緩解,大氣污染、海平面上升等問題甚至對人類的生存造成威脅和挑戰,生態安全問題在國內外受到越來越多的關注[1]。在生態文明建設的國家戰略背景下,生態安全在國家安全中具有重要的地位和意義,自然資源部將國土空間生態保護修復納入新職責,對山水林田湖草生命共同體系統進行生態保護修復工程受到國家的高度重視[2]。“三區三線”是在開展資源環境承載能力評價和國土空間生態適宜性評價的基礎上劃定的,這就需要對生態資源本底進行系統的、全面的評估,保證對生態空間進行科學、完整的識別[3],思考如何從生態系統功能的完整性和動態平衡性出發,因地制宜地推進生態系統的保護修復和綜合治理工作[4]。識別生態保護關鍵區域,構建國土空間生態保護修復格局,保護生態系統結構功能完整是當前生態空間保護修復工程面臨的嚴峻挑戰,對維持生態平衡、維護生態安全起到關鍵作用。
如何科學有效地提升生態系統服務價值,改善區域生態安全質量,構建區域生態安全格局已成為研究關注的的熱點方向[5],學者們從不同視角對生態安全進行研究,從研究對象看,包括土地利用、綠洲、森林、草原等;從研究尺度看,時間尺度從短期到長期,空間尺度涉及城市、縣域、省域、流域等[6- 11]。加強生境質量研究對于生物多樣性保護、生態安全格局構建、生態系統服務功能具有重要意義,人類活動對生境產生的影響可以利用InVEST模型中的生境質量模塊(Habitat Quality Model)來衡量,通過將生物對威脅源的敏感程度和不同類型的土地覆被的適宜度建立聯系[12],根據不同類型的生境對威脅源的敏感程度來評估不同景觀下的生境質量狀況。該方法可評估一個區域內的生境質量相對高低狀況和空間變化情況,故近年來在區域尺度生態環境變化研究方面應用廣泛[13- 17]。可以通過研究生境質量和生態安全格局來探索維持區域生態平衡、系統健康和國土生態安全的方向。生態安全格局是對區域生態空間進行國土空間格局優化的空間配置方案,對保障區域生態功能與區域生態安全具有重要意義[18],故基于生態安全格局識別國土空間生態修復關鍵區域更具系統性和生態學價值[19]。
阿勒泰地區是新疆的相對豐水區,也是全國六大林區之一,自然資源種類多樣,物種豐富,地貌多樣,被國務院確定為水源涵養型山地草原生態功能區,且《全國主體功能區劃》將阿勒泰地區列為阿爾泰山地水源涵養與生物多樣性保護功能區。但由于人類生產生活對生態環境造成了許多負面影響,比如上游灌溉面積大幅增加造成烏倫古湖湖面萎縮、濫砍亂伐導致林區面積減少,過度放牧和采礦破壞地表植被導致沙漠化等嚴重生態危機。本文利用InVEST模型和GIS技術對阿勒泰地區其生境質量變化狀況和生態安全格局進行分析,對其不同時期生境質量狀況的研究分析本區域生態環境變化情況,建立點-線-面狀的生態安全網絡格局,識別并分析阿勒泰地區生態保護的關鍵區域,以期為阿爾泰山地水源涵養與生物多樣性保護功能區的生態保護恢復建設與管理提供理論支持,為阿勒泰地區國土空間規劃中生態空間的識別和保護提供參考,并為開展國土空間規劃做好前期有關生態空間規劃上的基礎工作,以期為阿勒泰地區國土空間生態保護修復關鍵區域識別和為保障區域生態系統整體保護及可持續發展政策制定提供參考。
阿勒泰地區地處新疆北部,準噶爾盆地以北,阿爾泰山中段西南麓,總面積117989.21km2,約占全疆總面積的7.1%,下轄6縣1市,地區內還分布有新疆生產建設兵團第十師北屯市和8個團場。阿勒泰地區是新疆的相對豐水地區,分布有額爾齊斯河、烏倫古河和吉木乃山溪三大水系,較大的湖泊有烏倫古湖和喀納斯湖;地貌類型復雜多樣,主要分布有山地、丘陵、平原和沙漠;自然資源豐富,分布有許多珍稀動植物資源和礦產資源,同時也是全國六大林區之一,被國務院確定為水源涵養型山地草原生態功能區;

