基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建.pdf

2023，45（4）DOI：10.13836/j.jjau.2023096Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensishttp:/江西农业大学学报 基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建胡隆，饶敏欣，罗志军*，冯晓菁（江西农业大学 国土资源与环境学院，江西 南昌 330045）摘要：【目的】构建基于生态系统服务供需的国土空间生态网络，以期为实施国家生态安全战略以及保障区域生态系统服务的稳定性和可持续性提供参考。【方法】以赣州市为例，基于InVEST模型、最小累积阻力模型和电路理论等方法，选取水源涵养、碳固持、土壤保持和食物供给确定生态源地，综合自然、社会和经济要素构建综合阻力面并在此基础划定生态廊道和提取生态战略点，最终构建耦合生态系统服务供需的国土空间生态网络。【结果】（1）生态系统服务综合供需比整体呈现西、南部高值，东、北部低值的空间分布，供给在总量上均可满足需求，但从空间上看，除碳固持服务基本满足外其余生态系统服务城市可持续能力不强；（2）供给源地总面积4 646.88 km2，呈现“西南两地聚集、东北两地稀缺”的格局，需求源地总面积442.87 km2，绝大部分为建设用地；（3）源间生态廊道和需求廊道分别为59条和28条，总长达到2 872.86 km，部分廊道较长且穿过高阻力带，易发生断裂，需加强廊道建设；（4）生态战略点134处，作为未来城市生态建设优先考虑的关键节点。【结论】本研究在基于生态系统服务供需构建生态网络的方法和思路方面均有所改进，可为实现区域生态-社会协同发展及加强生态文明建设提供空间指引。关键词：生态系统服务；供需匹配；MCR模型；电路理论；生态网络中图分类号：X321 文献标志码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：文章编号：1000-2286（2023）04-1038-13Construction of Territorial Spatial Ecological Network in Ganzhou City Based on Supply and Demand of Ecosystem ServiceHU Long，RAO Minxin，LUO Zhijun*，FENG Xiaojing（College of Land Resources and Environment，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）Abstract：ObjectiveThis study aims to construct a national spatial ecological network based on the supply and demand of ecosystem services，thus providing a reference for the implementation of the national ecological security strategy and ensure the stability and sustainability of regional ecosystem services.MethodTaking Ganzhou city as an example，this study used the InVEST model，the Minimum Cumulative Resistance 收稿日期：20230507 修回日期：20230521基金项目：国家自然科学基金项目（41961042）和教育部人文社会科学研究规划基金项目（19YJAZH061）Project supported by the National Natural Science Foundation of China（41961042）and Humanities and Social Science Research Foundation of Ministry of Education（19YJAZH061）作者简介：胡隆，硕士生，orcid.org/0000-0002-2695-2320，；*通信作者：罗志军，教授，博士，主要从事农业遥感，土地生态研究，orcid.org/0000-0003-4205-7155，。