杜華明

(1.綿陽師范學(xué)院 資源環(huán)境工程學(xué)院,四川 綿陽 621000； 2.生態(tài)安全與保護四川省重點實驗室,四川 綿陽 621000)

景觀生態(tài)風(fēng)險指在自然或人為因素影響下,景觀格局與生態(tài)過程相互作用可能產(chǎn)生的不利后果[1].伴隨人類活動和自然災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)影響的加強,景觀生態(tài)風(fēng)險引起政府、學(xué)界、社會的廣泛關(guān)注,并已有大量研究報道.例如，馬勝等[2-4]通過構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù),分別對陜西省米脂縣高渠鄉(xiāng)、陜西榆林市、貴州夾巖水利樞紐區(qū)52個鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行了景觀生態(tài)風(fēng)險研究；傅微等[5-7]分別以黃土高原、三江平原、升金湖濕地等為研究對象,對區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險進行時空變化探討；奚世軍等[8-9]分別對烏江流域、太湖流域開展流域景觀生態(tài)風(fēng)險評估；劉焱序等[10-11]對城市景觀格局及生態(tài)風(fēng)險進行分析；姜坤等[12]對福州鼓嶺避暑旅游區(qū)景觀格局及生態(tài)風(fēng)險進行分析.目前關(guān)于景觀生態(tài)風(fēng)險評價指標的選取、評價模型的構(gòu)建及景觀生態(tài)風(fēng)險的時空演變等研究已取得一定成果,但景觀生態(tài)風(fēng)險應(yīng)對策略、景觀生態(tài)格局優(yōu)化等研究尚顯不足.

北方農(nóng)牧交錯帶處于森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)區(qū)與牧業(yè)區(qū)的復(fù)合過渡帶[13],地理條件特殊、生態(tài)環(huán)境復(fù)雜、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，該區(qū)域海拔高差大、地域廣闊、經(jīng)度跨度大，分為東北段、華北段、西北段3個部分[14](見圖1).由于長期采取粗放的經(jīng)濟開發(fā)模式,忽視了生態(tài)環(huán)境問題,從而使得人地矛盾突出、生態(tài)損毀嚴重、生態(tài)監(jiān)測與監(jiān)管能力不足,致使北方農(nóng)牧交錯帶地區(qū)面臨嚴峻的生態(tài)風(fēng)險,生態(tài)環(huán)境遭受到嚴重破壞，如生態(tài)功能衰退、草地退化、土地沙漠化等.景觀生態(tài)風(fēng)險評價和景觀格局優(yōu)化是有效應(yīng)對景觀生態(tài)風(fēng)險的主要途徑,加強對北方農(nóng)牧交錯帶地區(qū)自然地理環(huán)境稟賦條件、生態(tài)風(fēng)險評價和格局優(yōu)化研究,有利于為北方農(nóng)牧交錯帶地區(qū)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和理論支撐.

圖1 北方農(nóng)牧交錯帶區(qū)位圖Fig.1 Location of Farming-pastoral Ecotone in Northern China

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

文中所涉及的數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)及DEM數(shù)據(jù).1∶1 000 000的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(http://www.webmap.cn/)；遙感影像數(shù)據(jù)來源于USGS(https://earthexplorer.usgs.gov/),通過對2018年Landsat 7 ETM影像進行校正拼接處理后,運用ENVI5.1軟件進行監(jiān)督分類處理得到2018年土地利用數(shù)據(jù)(分辨率為30 m),得到的土地利用數(shù)據(jù)主要用于土地利用分析、香農(nóng)均勻度指數(shù)和蔓延度指數(shù)的計算；土壤類型數(shù)據(jù)(分辨率為1 000 m)來源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(http://www.resdc.cn/),運用ArcGIS軟件進行重采樣處理(分辨率統(tǒng)一為30 m)；數(shù)字高程數(shù)據(jù)(分辨率為30 m)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/),主要用于高程指標、坡度的提取與相關(guān)計算.

