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随着经济快速发展以及人类对生态系统的干扰不断增加,土地开发和土地利用方式发生了重大改变,导致生态空间分布不合理、景观破碎化和生态系统服务退化,给资源和环境带来巨大压力,威胁着生态系统安全。吉林西北部是我国最重要的农业区之一,地处科尔沁沙地和松嫩平原的过渡带,由于气候波动、土壤盐渍化以及人类活动干扰,该地区生态系统极为脆弱。优化景观生态安全的空间格局可以恢复生态系统功能、提高生态环境稳定性和保护生物多样性,有效缓解经济发展和生态保护之间矛盾,为保障和管理区域生态安全提供重要的空间途径。基于以上认知,本文以吉林西北部白城市为例,首先分析了白城市1954-2020年土地利用的时空变化特征,探讨了与驱动因素间的关系;在此基础上筛选能够代表白城市生态环境特点的生态空间评价指标,评价白城市生态系统服务和生态敏感性特征;进一步依据形态学空间分析方法审视白城市1954-2020年核心区面积变化并分析连接度指数,运用电路理论、最小累计阻力模型等方法识别生态安全格局,并以此对白城市生态空间进行优化,提出相应的合理化建议。主体部分4个章节,主要研究结果如下:(1)基于1954-2020年6期土地利用数据,运用Arc GIS空间分析和SPSS主成分分析法。结果表明:(1)白城市的土地利用类型以耕地为主,占总面积41%以上,盐碱地增加面积最大,增加了4370.62km~2,中覆盖度草地减少最为剧烈,其中旱地、中覆盖度草地、盐碱地和沼泽地之间存在频繁的双向转化。(2)不同地类单一土地利用动态度由大到小依次为:水田>林地>盐碱地>城镇用地,土地利用动态度呈现先降后缓慢提升整体降低的趋势。在空间分布上,动态度活跃地区主要出现在建筑用地周边。(3)地类变化在空间上呈现西北-东南的集中分布趋势,覆盖范围逐渐缩小的趋势。耕地、沼泽地重心偏移最为明显。(4)区域经济需求、人口因素以及农耕和放牧等是影响白城市土地利用变化的主要驱动因素。(2)对白城市生态系统服务重要性和生态敏感性的空间耦合关系进行综合评价。根据白城市生态环境特点,选取重要性中的生境质量、生物多样性、产水量、水土保持;敏感性中的土壤风蚀、水蚀、盐渍化、沙化等评价指标,识别出白城市生态功能区和生态风险区并划定等级。研究发现:白城市总体生态空间服务功能处于中等偏下水平,生态空间服务功能综合评价高的区域仅占白城市总面积的8.69%,这些区域植被覆盖度高,水域和草地面积占有面积广,大部分都属于自然保护区范围。(3)运用MSPA方法对白城市生态用地的斑块面积、尺度和距离阈值进行分析,以获得合适的源地大小。研究发现:白城市景观连通性分析适合的边缘宽度60cm。2020年核心区减少面积是1954年的1.1倍,主要转移为非生态用地。通过设置不同距离阈值分析指数变化情况,获得最佳距离阈值为2000m。基于2020年土地利用数据,筛选出核心区面积大于10km~2并且d IIC和d PC>0.1的40个生态斑块作为部分生态源地,总面积为3737.92km~2。(4)依据“源地—廊道—节点”的空间结构模式构建生态网络,完成生态空间格局识别。结果表明:筛选出白城市55个生态源地斑块,占白城市总面积的14.59%。识别出122条潜在生态廊道,由陆地廊道和水域廊道共同构成,廊道的走向与白城市土地利用标准差椭圆方向变化具有高度吻合性;从中筛选出47条关键生态廊道,廊道景观类型主要以耕地为主。获取到81个生态夹点,54个障碍点。这些生态组分相互作用形成了“面面相离,点线交织”的生态网络结构。(5)在生态网络基础上对白城市空间要素进行优化,将生态空间划分为生态核心区、生态缓冲区、生态交错区、生产生活区,分别占研究区总面积的32.99%、28.60%、13.68%、9.10%;根据白城市当前发展目标和相关规划文件,重新优化形成“两核、两廊道、三区、四带、一环线”的生态空间结构布局,并提出相应的保护策略。