胡隆，饶敏欣，罗志军，等.基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建 J.江西农业大学学报，2023，45（4）：1038-1050.HU L,RAO M X,LUO Z J,et al.Construction of territorial spatial ecological network in Ganzhou City based on supply and demand of ecosystem serviceJ.Acta agriculturae universitatis Jiangxiensis,2023,45(4):1038-1050.第 4 期胡隆等:基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建model，and Circuit Theory to select four types of ecosystem services including water conservation，carbon storage sequestration，soil conservation and food supply to determine the ecological source areas.Based on natural，social，and economic factors，a comprehensive resistance surface was created to delineate ecological corridors and extract ecological strategic points，ultimately constructing a national spatial ecological network that couples the supply and demand of ecosystem services.Result（1）The overall spatial distribution of the comprehensive supply-demand ratio of ecosystem services showed high values in the west and south，and low values in the east and north.Although the supply could meet the demand in terms of total quantity，the urban sustainability of other ecosystem services was not strong，except for carbon sequestration services.（2）The total area of supply source areas was 4 646.88 km2，presenting a pattern of“agglomeration in the southwest and scarcity in the northeast.”The total area of demand source areas was 442.87 km2，most of which were construction lands.（3）There were 59 inter-source ecological corridors and 28 demand corridors，with a total length of 2 872.86 km.Some corridors were long and crossed high-resistance zones，which were prone to fractures and required strengthening of corridor construction.