1.2 研究方法

1.2.1 景觀生態(tài)風(fēng)險指標體系的構(gòu)建

景觀生態(tài)風(fēng)險受多源因素的綜合影響,在充分認識北方農(nóng)牧交錯帶地理特征、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟、人文條件等的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況,遵循生態(tài)災(zāi)害所固有的復(fù)雜性和不確定性等風(fēng)險相關(guān)原理,依據(jù)科學(xué)性、可靠性、可操作性、系統(tǒng)性和簡明性等原則,同時參考前人研究成果,選取坡度、海拔、土壤類型、距河流距離、距居民點距離、距城鎮(zhèn)用地距離、距道路距離、土地利用類型、香農(nóng)均勻度指數(shù)、蔓延度指數(shù)等10個指標,從“自然環(huán)境-人類社會-景觀格局”3個維度構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險評價指標體系[15-16].運用ArcGIS10.5軟件的重分類功能,對10個指標進行分級(見表1),不同景觀生態(tài)風(fēng)險劃分成5個等級,1～5級分別表示低、較低、中等、較高、高風(fēng)險區(qū).

自然環(huán)境維度主要考慮坡度、高程、土壤類型、距水體距離4個因子對景觀生態(tài)風(fēng)險的綜合影響.坡度大易導(dǎo)致水土流失,從而發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,因此坡度越大景觀生態(tài)風(fēng)險越高,根據(jù)《水土保持綜合治理規(guī)劃通則》,把坡度劃分為5個等級,即1級(<5 °)、2級(5 °～15 °)、3級(15 °～25 °)、4級(25 °～35 °)、5級(>35 °)[17].降水、氣溫、光照、濕度、植被類型等隨海拔高度的不同而發(fā)生變化,根據(jù)區(qū)域特征及高程,結(jié)合文獻[18-19],將海拔分為5個等級(見表1).不同類型土壤的含沙量、土壤通氣性、保水性能等亦不一致,按照不同類型土壤抵抗外界壓力能力的強弱,把不同土壤類型劃分成5個等級[20].水域生態(tài)系統(tǒng)在涵養(yǎng)水源、保持水土、維護物種多樣性方面起著非常重要的作用,距水域越近的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險越小[21].

表1 生態(tài)風(fēng)險指標及分級評價標準Tab.1 Indicators and Grading Evaluation Criteria of Ecological Risk

人類社會維度選取距居民地距離、距城鎮(zhèn)用地距離、距道路距離3個指標.距居民地、城鎮(zhèn)用地、道路越近的區(qū)域,受到人類活動的影響越大.參考文獻[22],并結(jié)合區(qū)域自然地理環(huán)境特征,將距居民地距離、距城鎮(zhèn)用地距離、距道路距離劃分成5個等級，分別對應(yīng)低、較低、中等、較高、高風(fēng)險.

景觀格局維度選取土地利用類型、香農(nóng)均勻度指數(shù)和蔓延度指數(shù)3個指標.不同地類的生態(tài)穩(wěn)定性不同,抗外界干擾能力不一樣,其生態(tài)恢復(fù)能力、水土保持能力亦不同,不同利用類型土地對景觀生態(tài)風(fēng)險的敏感性亦不同,參考生態(tài)環(huán)境評價國家標準并結(jié)合區(qū)域土地利用類型,將土地劃分為林地、草地、水域和濕地、耕地、建設(shè)用地5種類型,分別對應(yīng)低、較低、中等、較高、高風(fēng)險[23].香農(nóng)均勻度指數(shù)、蔓延度指數(shù)分別表示景觀豐富度和景觀組分空間配置，指數(shù)越高生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定[15].