圖1 研究區概況Fig.1 Research area
阿勒泰地區縣級行政邊界數據和空間分辨率為30m×30m的1995、2005、2018年的土地利用數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心(http://www.resdc.cn);通過CASA光能利用率模型計算取得的NPP數據空間分辨率為1km;空間分辨率為30m×30m的高程與坡度數據來源于地理空間數據云網站(http: //www.gscloud.cn)。
由美國斯坦福大學、大自然保護協會(The Nature Conservancy)與世界自然基金會(World Wide Fund for Nature or World Wildlife Fund)聯合開發的InVEST模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)中的生境質量模塊(Habitat Quality model)可以將土地覆蓋圖與威脅源建立聯系,根據不同生境對威脅源的影響距離、影響強度和響應程度計算得到的生境質量來評估不同景觀下的生境分布和退化情況,可以反映生態系統多樣性狀態及其能為物種提供生存條件的潛力水平,已逐步應用于相關研究[20- 21]。
生境質量能夠衡量生態系統的生物多樣性狀態,表示生態系統能夠為生物提供生存條件的能力[22],被認為是[0,1]之間從低到高的連續變量。生境質量越接近1,表示生境質量水平越高;生境質量越接近0,生境質量水平越低,生境質量的計算公式如下:
(1)
(2)
式中,Dxj為生境類型j中x柵格的生境退化度;r為威脅源;y為威脅源r的柵格數量;ωr為威脅因子的權重;ry為柵格y的脅迫值;irxy為柵格y中的威脅源r對柵格x的脅迫水平,分為指數與線性兩種作用;βx為威脅源到柵格x的可達性水平;Sjr為生境類型j對威脅源r的敏感性;Qxj為生境質量;Hij為生境適宜度;k為半飽和參數,通常取值2.5。
參考InVEST模型指南手冊[23]及相關研究[24- 26]基礎上,綜合考慮研究區實際情況與人為影響,確定阿勒泰地區的18種生境類型,并將耕地、城鎮用地、農村居民點、工礦用地、主要道路和未利用地定義為生境的威脅源因子,確定威脅源因子的最大影響距離和權重、不同類型生境的適宜度及各生境對威脅因子的敏感性,設計Habitat Quality模塊參數表(表1、表2)。

表1 威脅數據
生態安全格局是對維持區域內生態安全具有重要作用與意義的空間格局,包括對維持某個生態過程具有關鍵作用的斑塊、廊道、區域等。構建生態安全格局需要用到由俞孔堅參考Knaapen等的模型和ArcGIS的成本距離原理修改確定的最小阻力模型(MCR)[27],通過設定由生態源地向其他空間單元擴散的最小阻力值表示物種在區域間流動時需要克服的阻力,由此判斷生態源地到各空間單元的連通性與可達性。其公式為:
(3)
式中,MCR是從源j擴散到空間某點的最小累積阻力;f是反映MCR與變量(Dij×Ri)生態過程的正比函數;Dij是目標單元從源j到某空間單元i穿過的距離;Ri是區域某空間單元i向某個方向運動過程中的阻力系數。

