《Land》：Optimizing the Ecological Network in the Chagan Lake Region Based on MSPA and MCR Models
编辑推荐：
发展生态网络对于维持区域生态系统稳定性、降低景观安全退化和生态健康风险至关重要。然而，结合长期时间比较与位置特异性优化的湖泊环境区域生态网络研究仍然相对有限。以查干湖区域为研究区，研究人员通过整合形态学空间格局分析（MSPA）与连通性指标，研究了2000、20
发展生态网络对于维持区域生态系统稳定性、降低景观安全退化和生态健康风险至关重要。然而，结合长期时间比较与位置特异性优化的湖泊环境区域生态网络研究仍然相对有限。以查干湖区域为研究区，研究人员通过整合形态学空间格局分析（MSPA）与连通性指标，研究了2000、2010和2020年的景观格局变化，以确定主要生态源地。随后，研究人员联合使用最小累积阻力（MCR）模型和重力模型，识别并评估了一般生态廊道和关键生态廊道。基于这些结果，研究人员分析了过去二十年间区域生态网络的演化，并提出了一项优化策略。结果表明，重要生态源地在时间推移中日益破碎化。尽管廊道数量持续增加，东部与西部区段以及部分中部区域的连通性仍然薄弱。为此，研究人员提出补充三个生态源地，以及修复节点和踏脚石斑块，以加强结构联系并改善整体网络配置。该研究为查干湖区域生态网络优化提供了实践基础，并为提升景观连通性和生态系统韧性提供了方法支持。
**研究背景**
湖盆地区快速的城市增长显著改变了土地利用组成，重塑了自然景观与人为景观的空间格局。随着城市、乡镇、交通基础设施和农业活动的扩张，生态用地不断受到挤压，生境斑块被分割，生态空间连续性逐步削弱。这些变化加剧了对生物多样性、生态过程和景观稳定性的压力，可能削弱生境支持、水文调节和气候缓冲等生态系统功能，并对当地经济可持续性和人类福祉造成长期风险。查干湖作为吉林省最大的天然湖泊，对区域资源供给和环境维护至关重要，但其生态条件与周边地区的稳定可持续发展紧密相连。目前针对湖泊环境的生态网络研究主要聚焦于单一时期的生态安全格局构建，缺乏对长期演化及特定区位优化的系统分析，尤其在半干旱和寒冷地区，水文条件、季节性环境变化和景观异质性共同影响生态连通性，相关研究不足。为此，研究人员以查干湖区域为案例，开展生态网络演化与优化研究，论文发表在《Land》。
**研究方法**
研究人员采用形态学空间格局分析（MSPA）提取核心景观格局，利用Conefor 2.6计算的连通性指标（包括整体连通性指数IIC、概率连通性指数PC和斑块重要性dPC）筛选重要生态源地；基于最小累积阻力（MCR）模型构建综合阻力面，识别一般生态廊道；通过重力模型区分重要廊道。此外，基于补充源地、修复生态断裂点和布置踏脚石斑块提出优化方案。数据源包括GlobeLand30（30 m）土地利用数据、GDEMV2数字高程模型（DEM）、道路和居民点数据（来自国家地理信息中心等），研究区为围绕查干湖的前郭尔罗斯蒙古族自治县、乾安县和大安市（县级行政单元），总面积为16,856 km2。
**研究结果**
1. **生态源地识别**
MSPA结果显示，研究区核心景观面积从2000年的412,327.98 hm2（占28.6%）持续下降至2020年的311,579.37 hm2（占21.6%），核心斑块破碎化加剧，尤其在边缘区域。连通性评估中，依据斑块重要性dPC>0.5的标准，重要生态源地数量从2000年的5个增至2020年的8个，但总面积减少；2000年最大源地占源地总面积72.49%，呈现高度集中结构，而2020年转向分散补偿格局。东部和西部边缘始终缺乏重要源地，南北向连通性改善但东西向薄弱。
2. **生态廊道构建**
一般生态廊道数量从2000年的10条增至2020年的28条，反映源地增多导致的潜在连接增加。重力模型显示，重要廊道（相互作用值>1000）数量为2000年7条、2010年和2020年各6条，主要集中于查干湖核心湖区与南部查干花泡集群，东西部连接依然不足。2000年少数源地对因极低阻力路径表现出极高相互作用值，而后期网络更复杂但空间不均。
3. **生态网络优化方案**
基于网络缺陷，研究人员提出补充3个生态源地（总面积12,042.63 hm2），位于东部和西部薄弱区；通过重新模拟最小成本路径，增加8条附加生态廊道以强化东西向连接。识别15个生态断裂点（主要集中于道路与廊道交叉处），建议设置生态涵洞、植被引导带等。布置14个生态踏脚石斑块，利用现有小湿地、草地、防护林等，沿长距离廊道和廊道交叉处设置，以提升廊道稳定性。
**讨论与结论**
讨论部分指出，查干湖生态网络的核心价值在于揭示区域生态结构组织方式，尤其对湖心区主导性依赖与外围薄弱的矛盾。研究强调网络优化不应仅增加廊道数量，更需维持主要源地稳定性、改善源地空间均衡、增强外围弱连接。结论如下：（1）重要生态源地向湖心集中，总面积持续减少，优先保护与修复中心源地；（2）廊道数量增加但东西部连接仍弱，最强廊道连接查干湖与乾安县大草原；（3）通过补充源地、修复断裂点、布置踏脚石，形成优化方案，支持县域规划与生态治理。研究同时指出，所构建的结构性生态网络不代表所有物种的功能连通性，未来需整合物种分布、栖息地适宜性及移动行为进行验证。