1.2.2 空間主成分分析(spatial principal component analysis,SPCA)

SPCA方法可將主成分因子分析結(jié)果在對應(yīng)的每一個柵格上展現(xiàn)出來,空間可視化效果良好[24].運用ArcGIS軟件下空間分析中的Principal Components工具,對研究區(qū)域10個指標進行空間主成分分析,確定各指標對區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險的貢獻度,并根據(jù)分析結(jié)果計算指標權(quán)重[25].具體分析流程：打開Principal Components工具,在輸入柵格波段中添加10個景觀生態(tài)風(fēng)險評價因子所對應(yīng)的柵格數(shù)據(jù),進行SPCA并得到分析結(jié)果,根據(jù)分析結(jié)果中的成分矩陣及方差解釋表計算出指標權(quán)重[26],結(jié)果見表1.

1.2.3 景觀綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(landscape ecological risk index,ERI)

參考相關(guān)文獻,采用景觀綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(ERI,IERI)進行區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險計算,計算公式為

(1)

式中：IERI為第i個柵格的綜合景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，i為交錯帶30 m×30 m的像元;Pij為第i個柵格對應(yīng)的第j個指標;Wj為第j個指標的權(quán)重[27]，結(jié)果見表1.

1.2.4 最小累積阻力(minimum cumulative resistance,MCR)模型

最小累積阻力是經(jīng)過不同阻力的景觀所耗費的距離或克服阻力所做的功[18],運用MCR模型進行區(qū)域生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點構(gòu)建，其公式為

(2)

式中：VMCR表示生態(tài)源j到任意點i之間的最小累積阻力值;f是反映MCR與變量(DijRi)之間正比關(guān)系的函數(shù)；Dij表示從第j個生態(tài)源地到目標點i的距離;Ri為景觀表面上第i個柵格的阻力值[15].

2 結(jié)果與分析

2.1 北方農(nóng)牧交錯帶景觀生態(tài)風(fēng)險評價

2.1.1 區(qū)域“自然環(huán)境-人類社會-景觀格局”3個維度景觀生態(tài)風(fēng)險評價

運用ArcGIS10.5對北方農(nóng)牧交錯帶10個景觀生態(tài)風(fēng)險指標進行等級劃分,結(jié)果見圖2.圖2a～d是自然環(huán)境維度評價因子風(fēng)險圖,坡度因子和高程因子生態(tài)風(fēng)險的空間分布較一致,內(nèi)蒙古東北部與吉林、黑龍江、遼寧西部交界區(qū)域風(fēng)險最低,山西北部、河北北部與內(nèi)蒙古中部交綏區(qū)域風(fēng)險較低,青海、甘肅、寧夏、河北北部地區(qū)屬于高及較高風(fēng)險區(qū).從土壤因子的生態(tài)風(fēng)險看,農(nóng)牧交錯帶河北省北部地區(qū)、遼寧省西部地區(qū)及交錯帶東部局部地區(qū)生態(tài)風(fēng)險較低；北方農(nóng)牧交錯帶西北段大部分區(qū)域、交錯帶東北段部分區(qū)域?qū)儆诟呒拜^高風(fēng)險區(qū)域.從距河流距離看,農(nóng)牧交錯帶西北部地區(qū)的風(fēng)險較高,而東南部區(qū)域風(fēng)險較低.

圖2e～g是人類社會維度評價因子風(fēng)險圖,從距居民地距離的生態(tài)風(fēng)險看，北方農(nóng)牧交錯帶東北段的黑吉遼西部、華北段、西北段大部分區(qū)域生態(tài)風(fēng)險較高,內(nèi)蒙古東北局部區(qū)域、陜西南部局部區(qū)域生態(tài)風(fēng)險較低.距城鎮(zhèn)用地距離和距道路距離的生態(tài)風(fēng)險在空間上分布較為一致,風(fēng)險度與城鎮(zhèn)的建設(shè)及路網(wǎng)密切相關(guān),距城鎮(zhèn)及道路越近風(fēng)險越高.總體上看,除內(nèi)蒙古東北部局部區(qū)域生態(tài)風(fēng)險較低外,華北段和西北段相對較高.