（4）There were 134 ecological strategic points，which should be prioritized as key nodes for future urban ecological construction.Conclusion This study has improved the methods and ideas of constructing ecological network based on ecosystem service supply and demand，which can provide spatial guidance for realizing regional eco-social coordinated development and strengthening the construction of ecological civilization.Keywords：ecosystem services；supply and demand matching；MCR model；circuit theory；ecological network【研究意义】人与自然是生命共同体，是一个生态系统。当前，人类社会城市化和工业化的快速发展导致生态系统产生了不可逆的变化，致使其发生功能及结构上的转变而造成生态系统服务（ecosystem service，ES）供需失衡1-2。因此，党的二十大将优化国土空间格局和推进生态保护作为统筹推进区域协调发展与区域高质量发展的重要内容3，江西省在“十四五”规划期间继续探索生态保护和修复工作的治理模式并持续强调贯彻新发展理念，加快推进国家生态文明试验区建设4。在生态文明建设的国家战略背景下，如何在保证社会经济发展的同时兼顾经济增长对环境质量和环境规制的影响，实现区域生态安全保障和人类福祉提升，是提高当前国土空间治理水平的应有之义。【前人研究进展】生态网络是维持分割条件下区域生物多样性的基础，它的存在提升了生态系统的连通性和稳定性，强化了各生态要素之间的联系5。因此，构建科学合理的生态网络是维系国土空间生态要素的完整性以及提高生态安全的重要手段之一6。目前，构建国土空间生态网络的方法较为多样，已形成一套系统的研究框架2。常见的方法有形态学空间分析、最小累积阻力模型（minimum cumulative resistance，MCR）和景观指数等7-9，电流理论方法成熟且应用广泛，而“源地识别-阻力面构建-廊道及节点提取”的框架已成为该领域研究的一般方法10。其中，源地识别是国土空间生态网络构建的核心环节并支配后续分析的精确程度11，现有研究大多基于评估研究区域内生态系统服务重要性、生态敏感性与景观连通性等方式来进行12-13，多数研究在使用该方法时分别从生态系统服务的供给或需求角度考虑14-15。随着研究的不断深入，国内外学者开始重视生态系统服务的流动性16，在此基础上聚焦于生态系统服务供给与需求的潜在关联1，Jiang等17以粤港澳大湾地区为例，基于生态系统服务的质量和可持续性，提出一种生态源地的识别办法以提升居民福祉；寿飞云等18基于生态系统服务供需理论，以长三角城市群区县为研究单元，引入梯度分析，划定城市群生态格局分区；彭建等19以广东省县域为单元，提出基于生态系统服务供需分析的绿地生态网络分区方案；胡其玉等5通过生态系统服务价值的核算并识别需求分区等组分以重构厦漳泉地区生态网络空间；王晨旭等1统筹考虑生态系统要素整体性及生态系统服务供求关系，提出构建面向居民福祉的生态安全体系。目前该研究领域已形成了丰富成果，从生态系统服务供需角度构建国土空间生态网络将是提升人类生态福祉的重要途径20。【本研究切入点】已有研究可为构建赣州市生态安全格局提供完备的技术路线和研究思路，但仍存在完善的空间：（1）部分研 1039江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷究18,21局限于根据生态系统服务价值确定生态源地，未考虑将生态系统服务的稳定性和可持续性纳入其中；（2）有关国土空间网络构建研究多聚焦于城市群或流域层面5,22-24，生态安全战略格局中的城市研究略显不足，有待进一步丰富和补充。本研究在立足于生态系统服务稳定性和可持续性的基础上，从实现区域可持续发展及提高人类福祉的角度构建耦合生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络是对前人研究的完善和补充，从而强化生态网络在建设人与自然和谐共生社会中的支撑作用13。【拟解决的关键问题】赣州市是我国生态安全战略格局中“两屏三带”南方丘陵山地带的重要部分，生态区位极端关键，其国土空间生态安全格局研究对区域生态保护与修复具有典型性和紧迫性。以“供给-流动-需求”为理论框架，形成基于生态系统服务供需匹配的国土空间生态网络，从而回应保障生态系统功能、过程和结构完整性的目标，以期提升生态网络在南方丘陵山地乃至全国生态安全构建及其优化修复的应用价值。