以下文章来源于EcoLA ，作者余浩然
本篇推文源自上海市园林科学规划研究院与南京林业大学共同发表在《生态指标》（中科院二区TOP）上的关于高度城市化地区生态廊道宽度划定的相关研究成果。
摘要：生境破碎化是城市化地区生物多样性退化的一个因素，它将由快速城市化造成。由于高密度城市的生境质量较低和土地利用的复杂性，传统的生态廊道开发方法可能不适合城市环境。此外，与其他生态廊道不同，城市生态廊道的宽度不是固定的，因为城市化地区的土地利用非常有限，建筑密度很高。然而，关于如何在人口密集地区建设城市生态廊道的研究却很少。除此之外，早期的研究主要集中在确定生态廊道的潜在路径，生态廊道的空间范围通常是主观确定的。本研究的目的是开发一种综合方法来确定快速城市化地区生态走廊的合适区域。首先，确定城市生态廊道的关键物种，运用形态空间格局分析（MSPA）方法确定城市核心区和已建立的廊道，然后结合NDVI和InVEST模型构建阻力面。利用Linkage Mapper对潜在的走廊路径进行识别和重要性分级。最后，建立了动物迁移的适宜宽度、动物迁移的最大成本加权距离、高迁移潜力面积和最大恢复机会面积4个指标体系。共确定了33个城市生态资源和63个生态廊道。走廊最窄处只有10m宽，最宽处只有100m宽。划定适宜的生态廊道区域，可以为廊道的实施提供空间指导，保障人口密集地区的生态安全。
随着城市化的快速发展，生态系统的破碎化已成为城市化地区生物多样性退化的主要贡献因素之一。生态廊道作为连接不同生态系统的重要通道，可以促进物种迁移和基因流动，维护生态系统的完整性和稳定性。然而，在高度城市化地区，生态廊道的划定面临着许多挑战，如栖息地破碎化、廊道宽度变化等。传统的生态廊道开发方法可能不适用于城市环境，因为高密度城市中栖息地质量低，土地利用复杂，廊道宽度不固定。此外，早期的研究主要集中在确定生态廊道的潜在路径，生态廊道的空间范围通常是主观确定的。因此，开发一种适用于城市环境的生态廊道宽度划定方法具有重要的理论和实践意义。
图1（左） 研究区概况
图2（右） NDVI、土地利用、生态空间分布
1 研究方法
本研究的技术路线包括以下步骤：
（1）收集城市景观数据，包括土地利用、道路等信息；
（2）使用MSPA模型，考虑城市景观中的栖息地破碎化等因素,确定生态源地；
（3）基于已有研究成果确定指示物种的景观阻力值（InVEST Model），使用电路理论插件（Linkage Mapper）确定电阻值最小的路径（Least Cost Path）；
（4）利用Linkage Mapper中的Centrality Mapper等脚本工具，确定廊道的中心性、电流密度等。
图3 技术路线
具体研究步骤如下：
（1）源地识别：在MSPA（形态学法）的基础上，利用科学文献和专家评价，构建了一套高度城市化地区生态资源的选择标准，即考虑：1）这些重要资源在城市生态网络中既能满足人类的休闲价值，又能满足野生动物的生态价值；2）大面积生境的景观破碎化更严重，因此我们选择了较大的生境作为高优先级的连接；3）斑块应在目标区内均匀分布，生态资源分布过于集中会导致城市生态网络的生态有效性不高。因此，经过多次预筛选，确定了面积大于30km2的斑块，这些斑块对研究区内的城市生境具有重要意义。
图4 基于MSPA的景观格局
（2）景观阻力面构建：在本研究中，景观阻力面是基于城市景观的生态质量、景观类型构建、NDVI。其中生态质量是指栖息地的质量和生境的适宜程度，通常使用生境质量指数（Habitat Quality Index，HQI）来衡量。景观类型是指不同土地利用类型对生态流动的阻碍程度。在该研究中，使用了城市景观分类数据来确定不同土地利用类型的阻力值。
图5 生态阻力面：（a）景观型阻力面；（b）NDVI阻力面；（c）栖息地质量阻力表面；（d）综合电阻
图6 阻力因子及权重
（3）生态廊道与宽度构建：利用电路理论（Circuit Theory）确定物种潜在的移动路径，在生态廊道的最佳路径上，需要确定夹点位置。夹点是指生态廊道与其他生态系统相交的位置。在该研究中，使用Linkage Mapper Tool来确定夹点位置。具体来说，该工具可以根据生态廊道的阻力值和其他生态系统的阻力值来确定夹点位置。
另外文章的重点内容是讨论了如何将不同物种的迁移需求与城市景观特征相结合，以确定生态廊道的最佳宽度。具体来说，该研究使用了一个指标来确定生态廊道的最佳宽度：动物迁移距离。
2 研究结果与讨论
研究构建了上海市闵行区城市生态廊道，并确定了生态廊道的等级。
图7 生态源的中心性排名和最短路径
图8（a）城市生态廊道建设适宜性评分图；
（b）城市生态廊道的空间范围
主要创新之处在于：在4.5部分，该研究讨论了上海市闵行区生态廊道的空间范围。其中4.5.1部分使用缓冲区分析确定了适合动物迁移的生态廊道最佳宽度，并评估了不同缓冲区的价值。该研究还使用空间分析方法确定了生态廊道的等级，并讨论了不同等级生态廊道的作用。最后，提出了一些建议，以指导闵行区生态廊道的建设和管理。
图9 生态廊道建设机会得分：（a）适合动物迁徙的宽度；（b）动物可移动的最大成本加权距离迁移；（c）流动性高的地区；（d）具有最大恢复机会的地区
图10 生态廊道地图（b、c、d和e）及土地利用：（a）城市生态廊道优先恢复区域；（b）最窄区域走廊；（c）走廊最宽的面积；（d）走廊最重要的区域；（e）走廊的最短区域
在讨论部分，从三个方面展开（a.城市生态路径提取方法优化走廊；b.城市生态空间范围识别指标体系走廊；c.都市区生态廊道建设指导意见）。具体而言：讨论了闵行区的生态廊道网络存在一些问题，包括生态廊道的断裂和不足，以及生态廊道的质量和连通性问题。该研究还发现，生态廊道的等级和宽度对于动物迁移和物种多样性的维护具有重要作用。在讨论中，该研究提出了一些建议，以指导生态廊道的规划和管理，包括增加生态廊道的宽度和连通性，提高生态廊道的质量和等级，以及加强生态廊道的监测和评估。此外，该研究还讨论了生态廊道的可持续性和未来研究的方向。
转自：“生态遥感前沿”微信公众号
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