圖2h～j是景觀格局維度評價因子風(fēng)險圖,受土地利用類型的影響,內(nèi)蒙古大部分區(qū)域?qū)儆诓莸?東部局部為林地,其風(fēng)險較低；交錯帶西部的青海部分、甘肅大部分區(qū)域、寧夏大部分區(qū)域、陜西中部和北部區(qū)域、山西北部局部地區(qū)等屬于較低風(fēng)險區(qū)；甘肅中部地區(qū)、寧夏南部、陜西大部分地區(qū)、遼寧西北部、內(nèi)蒙古東部局部區(qū)域等屬于較高風(fēng)險區(qū).從香農(nóng)均勻度指數(shù)看,農(nóng)牧交錯帶東北段和華北段大部分區(qū)域?qū)儆诘?、較低風(fēng)險區(qū),高、較高風(fēng)險區(qū)主要集中在交錯帶西北段大部分區(qū)域.從蔓延度指數(shù)看,交錯帶大部分區(qū)域均屬于高、較高生態(tài)風(fēng)險區(qū),而低、較低風(fēng)險區(qū)所占比例相對較小.

a.坡度； b.海拔； c.土壤類型； d.距河流距離； e.距居民地距離；f.距城鎮(zhèn)用地距離； g.距道路距離； h.土地利用類型; i.香農(nóng)均勻度指數(shù)； j.蔓延度指數(shù).圖2 生態(tài)風(fēng)險因子空間分布Fig.2 Spatial Distribution of Landscape Ecological Risk Factors

2.1.2 區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險綜合評價

運用ArcGIS空間分析的Weighted Overlay工具,結(jié)合指標權(quán)重,將10個景觀生態(tài)風(fēng)險柵格圖層進行加權(quán)疊加分析,得到研究區(qū)域綜合景觀格局生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果(見圖3),運用自然斷點分級法,根據(jù)景觀格局生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)的大小將其劃分為低、較低、中等、較高、高風(fēng)險區(qū)5個等級.分析發(fā)現(xiàn),低風(fēng)險區(qū)占統(tǒng)計面積的0.07 %,零星分布在農(nóng)牧交錯帶東北段局部地區(qū)；較低生態(tài)風(fēng)險區(qū)占統(tǒng)計面積的16.54 %,主要集中分布于農(nóng)牧交錯帶東北段大部分區(qū)域、西北段東部局部區(qū)域；中等生態(tài)風(fēng)險區(qū)分布面積最廣,占區(qū)域總面積的64.32 %；較高生態(tài)風(fēng)險區(qū)占統(tǒng)計面積的19.05 %,主要分布于農(nóng)牧交錯帶的華北段和西北段部分區(qū)域；農(nóng)牧交錯帶的西北段南部局部區(qū)域為高生態(tài)風(fēng)險區(qū),占總面積的0.02 %.總體上看,農(nóng)牧交錯帶東北段綜合景觀生態(tài)風(fēng)險偏低,這與該區(qū)域海拔低、坡度小、河網(wǎng)密集、居民點較少、香農(nóng)均勻度指數(shù)較高密切相關(guān).華北段和西北段大部分地區(qū)綜合景觀生態(tài)風(fēng)險較高,海拔高、坡度大、居民點多、城鎮(zhèn)多、道路密集、香農(nóng)均勻度指數(shù)對高風(fēng)險的貢獻較大.

