生态网络具有减缓生境破碎化的负面影响、促进基因交流和物种迁移的重要功能，是促进生物多样性保护的一种工具或框架，也是治理国土空间和维护区域生态安全的重要途径。黄河上游地区生态环境脆弱，重要生态节点的破坏极易引发生态网络的级联失效，从而导致区域生态安全风险。本书以全境位于黄河流域的省级行政区——宁夏回族自治区为典型区，探索不同尺度下生态网络的构建与优化问题，以此引导形成面向区域健康、稳定、高效与可持续的多层次生态网络空间体系，为保障西北地区生态安全、推动黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。
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国家自然科学基金地区基金项目宁夏六盘山贫困区三生空间融合发展的动力机制及模式研究，编号41961034，主持人
目录
序
前言
第1章 绪论1
1.1 背景与意义1
1.1.1 研究背景1
1.1.2 研究意义4
1.2 发展历程5
1.2.1 萌芽阶段5
1.2.2 初期阶段6
1.2.3 发展阶段6
1.2.4 成熟阶段8
1.3 规划与实践9
1.3.1 国际案例10
1.3.2 我国实践13
1.4 研究现状14
1.4.1 生态网络的构建问题14
1.4.2 生态网络的优化问题16
1.4.3 生态网络的尺度问题18
1.4.4 发展趋势18
1.5 典型区选择及研究尺度20
1.5.1 典型区选择依据20
1.5.2 研究尺度的界定21
第2章 理论与方法24
2.1 概念及内涵24
2.1.1 相关概念24
2.1.2 概念辨析27
2.2 理论基础29
2.2.1 岛屿生物地理学理论29
2.2.2 异质种群动态理论30
2.2.3 复合种群动态理论31
2.2.4“斑块-廊道-基质”理论32
2.2.5 景观连通性与渗透性理论33
2.2.6 景观结构、功能及动态理论34
2.2.7 等级理论及尺度相关性35
2.3 生态网络关键要素及识别方法36
2.3.1 生态源地识别方法37
2.3.2 生态廊道识别方法38
2.3.3 生态节点识别方法40
2.4 生态网络构建原则与理念40
2.4.1 基本原则40
2.4.2 基本理念41
2.5 MSPA-MCR生态网络构建流程43
2.5.1 MSPA模型43
2.5.2 核心区斑块景观连通性分析44
2.5.3 生态源地识别及等级划分45
2.5.4 MCR生态廊道识别及等级划分47
2.5.5 生态节点识别48
2.5.6 技术路线49
2.6 生态网络评价方法及优化策略49
2.6.1 生态网络连通性评价方法49
2.6.2 生态网络优化策略51
第3章 黄河上游典型区人地系统基本特征52
3.1 宁夏自然地理要素特征52
3.1.1 地质与地貌52
3.1.2 土壤与水文53
3.1.3 林-草-沙格局57
3.2 宁夏人文地理要素特征59
3.2.1 人口分布特征及变化59
3.2.2 农田分布特征及变化60
3.2.3 聚落分布特征及变化63
3.2.4 经济格局特征及变化64
3.3 宁夏自然保护区及生物多样性67
3.3.1 自然保护区67
3.3.2 生物多样性空间格局73
3.4 宁夏山水林田湖草沙耦合关系76
3.4.1 要素主导功能76
3.4.2 人地系统耦合关系79
第4章 黄河上游典型区LUCC与生态系统服务82
4.1 数据与方法82
4.1.1 数据来源与处理82
4.1.2 土地利用动态变化模型83
4.1.3 空间分析方法85
4.1.4 生态系统服务价值量模型87
4.2 宁夏土地利用时空动态变化特征89
4.2.1 三生用地数量结构变化特征89
4.2.2 三生用地动态度变化特征90
4.2.3 三生用地转移流的基本特征91
4.2.4 三生用地空间格局变化94
4.2.5 三生用地转移流的空间特征96
4.3 宁夏草地绿度特征98
4.3.1 草地绿度时间序列变化特征98
4.3.2 草地绿度图谱分异特征98
4.3.3 草地绿度态势指数特征100
4.4 草地绿度对气候变化和人类活动响应103
4.4.1 草地绿度对气候变化的响应103
4.4.2 草地绿度对人类活动的响应106
4.5 宁夏生态系统服务价值损益分析109
4.5.1 生态系统服务价值动态变化109
4.5.2 生态系统服务价值空间格局变化110
4.5.3 三生用地与ESV变化关联特征111
4.5.4 土地利用转移流与ESV损益流113
第5章 黄河上游典型区省域尺度生态网络构建与优化115
5.1 数据来源与处理115
5.2 宁夏全域生态源地识别116
5.2.1 宁夏全域MSPA景观格局特征116
5.2.2 宁夏全域生态源地筛选117
5.2.3 宁夏全域生态源地等级划分118
5.3 宁夏全域生态廊道提取121