1 研究区概况与数据来源1.1研究区概况赣州市地处江西省南部，赣湘闽粤四地交界，位于长江支流赣江和珠江支流东江源的发源地，属于东南部沿海地区往中部延伸的过渡地带，该区域主要由山地、丘陵和盆地地区组成。全年气候温和，日照时间长，属亚热带湿润季风气候。境内资源禀赋极其丰富，同时也是南方丘陵山地生态屏障核心区。截至 2020 年，赣州市下辖 3 区 13 县及代管 2 个县级市，国土总面积 3.94104 km2，常住人口8.97106人，是江西省面积最大的地级市。近年来，赣州市经济快速发展，依托稀土资源等建立的稀有金属产业和先进制造业基地持续推动赣南苏区实现振兴发展，然而以工矿采挖为代表的建设扩张发展与生态环境保护之间的矛盾日益凸显，亟待构建与高强度、高密度的经济活动相适应的国土空间生态网络。1.2数据来源研究采用的数据主要包括土地利用、高程、气象、土壤、人口、生产总值、道路和生态系统生产力等数据。其中，土地利用数据获取自中科院资源与环境科学中心，数据年份为2020年，分辨率为30 m。高程数据来源于地理空间数据云，气象数据来源于中国科学院成都山地所提供的年降水量和年实际蒸散量数据，基于此计算降雨侵蚀力，分辨率均为30 m，源数据为ERA5-Land大气再分析资料。土壤数据来源图1研究区位置示意图Fig.1The location of Ganzhou City 1040第 4 期胡隆等:基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建于世界土壤数据库，分辨率为1 km，用于计算限制层深度和植被可利用含水量。植被净生态系统生产力数据来源于美国国家航天局（NASA）生产的植被净初级生产力数据，通过裴志永等25提出的土壤呼吸模型计算获得。人口和社会经济统计数据来源于赣州市统计局，在区县生产总值和人口统计数据的基础上，综合纳入土地利用类型、夜间灯光和人口进行加权得到。道路矢量数据来源于 OpenStreetMap（OSM），提取赣州市高速、铁路和一般公路三类数据。2 研究方法2.1生态系统服务评估2.1.1水源涵养模型水源涵养服务基于InVEST模型中的WY模块计算产水量1，并减去地表径流量得到单位栅格单元的水源涵养量。各类型生态系统地表径流系数均值参照 江西省生态保护红线保护成效评估研究26。公式如下：R(w)=S(w)-R(s)（1）S(w)=(1-AET()wP()w)P(w)（2）R(s)=P(w)（3）式（1）、（2）和（3）中：R(w)、S(w)、P(w)、AET(w)分别为栅格单元w的年水源涵养量（103 t/km2）、年产水量（103 t/km2）、年均降雨量（mm）和年实际蒸散发量（103 t/km2）；R(s)为年地表径流量（103 t/km2）；为地表径流系数。水源涵养服务需求由社会经济系统的用水量计算，根据土地类型确定需水量获取水源需求分布图27。公式如下：D(w)=Pagr+Pind+Plif+Pcit+Peco（4）式（4）中：D(w)为水源需求总量；Pagr、Pind、Plif、Pcit、Peco依次为农业、工业、生活、城镇和生态环境用水量（m3）。2.1.2碳固持服务供给模型固碳服务利用植被净生态系统生产力（NEP）来评价，NEP能有效地反映植被生态系统生产有机物的能力，是评估区域碳循环和固碳能力的重要指标28。公式如下：NEP=NPP-RH（5）RH=0.22 (e0.913T+ln(0.314 5P+1)30 46.5%（6）式（5）、（6）中：NPP为净初级生产力tC/（km2a）；RH为土壤异养呼吸；NEP为净生态系统生产力tC/（km2a）；T为月均气温；P为月均降水量。固碳服务需求通过碳排放量进行衡量，将赣州市综合能源消耗量乘以碳排放系数计算出碳排放量，取与区域常驻人口的比值为人均碳排放量，根据人口密度分配得到固碳需求空间分布图29。公式如下：D(c)=P(d)C(p)（7）式（7）中：D(c)为固碳服务需求量；P(d)、C(p)分别为人口密度（人/km2）和人均碳排放量（t/人）。2.1.3土壤保持模型土壤保持服务在通用土壤流失方程（USLE）的原理基础上，采用更为科学准确的InVEST模型中SDR模块计算潜在与实际土壤侵蚀量之间的差值表征土壤保持服务的供给量，以单位面积多年平均土壤侵蚀量表征需求量。