圖3 綜合景觀生態(tài)風(fēng)險分級Fig.3 Landscape Ecological Risk Levels

由表2可知,低、較低、中等生態(tài)風(fēng)險區(qū)占北方農(nóng)牧交錯帶面積的80.93 %,較高、高生態(tài)風(fēng)險區(qū)占19.07 %,說明目前北方農(nóng)牧交錯帶的生態(tài)環(huán)境整體狀況良好.從景觀生態(tài)風(fēng)險的空間分布上看,東北段景觀生態(tài)風(fēng)險較低,華北段、西北段景觀生態(tài)風(fēng)險偏高.其中,低、較低生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布在東北段,該區(qū)域海拔低、坡度小、濕地林地面積大,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較強,建議該區(qū)域要合理保護濕地、水域,發(fā)揮生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)作用.中等生態(tài)風(fēng)險區(qū)位于北方農(nóng)牧交錯帶中部地區(qū),呈帶狀分布,該區(qū)域海拔較高、坡度不是很大,但該區(qū)域路網(wǎng)密集、城鎮(zhèn)分布眾多,人類對生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù)較大,建議合理進行土地資源的開發(fā)利用,建立人工生態(tài)綠道.較高、高生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要位于西北段大部分區(qū)域和華北段局部地區(qū),該區(qū)域海拔高、坡度大、路網(wǎng)密集、居民點多、香農(nóng)均勻度指數(shù)較低、建設(shè)用地及耕地所占比例較大,生態(tài)較破碎，且受到的人為干擾較大,建議該區(qū)域應(yīng)加強生態(tài)環(huán)境建設(shè),以保護為主,設(shè)置人類活動的限制區(qū),促進生態(tài)環(huán)境的改善.

表2 各等級景觀生態(tài)風(fēng)險面積及所占比例Tab.2 The Area and Percentage of Landscape Ecological Risk Levels

2.2 北方農(nóng)牧交錯帶景觀格局優(yōu)化

通過確立生態(tài)源地、構(gòu)建生態(tài)廊道、識別生態(tài)節(jié)點,在景觀層面構(gòu)建“點-線-面”多層次生態(tài)網(wǎng)絡(luò),有利于促進物種遷移、生物多樣性的保護,促進生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動,以維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、健康地發(fā)展,增強生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值.

2.2.1 生態(tài)源地的確定

結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H狀況,選擇抗外界干擾能力較強的大面積林地及具有涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)蓄徑流的水域作為生態(tài)源地.運用粒度反推法[28],通過反復(fù)實驗,最終以2 000 m粒度的景觀組分結(jié)構(gòu)為依據(jù),在此基礎(chǔ)上，采用選取相連的斑塊以及間距在20 m以內(nèi)的斑塊合并為1個生態(tài)源地等方法,共得到29個生態(tài)源地(見圖4),總面積為119 322.97 km2,占區(qū)域總面積的16.73 %.由圖4可知,北方農(nóng)牧交錯帶生態(tài)源地整體分布欠均勻,即東北段分布比較集中且規(guī)模較大、華北段生態(tài)源地小且分散、西北段分散但面積較大.具體看,林地型生態(tài)源地面積達116 010.26 km2,主要分布在農(nóng)牧交錯帶東北段和西北段；水源型生態(tài)源地主要集中在華北段,東北段及西北段也有零星分布,總面積為3 312.71 km2.其中，面積最大的生態(tài)源地位于河北北部、遼寧西部和內(nèi)蒙古東部的交界地帶,占地面積51 657.66 km2；其次是位于青海與甘肅交界處的生態(tài)源地,面積12 305.47 km2；較小的生態(tài)源地面積僅有266.15 km2.總體上看,該區(qū)域生態(tài)源地規(guī)模差異顯著、分散,反映出生態(tài)環(huán)境受人為干擾的程度較大,景觀破碎,不利于生態(tài)流在生態(tài)源地之間的流通.