表2 不同生境類型對不同威脅源的相對敏感程度
2.2.1生態源地識別
生態源地內生態系統比較穩定,具有一定的擴展性,生態服務功能比較完整,可為生物提供良好的生存環境,本文以生態結構系統性和生態過程完整性為目標,通過形態學空間格局分析(MSPA)分析方法與景觀連通性評價相結合的方法識別生態源地。
以生境質量最優的林地和水體作為前景要素,利用GuidosToolbox軟件進行MSPA分析,分析結果得到的7種景觀類型中,最大的斑塊為核心區,面積6452.26km2,占前景要素的80.23%(表3),且核心區對景觀連通性具有重要意義。再利用Conefor2.8軟件對核心區斑塊進行景觀連通性評價,用景觀斑塊連通性指數(PC)和斑塊重要性(dPC)來衡量核心區景觀斑塊的連通性。評價結果發現,dPC值小于2的核心區斑塊面積都較小,景觀連通性差,且距離研究區工礦用地都較近,容易受人類活動干擾,不宜確定為生態源地,故將dPC值大于2的核心區斑塊確定為生態源地。

表3 MSPA分析景觀分類統計
2.2.2最小阻力面構建
不同的地理條件與社會經濟因素對物種遷徙等生態過程具有不同影響,本文在參考相關研究[28- 32]的基礎上,綜合考慮到研究區的自然條件(土地覆蓋類型、高程、坡度、地形起伏度、NPP)和社會經濟因素(距水域距離、距道路距離、距居民點距離),選取8個因素構建阻力等級表(表4),依據生態用地擴張的阻力由小到大設立1、2、3、4、5五個阻力等級,依據AHP法與專家打分法相結合的方法確定各阻力因子權重,邀請四位研究生態安全、生態敏感程度的專家基于前期收集的資料和相關研究,為阻力等級表內各指標構造的判斷矩陣打分,確定目標標度并計算得出CI值為0.067小于0.1,通過一致性檢驗,得到各阻力因子的權重。
留城!這是女友給我下的最后通牒,在短短的兩個字背后,女友嬌美的笑容背后暗藏的冷漠讓我剛剛勃起的躁動,如一堆火苗突然被潑下了一盆冷水,只剩下了一縷被被青煙裊裊而起。彼時我們在校園后山的樹林一角約會,當我把這個消息當作喜訊告訴女友,女友卻一把打掉我的手。我的手像蛇一樣正準備鉆入她胸前。

表4 阻力等級表
2.2.3生態廊道識別
生態廊道是連接兩個源地,對源地間物種進行交流、遷徙和擴散具有重要意義的路徑,本文利用最小累積阻力模型和最小成本路徑識別研究區生態廊道,利用ArcGIS軟件的Cost Distance工具將15個生態源地的幾何中心作為源/匯點,計算每個源地到其它目標源地的最小成本路徑,阿勒泰地區共得到105條潛在生態廊道。通過剔除重復和經過同一斑塊而造成冗余的潛在生態廊道,得到38條有效生態廊道,主要從林地、草地和耕地景觀類型穿越,一般沿山體邊緣、城市邊緣、河流沿岸疏林草地分布,這些景觀類型生境質量較好。
2.2.4生態節點識別
生態節點是生態源地之間進行能量、物質交流途中具有關鍵意義的生態戰略點,生態源地間生物正常生態聯系主要依賴于生態節點,是生物進行遷徙或活動時最可能停憩的空間,對生態廊道的連通性和生態安全格局的穩定性具有重要作用。由于生態節點周圍的景觀組分跨度較大,容易受外界干擾,因此生態節點也是生態功能較為薄弱的地點,阿勒泰地區生態節點處于生態廊道交叉處與上述計算得到的最小阻力路徑與生態廊道的交點。
由圖2和表5可以看出生境質量空間分布的總體特征表現為東北高、西南低,山區高,平原低,存在明顯的空間分異,生境質量高值區主要集中在研究區北部阿爾泰山區的林地區域,包括哈巴河縣、吉木乃縣南部的林地和福海縣烏倫古湖流域,低值區集中在福海縣、富蘊縣南部的古爾班通古特沙漠地區和礦區。