公式如下：USLE=R K LS P C（8）RKLS=R K LS（9）SD=RKLS-USLE（10）式（8）、（9）和（10）中：USLE为单位面积平均土壤侵蚀量（thm-2a-1），表征需求；RKLS为研究区的潜在土壤侵蚀量（thm-2a-1）；SD为土壤保持量（thm-2a-1），表征供给；P、C分别为水土保持因子、植被覆盖和作物管理因子；R、LS、K依次为降水侵蚀因子、坡度坡长及土壤可蚀性因子。1041江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷2.1.4食物供给模型食物供给服务将农业、牧业和渔业的产值根据栅格单元的NDVI值在耕地、草地和水域的NDVI值总和中占比在空间上分配以此表征区域食物供给能力30。其中，将单位面积的水产品的产值平均分配至水域。公式如下：S(f)=G(s)NDVI(i)NDVI(S)（11）式（11）中：S(f)为区域耕地、草地提供的产值（万元/km2）；G(s)为农业、牧业的年总产值；I(i)为栅格单元 i的NDVI值；NDVI(S)为区域内耕地、草地的NDVI之和。食物需求采取“以人定需”的方法计算。以人类实际消耗的食物量代表总需求，采用城乡居民人均消费支出与恩格尔系数的乘积表征人均食物需求，根据人口密度分配得到食物需求分布图30。公式如下：D(f)=D(p)Q(p)（12）式（12）中：D(f)为栅格单元内食物需求量（万元/km2）；D(p)为人均食物需求（万元/km2）；Q(p)为人口密度（人/km2）。2.1.5生态系统服务供需关系量化使用生态系统服务供需比（SDES）衡量生态系统服务的供需情况，由生态供需比（SDES）的算术平均值得到综合供需比（CSDES）以表征其综合供需匹配状态。公式如下：SDES=SES-DES(SESmax+DESmax)/2（13）式（13）中：SDES为生态系统服务供需比；SES、DES、SESmax和DESmax分别为生态系统服务的供给、需求、最大供给量和最大需求量。当SDES大于0时，生态系统服务供大于求，等于0代表供需平衡，小于0代表求过于供。CSDES=1ni=1nSDESi（14）式（14）中：CSDES为综合生态系统服务供需比；n为生态系统服务的种类，n=4；SDESi为第i类生态供需比。当CSDES大于0时，区域综合生态系统服务供大于求，等于0时表示供需平衡，小于0时表示供不应求。2.2生态网络构建2.2.1生态供给源地识别采用Jiang等17搭建的取生态系统服务供给高值区与综合生态供需比高值区交集的方法，综合从生态系统服务供给的稳定性和可持续性提取生态供给源地。首先，对四类生态系统服务供给评价结果极差标准化并进而按等权叠加处理，基于分位数法把结果划分五类。其次，根据综合生态系统服务供需比评价结果，基于自然断点法将其分成五类。取上述结果中的高值区交集为生态源地备选区，以2 km2为步长，统计小于某个面积阈值的生态斑块的数量和总面积，并进行分段线性回归以找到曲线的断点。最终剔除面积不大于6 km2的斑块，识别并整合较大的完整斑块为生态供给源地5-6。2.2.2生态需求源地识别生态需求源地是指自身内部生态系统功能薄弱，对外部生态系统服务需求较高的斑块5，分为绝对需求与相对需求两方面。根据四类生态系统服务需求等权叠加结果确定生态服务绝对需求，采用自然断点法分成五级，将其中等级大于三级的区域划作备选区。根据综合生态供需比评估结果确定生态服务相对需求，通过提取等级小于三级的斑块作为备选区。参考相关研究31，取上述备选区交集，以斑块面积累加比例的60%剔除零星斑块，最终识别出生态需求源地。2.2.3阻力面构建根据研究区生态安全现状，从地形、景观和人类活动等视角分别选定坡度和高程、距水体距离、土地类型、NDVI植被指数、距建设用地距离、距铁路、高速公路和一般公路距离作为阻力因子构建综合阻力面32。参考前人研究基础上33-35，采用五级制确定赣州市生态阻力因子的阻力指数，分值越大，意味物种迁徙和能量流动受到的阻力越大，借助层次分析法划分指标权重。具体指标体系如下：2.2.4生态廊道构建基于 ArcGIS 10.7 软件平台和电路理论，运用 Linkage Mapper 工具并结合 Circuitscape插件识别源间生态廊道36，通过最小累积阻力模型识别需求生态廊道。公式如下：1042第 4 期胡隆等:基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建I=VReff（15）式（15）中：V为导体两端的电压；为通过导体的电流；Reff为导体的有效电阻，在具有多个支路且每个支路电阻恒定的并联电路中，随着支路数量的增加，Reff逐渐减小。