环洱海滨湖坝区乡村景观生态廊道构建

高彬嫔，吴映梅

(云南师范大学 地理学部，云南 昆明 650500)

“山水林田湖草是一个生命共同体”，“生命共同体”科学界定了人与自然的内在联系和内生关系[1]。生态廊道是构建区域山水林田湖草完整生态系统的重要组成部分，其作为景观生态的线性单元，通过连接空间分布上较为孤立和分散的生态单元，增加了生态系统的连通性，增强了种群的抗干扰能力和稳定性，满足了不同物种的扩散、迁移和交换。乡村景观生态廊道作为人与自然和谐发展的纽带[2]，通过搭建生态节点与人文节点的链接，一方面维护了生态系统结构、功能和过程的完整性，另一方面满足了乡村传统文化保护需求，是自然生态与人居环境融合共生的生态文化体系。随着城镇化的快速推进，环洱海滨湖坝区生态用地面积不断减少，生态斑块破碎化更加明显，而缺少廊道连接或廊道不完善，会造成整个滨湖坝区生态系统失衡。如何通过乡村景观生态廊道构建维护环洱海滨湖坝区生态系统健康与完整性成为亟待解决的问题。

生态廊道作为景观生态元素之一，受到国内外学者高度关注[3-5]。北美学者最早认识到自然保护区及国家公园连通的重要性，Mac Arthur和Wilson在“岛屿生物地理学说”基础上提出用廊道连接相互隔离的生境斑块，以减少生境破碎化给物种生存带来的负面影响[6]。Forman以促进人与自然的和谐共处目标，研究提出有利于生态环境合理利用与保护的“斑块—廊道—基质”生态网络构想[7]。Confine等人则首次提出基于GIS的生态廊道建设模型；西欧学者则更多重视空间生态要素，以生物保护为目的构建大尺度生态廊道，其中Niemela J、Newton A等分别对芬兰城市生态网络、英格兰多赛特河流廊道的生态系统服务进行了量化评估，拓展了生态廊道功能尺度[8-9]。从文化景观保护视角的生态廊道研究以美国国家遗产廊道最为典型，Thedore J Ligibel、J.Glenn Eugster、Brenda Barrett等学者分别从遗产廊道的产生与发展，社会、政府推动下的遗产廊道演进，国家遗产区域模式的根源等方面追溯了美国国家遗产廊道管理模式发展，摸索出了一种针对大尺度文化景观的保护方法[10]。国内学者对于生态廊道的研究起步较晚，研究对象主要涉及城市[11]、山地[12]、水域[13]、湖泊[14-15]等特殊区域与生态敏感性地区的廊道构建，研究方法多运用景观格局指数法、生态系统服务量化法[16]和网络结构分析法[17]，研究理论以钱学森提出的“山水城市”理念、俞孔坚的“景观格局原理”为指导[18]，鲜有研究探讨传统村落与生态敏感区的廊道构建。本文尝试将人文景观与自然生态景观结合，探究乡村传统村落与生态环境和谐共生模式。

云南环洱海滨湖坝区是典型的高原湖泊生态脆弱区，同时作为白族人民的世居地，乡村景观特征明显，兼有文化、景观与生态等多元研究价值[19]。本文运用以位序—规模法、自然断点法、GIS距离分析模块为主的方法体系，基于面积—类型—空间关系确定生态源地[20]，尝试搭建生态节点与人文节点的链接，探索构建人文自然复合型乡村景观生态廊道，从文化、生态融合共生的视角提出人文自然景观保护的新思路。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

环洱海地区位于云南西部，东与宾川县、祥云县相连，南与弥渡县、巍山县为邻，西接漾濞县，北临洱源县。全境东西横距46.3 km，南北纵距59.3 km，从西北至东南呈现一个不规则的狭长带，总面积1 815 km2，山地占70.5%，洱海水域占13.7%，坝区仅占15.8%，是云南特有少数民族——白族的重要聚居地，属于典型的滨河坝区乡村聚落，其中入选国家级传统村落名录的村落共16个。

1.2 数据来源

本文数据来源于基础地图数据来源于全国地理信息资源目录服务系(www.webmap.cn)1∶100万全国基础地理数据库；土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心2018年中国土地利用数据；高程数据采用ASTERGDEM数字高程数据(http：//www.gscloud.cn/)分辨率为30m；传统村落空间分布数据来源于余亮等(全球变化科学研究数据出版系统http：//www.geodoi.ac.cn)[21]。

2 研究方法

本文从地理学综合观视角出发，系统考虑研究区自然和人文特征，将连接环洱海滨湖坝区景观空间的重要节点区分为自然和人文两类：生态源地为自然节点、传统村落为人文节点，以此奠定本文的研究方法，构建乡村景观生态廊道。

