张启斌;李倩

;河北工程大学地球科学与工程学院

内蒙古防沙带;生态空间网络;结构演变;复杂网络分析

[目的]生态空间网络具有保障生态过程、维护生态安全、提升生态系统服务的作用,当前有关研究多针对潜在生态空间网络展开,对现状生态空间网络的研究较少.基于长时间序列土地利用数据,提取现状生态空间网络,分析其结构的演变特征,为优化网络结构、构建区域生态安全格局、提升区域生态服务功能提供重要依据.[方法]以内蒙古防沙带为研究区,首先以空间形态学分析方法分析研究区 1990、1995、2000、2005、2010、2015 和 2020 年多种景观组分的空间分布特征,进而以核心区为节点,以连接桥为边构建了研究区实际生态空间网络,利用复杂网络分析中的度、度分布、直径、平均路径长度、聚类系数等多种拓扑结构指标研究了实际生态空间网络的结构演变特征.[结果]研究区景观组分以核心区和连接桥为主,30年间分别占研究区面积的 32.13%和 28.72%,其次为边缘、孤岛和环,其中核心区在不断减少,孤岛逐渐增多.30年间研究区生态空间网络平均度在 20.01 至 39.98 范围内波动,度分布幂律特征明显,幂函数指数呈上升趋势.网络直径从 1990年的 24下降到 2020年的 17,平均路径长度从 1990 年的 4.20 上升到 2020 年的 5.14.30 年间连通子图平均数量为 61个,且呈现增加趋势,连通子图规模平均为 33.35,呈下降趋势.网络具有极强的度度相关性,度与聚类系数之间没有明显的数量关系.[结论]30 年间各指标的变化趋势表明,研究区生态空间网络为无标度非层次同配小世界网络.网络不均匀性较强但有降低趋势,网络局部连接紧密,社团结构明显,但跨社区的长距离连接正在减少,网络正逐渐分裂为互相孤立的多个子图,网络整体连通性有所下降.研究区景观格局的优化可通过建设跨区域的生态廊道、增加各个社团间的连接等措施进行.