MCR=fminj=mi=n()Dij Ri（16）式（16）中：MCR为最小累计阻力值，Dij为空间上生态源j与景观单元i间的距离，Ri为景观单元i对生态要素移动时的阻力值。2.2.5生态战略点提取战略点指区域内具备调节和支配生态安全的关键空间节点31。通过提取源间生态廊道间的交叉点为基础战略点，提取廊道与河流的交点作为生态节点。交通道路对于物种间的迁徙及交流存在阻碍作用37，将生态廊道与高等级道路图层叠加确定生态断裂点。3 结果与分析3.1生态系统服务供需匹配基于InVEST模型和ArcGIS软件平台计算的赣州市各生态系统服务供需格局如图2所示。水源涵养服务供给高值区分布于东北部、西部及西南部的林地，最高涵养量达1 291.79 mm，这是由于林地降水量大于蒸散量，且区域地表径流系数仅为2%左右，水源涵养功能则相对较高，而建设用地不透水面占比高，地表径流系数几乎达100%，使真正留在生态系统中的水较低；需求高值区集中分布在人口稠密的城市地区，沿城市建设用地分布态势延伸；除部分城区范围内水源涵养服务的生态供需比呈现出匮乏外，其余地区均维持在较高水平，表明该服务的供给在数量上充沛，空间上充裕，基本能促进自然界水分的良性循环。固碳服务供给高值区集中分布在赣州市南部，其中仅全南、定南、龙南、寻乌和安源五县固碳量就达8.90108 t，占固碳总量的91.11%；固碳服务需求量为1.91107 t，高值区与人口密度表现出相似的空间分布特征，即中心城区需求量高；碳固持服务生态供需比的空间分布与供给服务相似，空间分布上基本能满足全域的固碳需求。土壤保持供给和需求量分别为3.39108 t和8.39106 t，供给高值区主要位于赣州中部、西部和南部的森林区域，低值区主要分布在建设用地，需求的高低分布与供给基本相反，生态供需比则大致相似。食物供给和需求量分别为5.841010 元和5.231010 元，供给的高低值空间分布主要表现在不同土地利用类型之间以及同一土地利用类型内部，最高达1.41107 元/km2；与碳固持服务相比，食物需求的空间格局基本一致，单位平方公里需求最高达5.53108 元，而食物供需比高、低值区更为集中，高值区主要位于赣州市北部和西部的水域和草地区域，低值区主要集中于人口稠密地区进而导致了供需关系失衡。此外，综合供给水平最重要区域主要位于赣州南部的全南、定南、龙南、安远和寻乌五县以及西部的崇义和上犹，总体上呈现南多北少、西多南少的分布特征。生态供需比的空间特征与综合供给水平区域类似，不重要区集聚在人口稠密的城市区域，但面积有所收缩，同时最重要和非常重要区表1阻力面指标体系Tab.1Index system of resistance surface阻力因子Resistance factor地形Terrain景观类型Landscape type人类活动Human activity高程/m坡度/（）距水体距离/m土地类型NDVI植被指数距建设用地距离/m距铁路距离/m距高速公路距离/m距一般公路距离/m权重Weight0.084 20.103 90.091 90.150 90.140 60.125 20.106 50.103 70.093 1赋值Evaluation1040020.82 0002 0002 0002 00040400800265001 000草地0.60.81 5002 0001 5002 0001 5002 0001 5002 000608001 2006151 0001 500耕地、水域0.30.61 0001 5001 0001 5001 0001 5001 0001 500801 2001 60015251 5002 000未利用地0.10.35001 0005001 0005001 0005001 0001001 600252 000建设用地0.1500500500500 1043江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷面积缩小明显，原因在于其中部分区域的生态可持续能力不强进而导致两种分布模式下存在差异。3.2生态源地识别3.2.1生态供给源地总体而言，生态系统服务的供给高值区位于表现为西部、南部高值和北部、东部低值的空间分布。章贡、南康和赣县组成的赣州市区综合生态系统服务供给量较低，被大面积人工地表a：水源涵养服务；b：碳固持服务；c：土壤保持服务；d：食物服务；e：综合生态系统服务。a：water conservation services；b：carbon sequestration service；c：soil conservation services；d：food service；e：integrated ecosystem services.