圖2 1995—2018年生境質量變化Fig.2 The Changes of habitat quality from 1995 to 2018 in Altay Prefecture

表5 阿勒泰地區1995年至2018年生境質量變化統計
總體來看,阿勒泰地區整體生境質量處于中等水平,平均生境質量在0.4以上,呈逐年下降趨勢,優、良等級柵格數占比逐年下降,說明阿勒泰地區生態環境有不斷退化的趨勢。相較于1995—2005年的退化趨勢,2005—2018年生境質量退化趨勢增強。1995年阿勒泰地區生境質量指數平均值為0.5041,其中等級為優、良的柵格數分別占全地區的30.34%和20.67%;2005年生境質量指數平均值下降到0.4951,等級為優、良的柵格數占比下降到26.12%和18.95%;2018年生境質量指數平均值為0.4847,較2005年還呈下降趨勢,優、良的柵格數占比下降到25.76%和18.32%,但比1995—2005年的下降速率大大減緩。1995年等級為差、極差的柵格主要分布在富蘊縣和北部山區,分別占全地區的26.08%和20.21%;2005年等級為差的柵格數上升至33.26%,極差的柵格數下降到18.63%;2018年等級為差柵格數占比上升到34.99%,而極差的柵格數下降至16.27%,生境質量極差的地區大幅減少,生態環境稍有改善。

圖3 單因子阻力等級Fig.3 Resistance Level of Single Factor

圖4 阿勒泰地區生態安全格局Fig.4 The Ecological Security Pattern in Altay Prefecture
生態廊道是生態源地間的低累積阻力區,是區域生態保護過程的重要通道,承載著區域內物質循環、能量流動和信息傳遞,也是生物遷徙的重要途徑。阿勒泰地區共識別出38條有效生態廊道,根據區域研究尺度,構建生態廊道200m緩沖區,阿勒泰地區生態廊道長約2466km,總面積約80.08km2(表6),約占研究區域總面積的0.68%。其中,草地是生態廊道的主要景觀要素,面積約39.82km2,占生態廊道總面積的49.73%,說明草地不僅是物種重要的棲息地,還對物種遷移具有重要連接作用;其次是林地和未利用地(未利用地主要以裸巖石質地為主),面積約22.25km2和10.22km2,分別占生態廊道總面積的27.77%和12.76%;水體、耕地和建設用地面積占比較小,分別約占生態廊道總面積的5.54%、3.94%和0.24%。
生態節點是“生態源地”之間相互聯系且具有關鍵意義的生態戰略點,是生態功能較為薄弱的地點,生態源地間生物正常生態聯系主要依賴于生態節點,是生物遷徙或活動時最可能停憩的空間,需要著力保護,提高其連通性。阿勒泰地區共識別出阿勒泰地區生態節點52個,其中25個生態節點分布在草地,其次是林地為18個。

表6 阿勒泰地區生態廊道與生態節點景觀組成
基于2018年生境質量與綜合阻力面計算結果,將二者等權疊加,形成阿勒泰地區生態保護分區(圖6),將阿勒泰地區分為三類生態保護關鍵區,分別是生態涵養區,生態維護區和生態保育區,生態涵養區位于生境質量較好,距離生態源地近、生態斑塊擴散阻力小的區域;生態維護區處于生境質量較差,生態斑塊擴散阻力較大的區域;生態保育區位于生境質量差,生態阻力大、生態斑塊難以擴散的區域。