5.3.1 宁夏全域阻力因子选择121
5.3.2 宁夏全域阻力面构建122
5.3.3 宁夏全域潜在生态廊道提取124
5.3.4 宁夏全域生态廊道等级划分124
5.4 宁夏全域生态网络空间结构特征125
5.5 宁夏省域尺度生态网络优化问题127
5.5.1 省域尺度生态网络优化的关键问题127
5.5.2 省域尺度生态安全格局模式129
第6章 黄河上游典型区市域尺度生态网络构建与优化131
6.1 区域特征及数据来源131
6.1.1 中卫市概况131
6.1.2 数据来源与处理133
6.2 中卫市生态源地识别133
6.2.1 以林地和水体为前景的MSPA分析结果133
6.2.2 以林地、水体和草地为前景的MSPA分析结果134
6.2.3 中卫市生态源地结构分析136
6.2.4 中卫市生态源地等级划分137
6.3 中卫市生态廊道提取138
6.3.1 中卫市阻力面构建138
6.3.2 中卫市潜在生态廊道提取140
6.3.3 中卫市生态廊道重要性界定140
6.4 中卫市生态网络空间结构特征141
6.5 市域尺度生态网络优化142
6.5.1 中卫市生态网络优化的思路142
6.5.2 中卫市生态安全格局模式143
第7章 黄河上游典型区县域尺度生态网络构建与优化145
7.1 研究区概况及数据来源145
7.1.1 灵武市概况145
7.1.2 数据来源与处理146
7.2 灵武市土地利用变化特征147
7.2.1 灵武市土地利用空间格局变化147
7.2.2 灵武市绿洲线动态变化特征148
7.3 灵武市生态网络构建149
7.3.1 灵武市MSPA景观分布特征149
7.3.2 灵武市生态源地等级划分149
7.3.3 灵武市生态阻力面构建150
7.3.4 灵武市潜在生态廊道提取152
7.4 灵武市生态-经济网络时空变化特征153
7.4.1 生态网络格局时空变化特征153
7.4.2 经济网络时空格局变化特征153
7.5 灵武市“生态-经济”双网互作关系分析155
7.5.1 “生态-经济”网络节点及干扰点分布特征155
7.5.2 “生态-经济”双网交互作用定量分析156
7.5.3 “生态-经济”双网互作机制157
7.6 县域尺度生态网络优化158
7.6.1 灵武市生态网络优化思路158
7.6.2 灵武市生态安全格局模式159
第8章 黄河上游典型区中心城区生态网络构建与优化161
8.1 银川市中心城区概况及数据来源161
8.1.1 银川市中心城区概况161
8.1.2 数据来源与处理162
8.2 银川中心城区土地利用/覆被变化特征分析162
8.2.1 土地利用变化特征162
8.2.2 生态用地植被覆盖变化特征163
8.2.3 不透水面的扩张特征163
8.3 银川市中心城区生态源地识别165
8.3.1 银川市中心城区MSPA景观格局分析165
8.3.2 银川市中心城区景观连通性分析166
8.3.3 银川市中心城区生态源地提取167
8.4 银川市中心城区潜在生态廊道提取169
8.4.1 银川市中心城区景观阻力分析169
8.4.2 银川市中心城区潜在生态廊道提取171
8.5 银川市中心城区生态网络空间结构特征172
8.6 城区尺度生态网络优化173
8.6.1 银川市中心城区生态网络优化的关键问题173
8.6.2 银川市中心城区生态网络安全格局模式175
第9章 黄河上游绿洲区河湖湿地生态网络构建与优化177
9.1 研究区特征及数量来源177
9.1.1 银川平原概况177
9.1.2 数据来源与预处理180
9.2 银川平原景观破碎度分析181
9.2.1 银川平原景观指数181
9.2.2 银川平原景观整体特征分析182
9.2.3 银川平原景观破碎化特征182
9.3 银川平原河湖湿地生态源地识别183
9.3.1 银川平原MSPA景观分析183
9.3.2 银川平原河湖湿地生态源地等级划分183
9.4 银川平原河湖湿地潜在生态廊道提取185
9.4.1 银川平原河湖湿地阻力面构建185
9.4.2 银川平原河湖湿地潜在生态廊道提取186
9.5 银川平原河湖湿地生态网络空间结构特征188
9.6 河湖湿地专题生态网络优化189
第10章 生态网络的尺度效应及国土空间治理191
10.1 生态网络的尺度效应191
10.1.1 生态源地的尺度效应191
10.1.2 生态廊道的尺度效应193
10.2 土地利用对生态源地的影响193
10.2.1 土地利用对林地生态源地影响193
10.2.2 土地利用对草地生态源地大小的影响194
10.2.3 土地利用对湿地生态源地质量的影响195
10.3 生态网络核心要素保护与修复197
10.4 国土空间治理对策与建议200
参考文献204
附录A213
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