2.1 生态源地识别

生态源地是景观中需重点保护且对促进生态系统稳定极其重要的区域，一般由生态系统服务重要性较高、较为敏感的生态斑块组成[22]。本文将环洱海滨湖坝区生态价值较高的林地、耕地、草地、水体景观作为生态景观斑块。针对其数量多、面积小、破碎度较高的特征，先合并处理碎小斑块，按面积原则排序，采用首位度模型[20]在研究区537个生态景观斑块中提取面积规模前20%的107个生态景观斑块(表1)；再运用自然断点法筛选各类生态景观斑块中面积较大的23个斑块作为重要的生态源地，面积为1 081.36 km2，占生态景观斑块总面积的89%，且在生态景观斑块中首位度高代表性强(图1)；并提取生态源地重心坐标，综合抽象为点状要素作为自然节点，为进一步运用MCR模型构建乡村景观生态廊道进行标准化处理。

表1 生态景观斑块构成

图1 生态景观斑块位序—规模图

2.2 人文节点的识别

传统村落是最具代表性的地域文化遗产景观，作为地域文化传承的重要空间载体，整体上延续和传承了中国优秀传统文化。环洱海滨湖坝区以白族为主的村落形成较早，拥有丰富的社会文化资源。本文借鉴美国遗产廊道模式对人文资源整体性保护的作用，将入选国家级传统村落名录的16个村识别为人文节点，而予以保护的村落更能体现传统文化、民族文化、地域文化和整体传的传承性。以传统村落人文节点与生态源地自然节点共同构建乡村景观生态廊道，以期达到生态景观和传统村落保护的双重目的。

2.3 生态阻力面生成

不同生态源地之间景观信息流动和运行，需要综合克服一定的阻力因素来加以实现，需要依据研究区生态环境现状来综合考虑自然地理条件和人文社会活动对生态源地扩张产生的影响[12]。结合研究区实际，采用德尔菲(Delphi)法赋值各阻力因子权重，土地利用类型权重赋为0.5，坡度、距道路距离进行重分类后分别赋权为0.3、0.2。采用GIS栅格计算器对各因子进行加权求和，从而得到环洱海滨湖坝区生态源地扩张过程阻力面(表2)。

表2 生态阻力面确定指标与权重

2.4 乡村景观生态廊道构建

最小耗费距离模型(minimal cumulative resistance，MCR)能够计算分析任一景观栅格到景观源地的景观流运动的最小累积阻力，可以较好的反映出生态源地间的物质交流[2]，对构建生态景观廊道极为有用。研究区由于受人类活动影响明显，生态景观斑块较为破碎，相互之间没有形成较好的关联。在识别生态源地自然节点和传统村落人文节点及确定生态阻力面的基础上，运用ArcGIS 10.2中的Spatial Analyst工具的Cost Path模块生成各生态源地之间的最小累积耗费距离，并进行叠加去除重复路径，得到研究区乡村景观生态廊道。最小耗费距离模型公式：

式中：MCR是最小累积阻力值，Dij表示物种从源j到景观单元i的空间距离，Ri表示景观单元i对某种运动的阻力系数。(Dij×Ri)的值可以看做衡量物种从j到空间某点的路径的相对容易达到性。

3 结果与分析

3.1 生态源地特征分析

环洱海滨湖坝区识别出的生态源地面积共1 081.36 km2，占全区总面积的59.58%。利用ArcGIS软件对识别出的23块生态源地进行标准差椭圆分析得到生态源地空间分布的中心、离散和方向趋势(封二图版Ⅰ图2)。从标准差椭圆的方向来看，生态源地空间分布呈“西北—东南”方向，主要归因于研究区生态景观基本为“西北—东南”走向，生态源地的空间分布主导方向与生态景观格局较为一致。从标准差椭圆的范围来看，由于生态源地空间分布方向与整体生态景观格局相比稍偏向西南方向，标准差椭圆x轴长度11 353 m，y轴长度25 528 m，旋转角170°，椭圆轮廓范围涵盖了52%的生态源地重心，反映出生态源地集聚程度较高。

3.2 生态阻力面特征分析

对已确实的生态阻力面应用自然断点法[14]划分等级，分为高阻力值、较高阻力值、中等阻力值、较低阻力值和低阻力值(封二图版Ⅰ图3)。其中，高阻力值分布在喜洲镇、银桥镇、大理镇、下关镇东部，海东镇南部，上关镇、双廊镇北部以及凤仪镇中东部；较高阻力值分布在下关镇、凤仪镇北部；中等阻力值集中分布在海西的喜洲镇、弯桥镇、银桥镇、大理镇中部；较低阻力值在整个研究分布较为广泛；低阻力值分布在挖色镇东部以及凤仪镇、下关镇南部。生态阻力面等级划分显示，城镇化发展较快的区域生态阻力大，“西北—东南”方向的生态源地分布格局存在被阻断风险，表明人类活动对生态景观影响显著。