圖5 生態保護分區Fig.5 Ecological Protection Zone
在我國提出“三區三線”國土空間規劃戰略背景下,生態空間的統籌規劃與管理成為國土空間規劃的重要組成部分,其要求依據重要生態系統識別的結果,改善生態系統、流域水系的系統性、整體性和連通性,維持自然地貌特征,明確生態屏障、生態廊道和生態系統保護格局,確定生態保護與修復的重點區域,在這種戰略背景下,本文以阿勒泰地區為研究區,分析了1995—2018年生境質量變化,構建點-線-面狀的生態保護格局,并結合兩者劃分出三類生態保護區。本文從生態空間系統的視角分析了阿勒泰地區的生境質量和生態安全格局,定量評估了生境質量受人類生產生活等活動的影響,突破了以往對區域生態空間研究的傳統經驗主義認識。
從生境質量變化來看,阿勒泰地區的生境質量總體處于中等水平且呈下降趨勢,阿勒泰地區生境質量為優良的地區主要分布在東北山區,土地覆蓋類型以林地、草地為主,分析原因可能是由于東北部地區處于阿爾泰山西南麓,海拔高,地形起伏大,優質牧場也主要分布在生境質量較好的區域,由于受人為生產活動,例如放牧、砍伐森林、采礦等活動影響,1995—2005年生境質量等級為優的區域下降幅度較大,2005—2018年生境質量的下降趨勢有所緩解,可能是因為阿勒泰地區2002年起實行的退耕退牧還林還草的建設工程得到了良好的實施,緩解了生境退化速率,同時喀納斯國家級自然保護區也位于阿勒泰地區北部,對該地區生境質量提升有較好的促進作用;生境質量中等地區分布在城鎮周邊與綠洲、耕地邊緣,受城鎮建設、耕作放牧等人類活動的長期影響退化程度高;而生境質量較差的區域主要處于阿勒泰地區南部,土地覆蓋類型主要以沙漠和裸地為主,且有礦區大量分布于此,生態環境脆弱,更容易受到人為活動的影響,生態環境破壞較為嚴重,但總體看來生境質量等級為極差的地區大幅下降,其中變化最為明顯的地區在富蘊縣中部卡拉麥里自然保護區和礦產資源豐富的地區,可能受到卡拉麥里自然保護區地質環境恢復治理項目和富蘊縣自2012年以來對“綠色工業”和可可托海“生態旅游”大力發展、礦山生態治理以及在縣城外圍周邊開荒山綠化、近郊建設多功能生態綠地等工程的影響使得生態環境有所改善。
從生態安全格局的構建來看,研究區中高阻力區分布在福海縣和富蘊縣南部的古爾班通古特沙漠杯沙漠闊布北-阿克庫姆沙漠地區,此地區地貌類型以固定半固定沙丘為主,由于氣候原因和人類對自然資源的開發,使得本地區的生態斑塊難以擴散;低阻力區分布在福海縣、富蘊縣、青河縣北部、哈巴河縣南部和吉木乃縣東部,這些地區處于額爾齊斯河流域,更有哈巴河白樺林公園、科克托海濕地公園等自然景觀分布在此,生態多樣性豐富,生態廊道連通性較好;生態阻力值最小的區域位于阿勒泰北部的阿爾泰山西南麓地區,自然資源豐富,以林草景觀為主,海拔高,地勢起伏度大,受人類活動影響小,有利于動植物生存與遷徙,生態斑塊容易在此區域發展。生態安全格局注重自然生態系統的整體性、復雜性和多樣性,注重生態過程的規律性、連通性和完整性,阿勒泰地區擁有典型和獨特的生態資源要素,阿勒泰地區生存有北山羊、盤羊、野驢、馬鹿等哺乳動物,阿勒泰地區也是許多候鳥遷徙路線上的重要節點,相關研究表明,當生態廊道在100—200m寬度范圍時是保護生物多樣性比較適合的寬度[33],以200m為寬度構建研究區生態廊道緩沖區,通過生態廊道將“山、水、林、田、草”等生態系統各要素與生態功能薄弱的生態節點有效地串聯起來,實現生態系統整體性、復雜性和多樣性,以林地、水體為主要景觀的生態源地,通過草地、林地、耕地的生態廊道與分布在廊道交叉點與阻力面交點的生態節點,三者共同構成點、線、面相互交織的生態網絡格局。研究區在進行開發建設與生態修復時,應當綜合考慮生態安全格局中的生態要素與研究區其他要素之間的相互聯系,以實現自然資源的可持續發展,維持良好的生態安全格局有利于維持生態過程的正常進行和生態系統的穩定,為區域內維持良好的生態系統服務和人居環境提供基本保障。
