南京江宁乡村三生空间及生境类型的3个识别

摘要：【目的】三生融合是乡村景观空间的基本格局，识别生态格局、优化生境网络是保护生物多样性、修复乡村生态环境的基本途径。

 

【方法】基于土地覆被类型遥感解译，识别乡村三生空间及生境类型分布；依托MSPA方法识别生态斑块，采用InVEST模型评价斑块的生境质量，并结合三生空间类型提取生态源地；综合运用ArcGIS的栅格计算器及linkageMapper工具箱进行生态廊道、夹点、障碍点的识别。

 

【结果】进一步整合出江宁区四片区-五组团-多廊道-多节点的多层级复合式生境网络格局，将其作为构建区域乡村生态本底的基础。

 

【结论】在尊重三生空间融合的前提下，基于定量及空间定位与定性研究，初步形成乡村生境优化的路径。

 
 

江宁区位于南京市东南部（图1），域内地形地貌类型丰富，具有典型亚热带北部气候与植被特征。江宁区西北部为长江及其沿岸湿地，东北及西南地势较高，有近400座低山分布，整体地貌主要以丘陵、岗地为主[1]，其中，东北片区的山体呈北东走势，山体连续性高且较为陡峭；西南部山体体量较大，夹杂部分缓坡地带，低山丘陵地带植被覆盖度较高，主要为亚热带针叶林和落叶阔叶林；中部地势较低，主要为适宜耕作的平原。

南京市的发展对乡村及其生态环境不可避免地产生了一定影响，江宁区作为南京都市边缘地带，随着城镇建设和农业生产对土地的改造，自然的生态本底被扰动、生态环境被改变，生境的脆弱性和生物多样性保护成为亟待解决的问题。

 

过往从形态学角度探讨乡村生态问题的研究，存在就形态论生态的间接性；而专注从生态学角度开展的乡村研究，往往又淡化了乡村三生空间融合的基本特征，因此在生态源地、廊道及节点的识别中存在着不确定性。本研究聚焦南京市江宁区的用地构成与生境质量，并在国土空间规划语境下，结合三生空间与生境的分布特征，探索区域生态环境保护和城乡建设持续发展的依据，旨在探索高速城市化背景下城郊乡村生态环境与生物多样性保护的科学途径。




 

 

本研究以定量为基础、以定位为抓手，在此基础上生成定性决策的研究思路，探讨江宁区乡村生境空间的识别、保护与规划。首先，通过对江宁区的土地覆被类型进行遥感解译，分析三生空间及生境类型分布状况；其次，融合生态与形态因素，综合运用形态学空间格局分析（morphologicalspatialpatternanalysis,MSPA）方法（聚焦景观形态）和InVEST模型（聚焦生境质量），并结合三生空间与生境类型提取生态源地；再次，利用ArcGIS的栅格计算器运算得到研究区内的综合生态阻力面，运用ArcGIS的linkageMapper工具箱识别生态廊道、夹点、障碍点，形成由生态源地、源间生态廊道、生态节点构成的多层级生态网络。在此基础上探讨以乡村生物多样性保护为目标的空间优化策略（图2）。

 

1基于Sentinel-2A遥感影像的乡村三生空间及生境类型的识别

 

三生空间分别对应了乡村的3种主要用地类型，同时也反映了不同用地的生境特征，采用遥感影像解译识别三生空间及生境类型分布，是认知乡村生态景观的基础。

 

 

依托于自然，农业生产与人类生活共同融合的乡村生态环境逐渐形成，具有明显的复合性和镶嵌性特征。不同的景观单元对于生物多样性具有不同的影响，其中，耕地作为人工植被景观，具有生产的功能属性，但由于植被类型单一，其间的野生物种较少；自然山林区域则具有良好的生态本底和较丰富的物种多样性。

 

 

本研究以空间分辨率为10m的Sentinel-2A遥感影像数据作为原始数据，利用eCognition平台的最邻近监督分类法解译江宁区的地表覆被类型，将下垫面分为林地、草地、建设用地、耕地、裸地、水域6个类型，识别江宁区的三生空间类型分布特征（图3），其中，生态空间主要分布于以丘陵地貌为主的云台山、牛首山、方山、青龙山、汤山区域，其植被覆盖度较高，是生态保育的重要空间；生活空间主要集中分布在地势较为平坦的中部平原区域以及长江沿岸区域，其中村镇居民点主要位于南部及东北部区域，且呈分散式分布；耕地、鱼塘等农业生产空间与村镇居民点呈镶嵌式分布，多位于西北的南山湖与云台山之间、溧水河沿岸以西、句容河沿岸等区域，3类空间共同形成了江宁区乡村三生空间融合的景观格局。

 

 

江宁区生境类型可分为人工生境、半自然生境、自然生境3种（图4）。其中，

 

1）人工生境主要包括建设用地（532.42km2）、裸地（99.03km2）、部分草地以及人工坑塘、水库等。建设用地受人为活动的扰动较大，主要分布于江宁街道西北区域、谷里街道西北区域、秣陵街道、东山街道西南区域、禄口街道西北区域、汤山街道东南区域，裸地分布较为零散，鲜有植被覆盖，生物多样性较低。

 

2）半自然生境主要包括145km2耕地，多分布于西部和南部的山地周边平原以及中部和东南部平原地带。

 

3）自然生境则主要包括长江、秦淮河、溧水河、句容河等水域及其沿岸湿地以及林地，林地主要集中分布于云台山及西北部青龙山、汤山及周边区域，另有部分林地零散分布于东南部及中部。

 

自然及人工林地具有良好的生态本底，有利于生物多样性保护，可以作为生境网络中的生态源地。研究区域内的林地面积共计582.78km2，草地面积共计40.59km2，水域面积共计164.01km2。