讨论与结论

 

城市化进程和人类活动对丰台区生物栖息环境以及迁徙路径造成了严重的影响，构建绿地网络是提升空间连接度、保护生物多样性的有效方法。本研究讨论了适宜物种迁徙的绿地斑块最优距离阈值，借助电路模型模拟生物迁徙路径，提取对保障生物迁徙有重要贡献的生态源地与潜在连接廊道，并根据电流密度分析源地与廊道的相对重要性，提出在城市绿地建设中，通过增加生物迁徙关键位置的绿地斑块，优化绿地生态网络结构，促进绿地景观的连接度和完整性建设以维持物种生存和迁徙途径。研究结果表明：

 

1）斑块距离阈值为3km时，区域较小绿地斑块的重要性能够有所体现，同时大型斑块能够保障生态系统稳定，并作为物质、能量交换的“集散地”满足生物栖息与迁徙的需求，此时，IIC值为0.23，PC值为0.19。距离阈值在0.5~3km范围内时，NL、IIC与PC不断增加，在3km处IIC与PC迅速提升，表明景观连接度显著提高。NC呈对数减小，在2km处突变转折并趋于平缓，表明距离阈值为2km时所有斑块能够达到相互连通的状态。

随着距离阈值不断增加，IIC与PC仍然呈现上升趋势，当距离阈值达到6km时，增长速率逐渐趋于平缓，因此3~6km是较为适宜距离阈值。为了满足鸟类等焦点动物的迁徙距离，同时保障生态系统中有足够规模的绿地斑块以提供正向生态系统服务功能，本研究确定3km为适宜物种迁徙以及绿地建设的最佳绩效距离。

 

2）在3km最优距离阈值下，基于“源地—廊道—关键节点”范式构建区域绿地网络，明确生物多样性优先保护区域。识别重要性指数（dI）>1，面积>10hm2的39个绿地斑块作为源地，总面积4122.66hm2，源地间潜在廊道共计83条，宽度为400m，总长度142km，总面积5753.80hm2。丰台区东、西生境状况呈现明显的差异化。西部多为自然村镇，绿地斑块数量较多，生境基底良好，分布有北宫国家森林公园、云岗森林公园、青龙湖森林公园、世纪森林公园、永定河休闲森林公园等面积较大的绿地斑块，为物种提供主要的栖息环境，该区域处于生物多样性保护与区域发展的协调与权衡中。



在中部与东部地区，建设用地和农田侵占了大面积的生态用地，绿地斑块面积较小且多以沿道路绿化为主的线性空间，破碎化严重，缺乏生物栖息的生态源地以及迁徙的“垫脚石”斑块，廊道数量显著降低，生物迁徙距离增加，对比丰台区目标物种池鹭的分布点与绿地网络之间的空间关系，发现95%以上的分布点位于源地或必要迁徙路径边缘，可以证明该绿地网络构建具有一定的可信度。

 

3）利用电路理论量化源地斑块和廊道对于提升景观连通性的重要程度、识别关键的连接区域并采取保护修复措施，对区域制定生境优先保护策略、提高生物多样性保护效率有一定的指导意义。因此，建议优先开展区域关键生态节点的修复计划，在局部地区将建设用地和耕地转化为生态用地，作为生物迁徙的“垫脚石”，通过适当的用地调整，清除或减小生物迁徙阻力，大幅提升生态系统服务功能，可以有效保护夹点区域生境质量。

 

目前，由于获得种群迁徙直接测量值（物种类型、物种分布资料、迁徙路径监测等）的难度和费用较高，以城市生物多样性为导向或融合生物保护的绿地网络构建方法以形态空间格局分析、最小成本路径、基于图论的连接度指数评价为主[36-37]，虽然部分学者综合使用以上方法以求实现最大限度的生物保护[34]，但依旧很难准确地模拟区域的物质和能量流动，原因在于上述方法有一个突出的局限性—假设物种的运动被限制在一个单一的最优路径中[38]。

电路理论模型因结合了电子随机游走的特性而区别于以往的景观连接度模型，它在连续的映射层上运行，因此考虑了多种可选的连接路径，突出了需要更密切关注的夹点（关键栖息地），并定义优先保护走廊，它比图论方法或最小成本路径分析更准确地反映了生态现实[22]，可以越来越精确和有效地预测空间格局和特征对野生动物的重要性，在模拟物种扩散时具有更大的优势[25]。

 

本研究结合基于图论的景观指数和电路理论，从结构与功能2个层面出发，尝试研究一种全面的绿地网络构建路径以更好地实现城市生物多样性保护。此外，采用了景观尺度的视角来研究这一问题，降低了该研究尺度下对大量复杂的物种数据需求的依赖性，并利用文献中的观测数据作为辅助验证。这种方法可以适用于景观结构如何促进或阻碍城市野生动物物种迁徙的研究，为城市生物多样性保护提供了研究思路，有助于相关城市规划部门确定绿地网络中的优先保护要素并补充潜在的连接走廊。

 

尽管结合基于图论的景观指数与电路理论的方法在全面评估绿地连接度方面具有一定的优势，但需要注意的是，结构性连接评估与功能性连接评估两者在绿地网络构建过程中承担的角色并不是简单的递进互补关系。一方面，在本研究中结构性连接评估主要被用于斑块最优距离阈值求解以及生态源地确定的过程，结构性连接评估更多地应用于潜在廊道与关键迁徙夹点的识别过程。



事实上，无论哪一个过程都包含了结构性连接与功能性连接两者的影响，因而本研究将结构性连接与功能性连接分开来讨论构建绿地网络具有一定的局限性，在未来的研究中需要进一步探讨二者在整个绿地网络构建过程中发挥的作用以及相互关系。另一方面，本研究基于丰台区的现状绿地确定了源地与廊道的优先保护顺序以及亟须保护的关键夹点区域，通过对比用地现状与绿地网络构建情况，分类讨论了所识别的源地斑块与潜在廊道的优化策略与规划落地性，从而能够更加精确地对接区域生物多样性保护规划政策。

从可持续发展的视角来看，如果能在此基础上建立优化情景，选择有发展潜力的绿地作为网络优化的“垫脚石”并再次评价绿地连通潜力，将会产生更为积极、持续的生态效益。

 

最后需要注意的是，由于物种迁徙具有很强的随机性，生物多样性的研究范围往往大于绿地网络的构建范围，本研究中以行政区划作为研究范围，对位于边界线附近的斑块进行评估时会带来不可避免的误差，因此在分析时需要从全局的角度合理权衡斑块的重要性，这也是本研究的局限性之一，在进一步的研究中可能考虑通过扩大研究范围或建立缓冲区的方法来减少行政边界带来的误差影响。