從生態保護關鍵區的角度看,將生境質量與生態安全格局結合分出三類生態保護區域,分別為生態涵養區、生態維護區和生態保育區。(1)生態涵養區分布在北部山地丘陵地區,是額爾齊斯河、烏倫古河和烏倫古湖的源頭,起到了非常重要的水源涵養、生物多樣性維持、水土保持等功能;在生態涵養區南部是綠洲的核心區域,是阿勒泰人民生活生產的重點區域。生態涵養區生態系統多樣,北以森林和草原生態系統主導,南以湖泊生態系統和河流生態系統為輔,山區內生物、礦產資源豐富,平原地區是牧、水、農等生態產品的主要生產供給區域,生態源地與生態廊道也分布在此,生態涵養區是阿勒泰地區生態保護修復的關鍵區域,保護好此區的生態環境對阿勒泰地區乃至全疆都至關重要。生態涵養區主要存在的生態環境問題包括由于過度放牧造成的草原生態系統功能降低,阿勒泰地區牧區一帶,飼草料地多為三、四類地,土地貧瘠,水利基礎設施不完善[34],再加上露天開礦破壞了地貌植被,引起森林老化退化、草場牧場退化、水土流失等問題,造成生態系統涵養功能下降,生物多樣性受到威脅等問題;在兩河一湖流域地區存在水利工程開發造成了濕地萎縮、土壤鹽漬化、烏倫古湖水質降低等問題,人類生產生活導致河谷林地退化、城鎮和農牧區人為活動污染大、生態環境治理能力較弱等問題。對于生態涵養區的保護,要確保生態安全,突出生態功能,尊重自然風貌,合理利用自然資源,以優化生態空間為主,首先應加強三北防護林建設,明確每個林場管護站的生態保護職責,在自然保護區、珍稀動物棲息地等自然保護核心地區要按照禁止開發區域的管控要求嚴格加大封育力度,減少人為擾動;在適宜開發的林區合理開發資源,保證森林資源的更新和再生,但同時加強動態監測,防止森林火災和亂砍濫伐現象的產生;在平原農區加強防護林體系建設,營造防風減害、改良土壤屬性、能夠調節農田小氣候的農田防護林生態屏障。同時要加強草原資源的保護,加強對阿爾泰山南麓山地林牧區的牧場草場管理,以保護草原生態環境為前提,提高草原畜牧業規模化養殖、專業化生產、實施科學化管理,發展穩定優質、高產高效的現代化草原畜牧業;其次要加強生態安全網狀格局的建設,加強對生態源地的保護力度,保證生態源地生態系統的完整性,增強生態廊道的連通性,保證生態節點處生態系統穩定性,保證生態斑塊向外輻射能夠達到最大范圍,按照景觀類別的不同對生態廊道和節點進行分類建設,依照主導景觀類型合理發揮生態功能,以草地、林地為主導景觀的生態廊道和節點應以保護修復為主,合理豐富廊道內植被群落,保證廊道和節點內的生態穩定,以耕地為主導景觀的生態廊道與節點應以維持農田小氣候穩定為主,借助農田防護林的構建來提高耕地的生態服務價值,以水域為主導景觀的生態廊道與節點應以保護水域完整性為優先,限制開發以保護以水域為棲息地的生物生存空間,以裸巖石質地為主導景觀的生態廊道與節點應以加大封育力度,保證生態系統不受人為干擾,保護野生動植物的生存環境。(2)生態維護區處于哈巴河縣、吉木乃縣的西部和阿勒泰地區中部的烏倫古河下游地區,地形東高西低,地貌類型以戈壁和裸巖石質地為主,并存在部分低覆蓋草地、沙地和沼澤地。