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为解决城市化导致的生态退化问题,研究人员以合肥都市圈为对象,开展基于生态安全格局(ESP)与生态风险评估(ERA)的生态修复优先区识别研究。构建含 36 个源区、92 条廊道的生态网络,识别 73 个修复节点与 19 个关键区,为都市圈生态保护提供战略框架。
城市化浪潮如汹涌潮水般不断侵蚀着自然生态的领地,栖息地破碎化、生物多样性锐减、生态功能衰退等问题如同狰狞的伤口,在快速扩张的城市版图上不断蔓延。如何在钢筋水泥的丛林中守护生态命脉,成为全球可持续发展面临的紧迫挑战。合肥都市圈作为长江三角洲的重要城市群,同样深陷城市扩张与生态保护的激烈矛盾之中 —— 河流湖泊湿地萎缩、矿山环境恶化、生态廊道阻断等问题日益凸显,亟需科学的生态修复策略来修补破碎的生态网络,重塑生态安全屏障。
为破解这一困局,国内研究团队聚焦合肥都市圈,开展了一场融合生态安全格局(Ecological Security Patterns, ESP)与生态风险评估(Ecological Risk Assessment, ERA)的创新性研究,相关成果发表在《Ecological Indicators》。这项研究犹如一把精准的手术刀,试图在复杂的城市生态系统中找到最需要修复的 “病灶”,为都市圈的生态复苏提供科学指南。
研究人员综合运用多种空间分析技术,构建了完整的技术框架:首先通过形态空间格局分析(MSPA)和连通性分析筛选出 36 个生态源区,总面积达 8313.96 km2,这些源区犹如生态系统的 “心脏”,是维持生物多样性和生态功能的核心区域;接着基于土地利用、NDVI、人口密度等多因素构建生态阻力面,运用最小累积阻力模型(MCR)识别出 92 条生态廊道,总长 24484.17 km,它们如同生态系统的 “血管”,保障着物质、能量和物种的流动;最后结合地质灾害风险、景观脆弱性和潜在损失构建生态风险评估模型,精准定位生态修复优先区域。
研究结果
3.1 生态网络空间格局
- 生态源区与功能分布:生态源区主要集中在大别山北麓和长江 - 淮河滨水区域,林地占比 68.3%,承担着栖息地维持、碳储存等核心功能。例如,大别山的茂密森林是生物多样性热点,巢湖流域的湿地网络则是水鸟的重要栖息地。
- 生态阻力与廊道:高阻力区集中在城市化区域,而低阻力区对应森林和湿地。92 条生态廊道沿河流和山脉延伸,呈现 “西南 - 东北” 走向,但其空间分布不均,中心区域连通性较弱。
3.2 生态风险空间特征
- 高风险区仅占 1.57%,主要分布在南部山区和长江沿岸,这里地形陡峭、人类活动密集,地质灾害风险与景观脆弱性叠加,如霍山县因山体坡度大成为地质灾害重点防范区。
3.3 生态修复优先区识别
- 共确定 73 个修复节点和 19 个关键修复区(544.45 km2),集中在生态廊道交汇处和高风险区,涵盖河流湿地修复、矿山治理、城市景观重建等五大类型。例如,长江沿岸湿地因围垦和工业开发退化严重,需通过生态缓冲带建设恢复其水文连通性;废弃矿山则需结合植被重建和土壤修复技术改善生态环境。
研究结论与讨论
这项研究通过 ESP 与 ERA 的有机融合,突破了单一方法的局限性,不仅识别出生态功能关键区,更精准定位了生态风险高发地,为生态修复提供了 “双保险” 策略。研究发现,83.5% 的生态源区与生态红线高度重合,印证了方法的科学性,而新增的修复节点则为省级规划提供了更精细的补充。与传统方法相比,该框架识别的修复区面积更小(仅占 0.86%)、类型更丰富(5 种 vs 传统方法的 2-3 种),且与官方规划吻合度更高(67.73%),显著提升了修复的针对性和效率。
值得关注的是,研究将地质灾害风险纳入生态修复考量,填补了传统生态网络研究的空白。例如,大别山边缘区域虽生态功能重要,但因村庄扩张导致脆弱性上升,需同步开展生态保护与灾害防控。此外,研究提出的 “生态廊道连通性修复”“城市生态景观重建” 等策略,为破解城市生态碎片化难题提供了具体路径,如通过建设绿色廊道连接孤立的生态斑块,在城市中嵌入生态用地以提升碳汇和降温功能。
尽管研究存在数据分辨率和动态性不足的局限,但其构建的整合框架为快速城市化地区的生态治理提供了可复制的范本。未来若能结合更高分辨率数据和物种特异性模型,将进一步提升修复策略的精准性。这项研究犹如一盏明灯,为在城市扩张与生态保护间寻找平衡提供了科学路径,其核心价值在于证明:通过精细化的空间分析和风险评估,人类完全有可能在都市化浪潮中守护好生态底线,实现人与自然的和谐共生。