圖4 生態(tài)源地Fig.4 Ecological Sources Areas

2.2.2 景觀格局阻力表面

以景觀生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果和生態(tài)源地為基礎(chǔ),運用ArcGIS中的Cost Distance工具,獲得北方農(nóng)牧交錯帶景觀格局累積阻力表面,按自然斷裂法將其劃分為5個等級(見圖5).從圖5可以看出,低阻力區(qū)主要位于內(nèi)蒙古東部局部地區(qū)、遼寧西北部邊緣、河北北部地區(qū)、山西北部局部區(qū)域、黃河流域沿線、陜西中部地帶、青海甘肅交綏區(qū)域等,占比最高(38.80 %),占地面積276 781.92 km2.較低阻力區(qū)零星分布在低阻力區(qū)的外圍地帶,華北段部分占比較高(25.79 %),占地面積183 964.08 km2.中等阻力區(qū)主要位于內(nèi)蒙古東部局部區(qū)域、華北段部分地區(qū)、陜西北部地帶、甘肅寧夏交界地帶、青海局部區(qū)域,占地面積132 584.35 km2,占比18.59 %.較高阻力區(qū)占地面積79 752.96 km2,占比11.18 %.高阻力區(qū)主要位于農(nóng)牧交錯帶西北段的甘肅與寧夏的交界地區(qū)、陜北北部區(qū)域,華北段部分主要位于內(nèi)蒙古境內(nèi),東北段部分位于內(nèi)蒙古東部邊緣與吉林、遼寧的交界區(qū)域,高阻力區(qū)面積40 206.40 km2,占比5.64 %.總體上看,低阻力區(qū)主要分布于林地、水域等斑塊,這些斑塊物種多樣性相對豐富,受人為干擾較少.研究發(fā)現(xiàn)，海拔越高、坡度越大、受人類活動干擾越大的區(qū)域阻力值越大,成為景觀生態(tài)流的阻礙.

圖5 景觀格局阻力分級Fig.5 Landscape Pattern Cumulative Resistance Levels

2.2.3 區(qū)域生態(tài)廊道的構(gòu)建

廊道是帶狀的連接著斑塊并一起鑲嵌于基質(zhì)中的景觀要素,是連接各種生境斑塊的通道,廊道可增強生態(tài)源地之間的連通性,有利于物種的遷徙,是促進生態(tài)流的主要途徑[29].根據(jù)生態(tài)源地和阻力成本面,運用最小累積阻力模型構(gòu)建51條生態(tài)廊道(見圖6).生態(tài)廊道劃分為3個等級，即廊道長度≥400 km為1級、100 km<廊道長度<400 km為2級、廊道長度≤100 km為3級.1級生態(tài)廊道共有4條：1號生態(tài)廊道經(jīng)過寧夏、甘肅、陜西、內(nèi)蒙,長度為619.85 km；2號生態(tài)廊道主要位于農(nóng)牧交錯帶華北段內(nèi),連接內(nèi)蒙與河北,長度為565.01 km；3號生態(tài)廊道位于交錯帶東北段內(nèi),位于吉林與內(nèi)蒙的邊緣地帶,長度為499.68 km；4號生態(tài)廊道位于交錯帶西北段,是連接甘肅和陜西的生態(tài)通道,長度為459.25 km.2級生態(tài)廊道共有16條:農(nóng)牧交錯帶西北段有5條,主要位于甘肅、寧夏、陜西境內(nèi)；華北段內(nèi)有4條,位于陜西、內(nèi)蒙、河北境內(nèi)；東北段內(nèi)有7條,主要位于內(nèi)蒙、黑龍江境內(nèi).3級生態(tài)廊道共有31條：西北段3條、華北段18條、東北段10條.

圖6 景觀格局優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)Fig.6 Optimization of Landscape Ecological Network

2.2.4 區(qū)域生態(tài)節(jié)點的建立

生態(tài)節(jié)點有益于物種遷徙及生態(tài)流的運行,利于維持局部區(qū)域生態(tài)平衡.參考文獻[15]研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)牧交錯帶共有34個生態(tài)節(jié)點，其中生態(tài)廊道與阻力脊線的交點，即“廊道-阻力”型生態(tài)節(jié)點29個；生態(tài)廊道與生態(tài)廊道的交點，即“廊道-廊道”型生態(tài)節(jié)點5個.1級生態(tài)節(jié)點有13個:農(nóng)牧交錯帶西北段境內(nèi)有7個,即甘肅與寧夏交界處1個、甘肅境內(nèi)2個、陜西境內(nèi)4個；華北段境內(nèi)有3個,即內(nèi)蒙古2個、河北北部地區(qū)1個；東北段有3個,即內(nèi)蒙古2個、吉林1個.2級生態(tài)節(jié)點有15個：西北段有6個,即甘肅境內(nèi)3個、寧夏境內(nèi)1個、陜西中部2個；華北段有3個,即山西北部2個、內(nèi)蒙古境內(nèi)1個；東北段內(nèi)有6個,即黑龍江西部1個、內(nèi)蒙古東北部5個.3級生態(tài)節(jié)點有6個：西北段甘肅中部1個；陜西中部地區(qū)1個；華北段內(nèi)有4個,即河北北部地區(qū)1個、山西西北部地區(qū)3個.

