1　方法

1. 1　景观安全格局概念

　　不论景观是均相的还是异相的，景观中的各点对某种生态的重要性都不是一样的。其中有一些局部，点和空间关系对控制景观水平生态过程起着关键性的作用。如上所述，这些景观局部，点及空间联系构成景观生态安全格局。它们是现有的或是潜在的生态基础设施 (ecological infrastructure)。在一个明显的异质性景观中， SP组分是可以凭经验判别到的，如一个盆地的水口，廊道的断裂处或瓶颈，河流交汇处的分水岭 [2, 6, 21, 31]。但是在许多情况下， SP组分并不能直接凭经验识别到。在这种情况下，对景观战略性组分的识别必须通过对生态过程动态和趋势的模拟来实现。 SP组分对控制生态过程的战略意义可以体现在以下 3 个方面：

(1)主动优势 (initiative)：SP组分一旦被某种生态过程占领后就有先入为主的优势，有利于过程对全局或局部的景观控制。

(2)空间联系优势 (co- ordination)：SP组分一旦被某种生态过程占领后有利于在孤立的景观元素之间建立空间联系。

(3)高效优势 (efficiency)：某 SP组分一旦被某生态过程占领后，就使生态过程控制在全局或局部景观时，在物质、能量上达到高效和经济。从某种意义上讲，高效优势是 SP的总体特征，它也包含在主动优势和空间联系优势之中 [27]。以生物保护为例，一个典型的安全格局包含以下几个景观组分 [25～ 27]：

1 源 (source)：现存的乡土物种栖息地，他们是物种扩散和维持的元点。
2 缓冲区 (buffer zone)：环绕源的周边地区，是物种扩散的低阻力区。
3 源间联接 (inter- source linkage)：相邻两源之间最易联系的低阻力通道。
4 辐射道 (radiating routes)：由源向外围景观辐射的低阻力通道。
5 战略点 (strategic point)：对沟通相邻源之间联系有关键意义的“跳板”(stepping stone)。除了辐射道和战略点以外， SP的其它景观组分在景观生态学及生物保护学中多有论及。本论文的讨论重点是如何根据生态过程动态表面的空间特征来判别这些潜在的战略性景观组分，以指导景观生态设计和景观改变。

1. 2　景观生态安全格局识别步骤

1. 2. 1第一步　源的确定　在大多数情况下，景观生态规划的保护对象是多个物种和群体，而且它们应具有广泛的代表性，能充分反映保护地的多种生境特点。在区系成分调查的基础上，可以确定作为主要保护对象的物种和相应的栖息地 (源 )。

1. 2. 2第二步　建立阻力面　物种对景观的利用被看作是对空间的竞争性控制和覆盖过程。而这种控制和覆盖必须通过克服阻力来实现。所以，阻力面反映了物种空间运动的趋势。如前所述，有多种模型可能用于阻力面 (趋势面 )的建立。本文的案例研究中以最小累积阻力模型 (minimum cumulative resistance，简称MCR[24，25]来建立阻力面。该模型考虑 3个方面的因素，即源、距离和景观介面特征。基本公式如下：
MCR =fm in∑
i=m
j=n
(Dij× Ri)

　　这一公式根据 Knaapen等人 [24]的模型和地理信息系统中常用的费用距离 (costdistance)[32]修改而来。

　　其中 f 是一个未知的正函数，反映空间中任一点的最小阻力与其到所有源的距离和景观基面特征的正相关关系。Dij是物种从源 j到空间某一点所穿越的某景观的基面 i空间距离；Ri 是景观 i对某物种运动的阻力。尽管函数 f通常是未知的，但 (Dij×Ri)之累积值可以被认为是物种从源到空间某一点的某一路径的相对易达性的衡量。其中从所有源到该点阻力的最小值被用来衡量该点的易达性。因此，阻力面反映了物种运动的潜在可能性及趋势。

1. 2. 3根据阻力面来判别安全格局　阻力面是反映物种运动的时空连续体，类似地形表面。阻力面可以用等阻力线表示为一种矢量图 (图 1)。用理论地理学家 Warntz的术语 [17，19 ，20]，这一阻力表面在源处下陷(dip)，在最不易达到的地区阻力面呈峰 (peak)突起，而两陷之间有低阻力的谷线 (course)相联，两峰之间有高阻力的脊线 (ridge)相连。每一谷线和脊线上都各有一鞍 (在这里不仿把 pass和 pale两者都称为鞍 )，他们是谷线或脊线上的极值 (最大或最小 )。根据阻力面，进行空间分析可以判别缓冲区、源间联接、辐射道和战略点。

1. 2. 3. 1　缓冲区的判别　到目前为止、对缓冲区的划分，国际上没有一个科学的方法，本研究则为解决此问题提供了一条新的途径。在 MCR阻力面基础上，可以作两种曲线，一种曲线是从某一源到最远离源的某一点作一条垂直于阻力线的剖面曲线，得到的是 MCR与离源距离的关系曲线。另一条曲线是 MCR值与面积的关系曲线。在一般情况下，可以假设这两种曲线都有某些阶段性门槛 (threshold)的存在 (见案例研究 )。也就是说，随着缓冲区边界向外围的扩展，景观对物种的阻力随之增加，但这种增加并不是均匀的，有时是平缓而有时则非常陡峻 (图 1)。对应于空间格局，缓冲区的有效边界就可以根据这些门槛值来确定。这可以实现缓冲区划分的有效性。

图 1　阻力面与生态安全格局假设模型
Fig. 1 Resistance surface and the schematic model of security pattern
1源 Source，2阻力面和等阻线 Resistance surface and isolines，3源间通道 Inter source linkage，4辐射道 Radiating route，5战略点 Strategic point

1. 2. 3. 2　源间联结　源间联结实际上是阻力面上相邻两源之间的阻力低谷。根据安全层次的不同。源间联接可以有一条或多条 (图 1)。它们是生态流之间的高效通道和联系途径。

1. 2. 3. 3　辐射道　从图 1中还可以识别以某源为中心向外辐射的低阻力谷线。他们形同树技状河流成为物种向外扩散的低阻力通道。这里，物种运动被当作是能动的对景观的控制过程来认识，而不是被动的保护对象。这对保护对象的未来发展和进化是必要的，而保护生物的进化过程在生物保护中具有非常重要的意义 [33，34]。

1. 2. 3. 4　战略点　战略点的识别途径有多种，其中直接从阻力面上反映出来的是以相邻源为中心的等阻力线的相切点。对控制生态流有至关重要的意义。
　　将上述各种存在的和潜在的景观结构组分叠加组合，就形成某一安全水平上的生物保护安全格局，不同的安全水平要求有各自相应的安全格局。但每一层次的安全格局都是根据生态过程的动态和趋势的某些门槛值来确定的，而这些门槛值可以通过分析阻力面的空间特性来求得[25，27]。

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