本文是一篇景观毕业论文,本文通过文献研读和归纳总结,对生境网络的基本概念及相关理论进行解读,对生境网络研究历程与国内外研究进展进行整理。
第一章绪论
1.1研究背景
随着中国城市化率迅速上升,以中大型城市为代表的人类聚集区的快速扩张使得生态环境遭到破坏、生物栖息地受到侵蚀、物种多样性面临威胁等一系列严重后果。近年来国家政策逐步强调保护生态环境和生物栖息地的重要性。对于生境网络如何保护和发展面临如下几个关键点:如何有效识别和保护现存城市生境系统,如何科学规划和设计未来生境发展空间,如何妥善解决人地关系和人类与其他生物生存之间的矛盾。
(1)新时代生态文明建设的迫切性空前提升
经济社会高速发展所造成的生态问题目前越来越严峻。改革开放四十余年,中国在经济、社会、政治、人文等各个领域都取得了巨大成就,但同时也面对着生态建设、环境保护的重大压力。自然灾害频繁、荒漠化蔓延、能源紧缺和环境污染、动植物栖息地毁坏、生物多样性减少等生态环境问题的出现已对我国的可持续发展战略产生威胁。
构建生态文明,是新阶段我国生态建设的重点任务,国家也陆续出台了众多政策性文件。如2015年中共中央国务院出台的《关于加快推进生态文明建设的意见》;十八大提出要大力推进我国的生态文明建设;党的十八届五中全会则把生态文明建设要求首次写入五年计划;全国"十四五"规划,明确提出了社会全面发展中生态文明建设的重要支撑意义[2]。许多配套政策的提出,彰显出了当下生态文明建设的必要性和紧迫感。
(2)生境网络构建在生态文明建设中的重要地位
生境网络的构建是完成生态文明建设的重要内容之一。生态文明建设的主要战略任务有许多方面,其中主要包括"优、节、保、建"的四个总体目标[3],其主要目标任务依次是优化土地空间发展与布局、全面推进土地资源节约、加强自然生态系统和环保力度,完善国家生态文明管理体系建设。
1.2研究目的和意义
在1.1节所梳理研究背景的基础上,本节的重点明确研究目的和研究意义,以焦点物种栖息地保护视角下的生境网络数字化构建研究为方向制定研究方法,构建逻辑框架。
1.2.1研究目的
(1)梳理目前生境网络构建方法的研究成果,总结各类方法的优劣势。通过归纳总结,力求找到创新性的研究切入点与技术逻辑,从而为多样本、全周期,且符合生物栖息地保护视角的生境网络构建方法找到研究突破口。
(2)构建焦点物种栖息地保护视角下的城市生境网络评价方法。对案例城市的现状进行系统的研究,并基于文献和大数据技术制定评价指标体系,对典型生境的焦点物种及其栖息地进行评价与筛选,探讨焦点物种栖息地的空间分布及质量情况。
(3)形成数字化的构建方法,为城市生境网络建设和优化提供新思路。对案例城市现有生境网络的空间分布及生态质量进行研究,结合典型生境的焦点物种构建复合生境网络。通过对无干预状态下自然情景发展的未来城市生境和通过本研究设计后人工干预情景10年后的生境进行模拟,将两者从空间和质量方面进行对比检验,从而验证本研究产生的效益并且得到成果反馈,进而优化设计。最终提出生境网络构建的整体策略。
第二章生境网络研究综述
2.1生境网络基本概念介绍与相关理论辨析
2.1.1基本概念介绍
(1)生境网络
生境网络(Habitat Network),指由核心保护区、自然斑块结构、半自然斑块结构、跳板结构以及具有相互连通功能的廊道所叠加而成的网状生态景观体系[8]。这一网状型的生态景观体系最初提出的目的,是通过运用能实现生物互动的廊道结构连通各种生境,从而进行跨地域的生物互动,以降低生境碎片化的影响,同时保持城市生态系统健康发展和增强其稳定性。由于城市化程度加强,适合生物栖息活动的生境面积正逐步减少,生境品质也逐步降低。因此所产生的自然隔离效应逐渐不利于保护生物和生态系统的多样性。而生境网络的形成则是应对自然生境破碎化现状的必要手段,它能够连接多个彼此隔离开的自然生境,为自然生境之间的动物迁移提供便利,并以此保持生物群落之间的沟通交流,从而保障生态系统内生物的多样性。
生境网络由“核-斑-廊-岛”四元素组成,分别为核心保护区、斑块、廊道、跳板(表2.1)。四类要素相互组合形成网状结构,维持着包括迁徙、繁殖等在内的各种生物活动[9]。合理的生境网络结构可以保障生物群落的多样性与生态系统的稳定性。
①核心保护区:
核心区指生物在自然环境中的主要栖息生活地点,通常规模很大,自然程度很高,是栖息地系统建设的基底要素。由于较少受到人类活动和城市开发的干扰,其种群体系较为完善,生物种类也较为多样,是生态环境保护工作中的重点保护对象,因此一般被列为禁建区。城市生境网络核心区主要对应的土地类型有大面积的城市绿地、城郊的山林、自然水域,有重大经济价值的山林主题公园、水源地保护区、大中型湿地公园等。
2.2生境网络研究发展沿革