图2赣州市生态系统服务供需空间分布Fig.2Spatial distribution of supply and demand of ecosystem service in Ganzhou City 1044第 4 期胡隆等:基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建覆盖，植被覆盖率较低，生态环境较差。尽管综合生态系统服务供给和综合生态系统服务供需比的总体分布相似，但仍存在一些差异。龙南、瑞金、兴国、宁都和信丰的生态供给水平不高，但由于辖区内人口较少，CSDES与之相较呈现出明显的空间差异。在人口密度小、植被覆盖率高的周边地区，生态系统服务的高供给和低需求导致了CSDES处于较高水平，从而有很强的能力满足人类生态需求，并保证生态系统服务可持续供应。在中部地区，由于建设用地比例大，人口密集，CSDES处于较低水平，难以满足人类生态需求。尽管赣州市区范围内生态可持续能力较弱，但南康区仍有CSDES较高的小斑块，从整个区域的生态连通性来看，发挥了非常重要的生态作用。赣州市南部五县与西部两县斑块的供给与生态供需比之间呈现“高-高”状态，表明这些地区具有良好的生态背景，能够满足生态需求，因此可以被认为是合适的生态供给来源。基于生态系统服务供需评估结果，从生态系统服务质量与可持续性两方面，最终识别生态供给源地共计26个，总面积为4 646.88 km2，约占赣州市总面积的11.83%（图3）。3.2.2生态需求源地赣州市的生态系统服务需求总体较低，呈现“北多南少”的空间分布。其中，低和较低生态需求区面积合计36 902.89 km2，占比为总面积的94.04%，主要分布在水域、耕地、林地和草地等区域；高和较高生态需求区面积合计1 168.57 km2，占比仅为2.97%，覆盖了赣州市城区及其他15个县市的大部分城镇地区。生态系统服务供需比低值区面积达7 843.03 km2，占比为19.93%，主要分布在建设用地和耕地区域。叠加生态供需比低值区和生态需求高值区后确定生态需求源地备选区，剔除零星斑块后最终识别生态需求源地共计35个，总面积为442.87 km2，占全域面积的1.12%，其中绝大多数为建设用地，主要分布于赣州市三区的核心城区及瑞金、宁都和信丰等区域，覆盖赣州市全域62.73%的城区用地。3.4生态网络构建选取9个阻力因子经空间分析计算后生成单因子阻力面，根据阻力评价指标体系通过加权叠加后生成综合阻力面，表征全域生态系统服务流动耗费情况。赣州市高阻力区与低阻力区相间分布，同种土地利用类型内部阻力值差异也较为明显。高阻力区主要分布于市域西部和东北部，地处社会经济活跃的区域，人类活动和区域建设对其影响明显。低阻力区即生物流穿过该斑块所耗费成本越低的区域分布较为广泛，主要位于人口稀疏的森林区域。最终构建的综合阻力面为后续源间生态廊道的构建搭建了框架。基于电路理论模型，利用Linkage Mapper工具，结合生态供给源地与综合阻力面数据，创建生态供给源地之间的最小成本路径，共生成59条源间生态廊道，总长度为2 211.70 km。从空间分布来看，宁都县的廊道分布最多，县内总长度为269.61 km，占比达12.19%，在章贡区分布最少，总长度19.79 km，占比仅图3生态供给源地和需求源地Fig.3Ecological supply sources and demand sources of Ganzhou City 1045江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷为0.89%。龙南、全南、定南和寻乌地区源间生态廊道分布短且稀疏，这与南部地区供给源地面积较大，斑块分布集中密切相关，同时表明该地区生态环境良好，生态系统相对稳定。石城、瑞金、于都和会昌地区生态供给源地小且斑块破碎程度较高，联系源地的源间生态廊道长度较长且穿过高阻力带，源间生态廊道的稳定性较低，容易发生断裂。因此未来需要加强对中部和东部地区的生态修复与保护。基于最小累积阻力模型（MCR），运用ArcGIS软件中的成本路径和成本距离工具，结合生态阻力面数据创建生态供给源地与生态需求源地之间的最小成本路径，共提取需求生态廊道 28 条，总长度为461.16 km。从空间分布来看，赣州中西部的需求生态廊道分布较为密集，南部地区需求生态廊道分布较为稀疏，需求生态廊道分为不相连的两部分。