總體上看,生態(tài)節(jié)點和廊道的分布具有空間一致性,表現(xiàn)為西北段和東北段多、華北段偏少、景觀斑塊破碎的區(qū)域廊道和節(jié)點較多.“廊道-阻力”型生態(tài)節(jié)點的生態(tài)阻力值高,是生態(tài)功能最薄弱的地方,應(yīng)該加以保護和減少人為活動的干擾；“廊道-廊道”型生態(tài)節(jié)點的生態(tài)阻力值相對較低,是促進生態(tài)流運行的主要節(jié)點[30].

3 結(jié) 論

從“自然環(huán)境-人類社會-景觀格局”3個維度構(gòu)建了北方農(nóng)牧交錯帶景觀生態(tài)風(fēng)險評價指標體系,在生態(tài)風(fēng)險評價的基礎(chǔ)上,運用粒度反推法優(yōu)選生態(tài)源地并構(gòu)建區(qū)域生態(tài)廊道,得到以下結(jié)論：1) 北方農(nóng)牧交錯帶低、較低、中、較高、高風(fēng)險區(qū)的占比分別為0.07 %,16.54 %,64.32 %,19.05 %,0.02 %,低、較低生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于農(nóng)牧交錯帶東北段大部分區(qū)域、西北段東部局部區(qū)域，較高、高生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要位于農(nóng)牧交錯帶的華北段和西北段部分；2) 運用粒度反推法識別出生態(tài)源地29個,其規(guī)模差異顯著、分布分散，生態(tài)源地總面積為119 322.97 km2,占區(qū)域總面積的16.73 %，其中林地型生態(tài)源地面積達116 010.26 km2、水源型生態(tài)源地面積為3 312.71 km2；3) 北方農(nóng)牧交錯帶由29個生態(tài)源地、51條生態(tài)廊道、34個生態(tài)節(jié)點形成“點-線-面”多層次生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，生態(tài)廊道和生態(tài)節(jié)點是連接生態(tài)源地的通道,對維持生態(tài)流起著非常重要的生態(tài)作用,應(yīng)加強該區(qū)域生態(tài)廊道及生態(tài)節(jié)點的建設(shè),以維持區(qū)域生態(tài)景觀多樣性及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性.

4 討 論

采用空間主成分分析、加權(quán)疊加分析、最小累積阻力模型等方法對北方農(nóng)牧交錯帶景觀生態(tài)風(fēng)險評價及格局優(yōu)化研究發(fā)現(xiàn),較高、高景觀生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要位于農(nóng)牧交錯帶的華北段和西北段部分,研究識別出29個生態(tài)源地、構(gòu)建出51條生態(tài)廊道、識別出34個生態(tài)節(jié)點,形成多層次生態(tài)網(wǎng)絡(luò).北方農(nóng)牧交錯帶屬于濕潤氣候與干旱氣候的過渡區(qū)域,生境復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境脆弱,根據(jù)區(qū)域地理位置和環(huán)境特征,從“自然環(huán)境-人類社會-景觀格局”3個維度構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險評價指標體系,該指標體系具有很好的適宜性；但由于景觀生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在演化機理問題還缺乏全面、綜合、系統(tǒng)深入地分析研究,因此在景觀生態(tài)風(fēng)險評價指標體系的構(gòu)建上還存在不足,今后應(yīng)認真總結(jié)經(jīng)驗,并在此基礎(chǔ)上拓展新的研究領(lǐng)域.