生境网络从上世纪发展到现在经历了从概念提出到理论不断丰富,从实践初步尝试到大量生境网络开始建设的漫长发展历程。按照不同时期的理论丰富程度与实践深化程度可以分为启蒙阶段、发展阶段、深化阶段(表2.3)。
(1)生境网络的启蒙阶段
美国学者Grinnell在1917年最先提出了生境(habitat)的概念,也可以称作栖息地,其本意是生物物种赖以生存的物质环境空间,但通常指生物栖息的区域,或者动植物所栖息的环境地理范围。Ables等(1980)提出野外生物的生境是指能为一定种的野外生物创造生活必需要求的生存空间单元;Baily(1984)则更加重视生存在其附近或相应区域的生物群落,并提出“生境是与生物共处的一切群落的总和”。因为生物总是以特殊的生活方式生存在某一生境之内,但同时动物的各种活动、群体动态和群体构成因素都与其所在的生境密不可分,所以生境又可看作是指任何生物的个体、种群或群落中的主要成分都能在这里开展生存过程的空间结构。一个特殊生物物种的生境,是指被该种类生物所占据的食品、隐蔽物、水等环境资源,气温、雨量、猎物及竞争对手等环境条件以及让这种特殊生物物种得以生存和繁衍的环境空间的总称[32]。
1980年代初,受岛屿生态地理学的启示,德国景观生态和环境生态学开始了对廊道系统与网络格局的积极探索。一些研究者把相关的"格局—功能"概念扩展到了人造景观对环境影响的研究上。如:有关在自然界中公路对小哺乳动物的运动、分布格局的影响等课题研究[33];关于生境碎片化和局部物种隔离,对濒危物种的数量影响问题的研究[34]等。研究还确立了在自然生态空间中增加自然或者半自然生境结构对景观连接程度提升作用的必要性,生境网络研究的启蒙阶段由此开始。
第三章 焦点物种栖息地保护视角下城市生境网络数字化构建方法..............20
3.1 方法与途径 .............................. 20
3.2 数据库搭建 .............................. 22
第四章 沈阳市中心城区生境网络构建研究 .............................. 42
4.1 沈阳市中心城区概况 .................................... 42
4.1.1 地理地貌 ................................... 42
4.1.2 历史沿革 ....................................... 43
第五章 结论与展望 ............................. 124
5.1 研究结论 ....................... 124
5.2 研究创新性 .................................. 126
第四章沈阳市中心城区生境网络构建研究
4.1沈阳市中心城区概况
沈阳市具有悠久的历史,在古代曾叫做奉天、盛京。沈阳为辽宁省省会、副省级市、特大型都市、东北城市圈的核心都市、我国主要的制造业生产基地和中国现代化装备制造业基地。沈阳市下辖10个区、2个县、1个县级市,总面积12860km²。截至2020年,根据第七次全国人口普查数据,沈阳的常住人口为9070093人。
本文的研究对象为沈阳市中心城区,指沈阳市中心区域的市辖九区(图4-1)。其由东侧千山余脉、南北农田、中部浑河形成了城市周边的自然生态格局,并且在市区内初步形成“三环、三带、四楔”的城市绿地格局,为城市生境网络构建提供了基础。
第五章结论与展望
5.1研究结论
(1)有必要继续完善生境网络相关理论及构建方法以应对生态文明建设的需求。
本文通过文献研读和归纳总结,对生境网络的基本概念及相关理论进行解读,对生境网络研究历程与国内外研究进展进行整理。
在基本概念及相关理论进行解读部分对生境网络的概念进行界定并对其组成要素进行介绍,随后对生境网络相关的生态网络、绿地网络、绿色基础设施、生态基础设施、景观基础设施概念进行阐述,从而明确生境网络的定位及含义;在相关研究进展部分将生境网络发展阶段分为启蒙期、发展期及深化期,并对每个阶段的理论与实践成果进行总结;在研究方向部分将目前国内生境网络相关研究分为基于生境思想的城市绿色空间规划、基于时空成因的生境变化分析、基于物种栖息环境的生境营造3个方向;在生境网络的构建方式与途径部分将目前的研究分为以生境网络形态学和结构指数为目标的生境网络构建方法和以生态学和生物保护为视角的生境网络构建方法两类;在评价方法与技术部分则分为利用评价指标和利用评价模型进行生境网络评价两类。
通过本文对生境网络相关理论进行了较为深入的研究可以发现,目前生境网络相关的理论尚未完善,构建方法尚未成熟。尤其是在生态文明建设要求日益迫切的当下,对生境网络相关理论及构建方法的研究亟待继续补充完善。
参考文献(略)