需求生态廊道的密集程度与生态供给源地及生态需求源地的分布密切相关，赣州南部植被覆盖度高，生态源地分布密集，同时作为赣州市经济欠发达地区，人口密度较小，需求源地分布稀疏，因此需求生态廊道的分布相比于中西部地区更为短且稀疏。中西部地区人口相对南部地区分布密集，经济相对发达，人均生态系统服务需求较高，需求源地较多但供给源地较少，因此，需求生态廊道分布较长且密集。筛除位于供给源地内部或空间位置重复的战略点，共识别得到战略点134处，其中，与高等级道路交点89处，生态夹点46处，包括涵盖廊道交叉点13处，重要水系交点33处。赣州市河流密布，生态廊道与水体的交点较多，未来维持水系风貌将是加强区域生态安全与保护的重点；赣州市区及于都、瑞金周边路网较为密集，生态断裂点较多，强化战略点建设将有助于缓解人类活动对区域生态所产生的影响，以确保沟通连接物种迁徙的生物廊道不受干扰31。4 结论与讨论4.1讨论与以往研究相比，本研究从生态系统服务供需视角构建赣州市国土空间生态网络，识别的供给源地面积相较刘春飞等21识别的6 830.99 km2，面积偏小且相对细碎，而本研究识别的生态夹点46处多于其识别的27处，该现象可能由以下因素共同导致。首先是本研究源地识别过程中设置的限制性条件较多，划定界限更为严格，综合考虑源地的稳定性和可持续性，故而面积较小。同时生态夹点作为调节区域生态安全的重要生态空间节点，为保障生态环境中物质流和能量流能充分流动，在识别过程中本研究选择河流作为天然的生态通道且赣州市境内水系纵横交错，故而本研究生态夹点多于上述研究。此外，本研究选取水源涵养、碳固持、食物供给、游憩服务、土壤保持和生境质量等作为生态系统服务评估因子，具有典型性和代表性1,6,23，38。主要基于以下考虑：首先，上述4种生态服务在保障人类生存发展、调节全球气候和改善民生福祉等方面的作用得到多方结论证明23。其次，生境质量和游憩服务属于为物种生存提供适宜条件的能力，与其他生态系统服务间相互包含，作为评价指标可能产生结果多次累加的风险17。总体而言，各地区资源禀赋条件各不相同，通过相同的生态系统服务确定生态源地，可能会因无法适应实际而导致生态网络功能缺失。因此需要因地制宜结合研究区实际选择评价指标作为确定源地的标准。图 4研究区生态网络构建结果Fig.4Results of ecological network construction in the study area 1046第 4 期胡隆等:基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建生态安全格局或者生态网络建设在省、市、县、流域和城市群等多个尺度上展开，如何构建最优尺度始终是学界热议的话题。多数学者认为以城市群或流域构建生态安全格局是最优尺度5,22-24，因为相较于行政边界对自然要素在物质循环、能量流动和信息传递上的割裂，城市群或流域内部各要素之间高度融合，形成了社会-经济-自然复合生态系统。但以城市群或流域构建生态安全格局可能导致部分自然资源本底差的区域没有源地或廊道穿过进而无法融入享有生态建设的成果，构建的成果最终仍需要服务于决策者的管理。对于本研究来说，构建生态系统服务供需匹配的城市生态网络是对前人研究的补充和加强，在生态系统服务评估、廊道和阻力面构建、源地和战略点识别等方面均有改进，对于化解赣州市以及其他生态区位极端重要城市的城镇化发展，缓解资源环境压力有重要现实意义。然而，生态网络的构建及其未来时空变化属于长时间尺度的过程，本质是自然环境和人类活动共同影响导致各地类互相侵蚀的结果，故而需结合土地利用变化模拟进行动态研究。目前本研究缺乏对生态网络在时间序列上的预测分析，后续将基于惯性发展、生产优先、生态保护等多情景土地利用模拟构建生态网络并为管理者提供决策。此外，生态需求源地以计算各斑块的累加面积确定60%作为剔除零星斑块的筛选阈值，虽需求源地的数量和面积得到保证，但阈值选取的科学性和适用性仍亟待进一步验证。4.2结论本研究综合考虑城市生态安全格局空间完整性和生态系统服务功能，基于InVEST模型、MCR模型、生态供需比和电路理论等方法，选取水源涵养、土壤保持、碳固持和食物供给等确定生态源地，综合社会经济和自然要素构建综合阻力面并划定生态廊道和提取生态战略点，最终从生态系统服务供需匹配的视角构建了赣州市国土空间生态网络，填补了以往研究中对于社会经济情况考虑的不足39。主要结论如下：（1）赣州市生态系统服务综合供需比整体呈现西、南部高值，东、北部低值的空间分布。4种生态系统服务供需匹配显示出两种不同特征，碳固持服务不仅在数量上充裕，空间上也都能基本满足需求，