生態維護區是阿勒泰地區生態保護維護的重點區域,東部山區礦產資源豐富,但生態環境脆弱,生境質量較差,容易受到外界影響因素的破壞導致環境惡化,主要存在的環境問題是土地貧瘠、草場退化、荒漠化風險高、農田開墾導致地下水位下降以及采礦引起的植被破壞、水土流失、地面沉降、地下水污染等問題導致的生物多樣性的破壞。對于生態維護區的保護,需提高國土空間韌性,保障區域生態安全,平原地區要以流域保護為主,山區要以水土保持為主,礦區生態修復為輔,重點加強烏倫古河下游農區平原林地保護和建設力度,加強額爾齊斯河、烏倫古河流域沼澤地、濕地的保護與恢復,沿河兩岸城鎮生活污水治理設施建設,防止生活污水污染河流問題的發生。東部山區森林全面推行封山育林改造,確保基礎性生態用地處于穩定狀態,礦區恢復以改善工礦企業生態環境為重點,分清歷史遺留和新開采區域,分階段、分批次限期進行治理,有計劃指導企業搞好復墾和生態修復工作,嚴格把控采礦區,選廠附近、尾礦庫等生產區生態修復工作,加大污染治理補助金的支持,鼓勵企業大力開展生態修復工程建設,對于廢棄礦區需結合“宜耕則耕、宜林則林、宜草則草、宜牧則牧、宜水則水”的原則并結合周邊生態環境,與政府規劃相銜接,進行礦山廢棄地治理與生態修復活動。(3)生態保育區位于阿勒泰地區南部,該地區屬于低山陵荒漠區,人口集聚度低,地貌類型以戈壁荒漠為主,常年無地表徑流,降水量稀少,生態環境十分脆弱,是荒漠化防治和生物多樣性保護的重點區域。對于生態保育區的保護,要以生態系統結構和功能保護修復為重點,提升生態功能,優化生態空間格局,以遏制土地沙漠化根本,重點維護荒漠植被,恢復和擴大荒漠灌木林面積,由于生態保育區所處區域氣溫高、空氣干燥、地表裸露,風沙作用強烈,靠自然恢復和自我更新非常困難,可以依靠人工輔助進行生態治理,建設喬灌草復合防護林體系,減少水土流失,改良土壤屬性,穩固土壤結構,改善生態環境,使生存在本地區的物種有條件擴大規模數量。因在荒漠地區實行人工治理耗費人力大,可以與政府扶貧計劃、相關企業相結合,利用“免灌溉管件防護荒漠造林新技術”和“設施防護管育苗與機械化移栽一體化荒漠造林技術”[35],從育苗到移栽到造林的全過程將生態治理與沙漠產業有機結合,實現生態治理與精準扶貧的共贏;對于分布在生態保育區內的卡拉麥里有蹄類自然保護區應因地制宜,著力保護自然保護區內的自然資源,減少人為破壞野生保護動物的生存環境。
《山水林田湖草生態保護修復工程指南(試行)》中指出,生態保護修復工作應堅持生態優先,綠色發展的原則,以自然修復為主,人工修復為輔[36]。保護生態空間多樣性與生物多樣性應當依據不同地區的實際情況合理選擇自然恢復、生態保育、輔助再生和生態重建等措施,恢復受損生態系統結構和功能,增強生態系統穩定性。所以本文針對不同生態保護分區存在的問題提出不同的生態保護措施,以提高研究區整體的生境質量,有助于區域國土空間優化和為當地分類分批完善區域生態保護體系提供理論支持。
本文在進行生態保護分區時通過生境質量和生態安全格局相結合的方法將因子和結果均落實到空間的每一個“點”上,從而大大提高了結果的可視化與實用性,本研究參考現有研究和研究區實際情況選取不同的威脅源因子與阻力因子,選用層次分析法與專家打分法相結合的方式依據研究區實際情況確定權重,存在一定的主觀性,對于不同威脅源與阻力值的劃定是否對生境質量和生態安全格局產生影響尚有待進一步研究,對于生態安全分區的有效性可以進一步在時間和空間上進行驗證。