集成CVOR-GWLR-电路理论模型的云南省生态安全格局构建研究

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构建生态安全格局可以协调生态保护与经济发展之间的突出矛盾,是保障区域可持续发展和提升人类福祉的有效空间途径之一。传统的生态安全格局构建,大多基于最小累积阻力(Minimum Cumulative Resistance,MCR)模型提取最小成本路径作为生态廊道,并采用人工判别的方式确定生态节点,这种方法缺乏考虑能量流、物质流和信息流等交换过程,导致生态安全格局在结构和功能上存在一定的缺失。因此,本文通过将自然本底数据特征化为本地化的修正变量加入生态安全格局构建模型,提出集成CVOR(Contribution,Vigor,Organization and Resilience)—GWLR(Geographically Weighted Logistic Regression)—电路理论模型的生态安全格局构建方法,以解决上述问题。以云南省为研究区,首先,顾及生态系统服务重要性和生态系统健康共同构建“贡献力-活力-组织力-恢复力”CVOR生态安全评价体系,对云南省2000年、2010年和2020年的生态安全进行评价,根据评价结果结合云南省自然保护区数据识别生态源地;然后,基于土地利用数据和地形因子构建基本生态阻力面,引入滑坡敏感性评价结果对基本阻力面进行修正;最后,在生态源地和阻力面识别结果的基础上,运用电路理论模型提取生态廊道,构建云南省生态安全格局。主要研究内容及结论如下:(1)基于生态安全评价结果,结合云南省自然保护区数据识别出96个生态源地斑块,生态源地面积约为69417.78 km~2,占研究区总面积的17.6%,主要包括林地、耕地、草地和灌木,其中以林地最为显著,占生态源地总面积的69.6%。(2)基于GWLR模型和MaxENT模型评价云南省的滑坡敏感性,两种评价结果的精度分别为89.6%和80.4%,因此以GWLR模型的评价结果修正基本阻力面,修正后的阻力面阻力值明显减小,更有利于物种的迁移,且高低值的分界更加显著和清晰,高值区域主要分布于云南省的高原湖泊附近,滇中地区的滇池和抚仙湖,以及滇西的洱海流域附近最为显著。(3)运用电路理论模型提取生态廊道780条,廊道呈“蜘蛛网”状,将云南省西南部、北部、中部和东南部连接起来,生态廊道在全省空间分布差异显著。识别出生态夹点36处,总面积为25141.8 km~2,主要分布于滇西北的怒江州和迪庆州,滇中的昆明市和楚雄州,滇西南的临沧市、西双版纳州和普洱市,滇东北的昭通市;生态障碍点42处,面积约为21591.2 km~2,主要分布于滇西北的怒江州,滇西的大理州,滇中的楚雄州、昆明市和曲靖市,滇东南的红河州。总的来说,云南省呈现出“三屏两带六廊多点”的生态安全格局。(4)与传统的基于MCR模型构建生态安全格局的方法对比,加入本地化特征变量,集成CVOR—GWLR—电路理论模型的生态安全格局构建方法更具优势,主要表现为:识别的生态安全要素更加客观,解决了以往研究在构建阻力面时,没有充分考虑地形因子和自然灾害对阻力面影响的问题;构建的生态安全格局更加合理,能体现生态廊道的具体范围和关键节点,弥补了MCR模型忽略生物游走的随机性而无法识别廊道真实宽度的问题。
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