Suggestions for Optimizing the Ecological Security Pattern in Chaohu Basin Based on Landscape Types and Ecological Risk Assessment
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摘要:
科学合理地构建生态安全格局是维护区域可持续发展的重要保障。为优化巢湖流域生态安全格局分区，本文以该流域2010年、2016年、2022年3期景观类型遥感数据为基础，通过景观风险评价模型，研究巢湖流域近年来景观生态风险的时空变化，并结合自然本底特征提出了巢湖流域生态安全格局分区优化建议。结果表明：2010 ~ 2022年，巢湖流域低风险小流域数量在减少，较低风险小流域数量后期开始增加，中等风险小流域在增加，较高、高风险小流域数量有减少趋势。对比发现，景观生态风险在区域各主要流域内部及主要流域之间差异性较大，但同一流域变化等级未出现越级变化现象，均为相邻等级之间转化，因此，同一主要流域景观生态风险随时间变化特征差异较小。基于巢湖流域自然本底及景观风险时空变化特征，提出了“两区、三廊、四片、两带”流域生态安全格局分区优化建议。
Abstract:Constructing ecological security pattern scientifically and reasonably is an important guarantee for regional sustainable development. In order to optimize the ecological security pattern zoning of the Chaohu Basin, based on remote sensing data of landscape types in the basin from three periods in 2010, 2016, and 2022, this paper investigates the spatiotemporal changes in landscape ecological risk of the basin in recent years by using a landscape risk assessment model, furthermore, puts forward some optimization suggestions for the ecological security pattern zoning of the basin by combining the characteristics of natural background. The results show that from 2010 to 2022, the number of low-risk small basin in Chaohu Basin decreased, the number of lower-risk small basin began to increase in the later period, the number of medium-risk small basin increased, moreover the number of higher-risk and high-risk small basin showed a decreasing trend. Upon the comparison, this paper reveals that there is significant variation in landscape ecological risk within and between major basins in the region, however, within the same basin, there is no leapfrog change in the variation levels, but transitions between adjacent levels. Therefore, the characteristics of landscape ecological risk that changes over time within the same major basin exhibit minimal differences. Based on the natural background and the spatiotemporal variation characteristics of landscape risk in Chaohu Basin, this paper proposes the optimization suggestions of " two zones, three corridors, four patches and two belts " for the ecological security pattern zoning of the basin.
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表 1 土地利用数据分类体系表
Table 1. Classification system of land use data
类别 配色（R, G, B） 农田 250, 227, 156 森林 68, 111, 51 灌木 51, 160, 44 草原 171, 211, 123 水域 30, 105, 180 裸地 207, 189, 163 不透水面 226, 66, 144 注：据Yang J and Huang X.（2023） 
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表 2 景观破碎度指数、景观分离度指数、景观分维指数计算表
Table 2. Calculation table of landscape fragmentation index, landscape separation index and landscape fractal dimension index
指数名称 计算公式 参数意义 景观破碎度指数 $ {C}_{i}=\dfrac{{n}_{i}}{{A}_{i}} $ $ {A}_{i} $ 为景观类型$ i $ 的面积，$ {n}_{i} $ 是斑块数量。景观分离度指数 $ {N}_{i}=\dfrac{A}{2{A}_{i}}\sqrt{\dfrac{{n}_{i}}{{A}_{i}}} $ $ {A}_{i} $ 为景观$ i $ 的总面积，A为景观总面积，$ {n}_{i} $ 为景观$ i $ 的斑块数。景观分维数指数 $ {F}_{i}=2\mathrm{l}\mathrm{n}({p}_{i}/4)/\mathrm{l}\mathrm{n}{A}_{i} $ $ {p}_{i} $ 是景观类型符号库$ i $ 的周长。注：据贾艳艳等（2022）
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表 3 各年份不同等级景观生态风险小流域统计表
Table 3. Statistics of small basin with different levels of landscape ecological risk by year
阈值，风险划分 2010年 2016年 2022年 数量（个） 占比 数量（个） 占比 数量（个） 占比 ERI≤0.068，低风险 12 9.68% 11 8.87% 10 8.06% 0.068<ERI≤0.093，较低风险 21 16.94% 21 16.94% 34 27.42% 0.093<ERI≤0.100，中等风险 29 23.39% 32 25.81% 36 29.03% 0.100<ERI≤0.109，较高风险 51 41.13% 49 39.52% 35 28.23% 0.109<ERI≤0.121，高风险 11 8.87% 11 8.87% 9 7.26%
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图(7)
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