3.3 人文节点特征分析

环洱海滨湖坝区识别为人文节点的16个国家级传统村落分别是喜洲镇喜洲村、喜洲镇周城村、下关镇刘官厂村委会凤阳邑村、大理镇龙龛村委会龙下登村、凤仪镇丰乐村北汤天村、喜洲镇沙村村委会城北村、喜洲镇庆洞村、挖色镇大城村、双廊镇双廊村、双廊镇长育村、太邑彝族乡桃树村委会坦底么、太邑彝族乡者摩村、湾桥镇中庄村委会古生村、银桥镇五里桥村委会沙栗木村、上关镇青索村委会、喜洲镇上关村。村落空间分布受洱海生态景观格局影响呈“西北—东南”方向，与生态景观格局较为一致。其中，洱海以西分布有11个村落，洱海以东分布有5个村落。将传统村落作为人文节点纳入到乡村景观生态廊道构建中，一方面可以补充丰富生态廊道构建的内容，对以景观保护为目的生态廊道构建研究具有理论上的探讨价值；另一方面也对传统村落文化遗产保护具有重要的实践意义。

3.4 乡村景观生态廊道特征分析

统筹考虑研究区传统村落位置与生态源地分布，根据生态阻力面特征和最小耗费路径，连通16个传统村落人文节点和23个生态源地自然节点(封二图版Ⅰ图4)，共生成37条乡村景观生态廊道，总长度约199.5 km(封二图版Ⅰ图5)。其中28条分布在喜洲镇、银桥镇、大理镇、下关镇、海东镇、上关镇、双廊镇、凤仪镇生态斑块较为破碎的区域，占全区生态廊道总数的76%。生态源地自然节点与传统村落人文节点的连接不仅增加了生态系统的服务价值。同时增加了文化保护价值。生态源地、传统村落、生态廊道和生态景观斑块共同构成了区域“点—线—面”的自然人文景观格局，形成了一个综合型乡村景观生态空间结构。

4 结论与讨论

本文以环洱海滨湖坝区为例，综合运用位序—规模、自然断点及GIS空间分析方法体系，基于生态源地自然节点和传统村落人文节点的识别，探讨乡村景观生态廊道的构建，得出以下结论：(1)从生态源地的识别和特征视角，研究区生态景观斑块中识别出的23个生态源地首位度高、代表性强，总面积为1 081.36 km2，占生态景观斑块总面积的89%，且生态源地呈“西北—东南”方向分布与生态景观格局一致，生态源地聚集程度较高；(2)从人文节点的识别和特征视角，将入选国家级传统村落名录的16个村落识别为人文节点，作为地域文化遗产景观的代表纳入到乡村景观生态廊道构建中，拓展了研究区整体景观空间，增强了自然人文景观斑块之间的联系，改善了原有较为分散、孤立的状态；(3)从生态阻力面的生成和特征视角，构成研究区阻力面的因子主要有3类，即地形因子、土地因子、人类活动因子，阻力面等级可划分为高阻力值、较高阻力值、中等阻力值、较低阻力值和低阻力值五个等级，高阻力值分布在喜洲镇、银桥镇、大理镇、下关镇东部，该区域也是受人类活动干扰最为显著、城镇化进程最为迅速的区域；(4)从乡村景观生态廊道构建和特征视角，将生态源地自然节点与传统村落人文节点连通构建的37条乡村景观生态廊道中，有28条分布在研究区人类活动相对集中且生态斑块较为破碎的八个镇，占全区生态廊道总数的76%。

本文根据研究区生态景观空间信息基础，识别分析生态源地、传统村落、生态阻力面及特征，探索将传统村落作为人文节点与生态源地自然节点连通，构建乡村景观生态廊道，拓展了整体景观空间，增强了景观组分间的联系，为环洱海滨湖坝区生态保护与传统民族文化保护协调推进提供思路，推动构建山水林田湖草生命共同体，落实生态文明理念。研究借鉴美国国家遗产廊道模式，首次将传统村落识别为人文节点介入生态廊道构建，作为探索性研究定存在不足之处，由于本文未能深入探讨研究区全部传统村落的特征。生态廊道构建考虑人文因子的介入将是未来研究的一个重要拓展点，可为丰富复合生态廊道构建研究提供一种理论视角和实践依据。