【摘 要】
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保护规划是决定如何分配有限的保护资源的过程。可持续发展理念背景下,科学方法为保护规划提供了资源分配和行动实施所需的信息和方向,在促进实现生物多样性保护,处理城市发展与自然环境间关系方面发挥着重要作用。在郑州过去三十年的快速城市化进程中,高度密集的人类活动和有限的资源环境之间的矛盾日益凸显。土地覆盖变化对城市气候和水文产生影响,城市空间无序扩张和蔓延也造成了自然资源不断被蚕食,城市湿地逐渐成为优先被
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保护规划是决定如何分配有限的保护资源的过程。可持续发展理念背景下,科学方法为保护规划提供了资源分配和行动实施所需的信息和方向,在促进实现生物多样性保护,处理城市发展与自然环境间关系方面发挥着重要作用。在郑州过去三十年的快速城市化进程中,高度密集的人类活动和有限的资源环境之间的矛盾日益凸显。土地覆盖变化对城市气候和水文产生影响,城市空间无序扩张和蔓延也造成了自然资源不断被蚕食,城市湿地逐渐成为优先被填埋、占用或改造的地类之一。湿地减少也成为影响物种栖息环境的重要因素。通过对城市湿地空间的科学保护规划维护湿地生态安全和可持续性是本文探索和研究的终极目标。研究特大城市的扩张对自然资源的影响,对促进城市高质量发展至关重要。郑州作为中原经济区核心城市,和“一带一路”战略中心线支点城市,应对城市空间的快速扩张带来的生态资源危机,规避城镇化进程中产生的生态环境问题,是未来城市景观空间规划中的难点和重点。因此,本着整合资源、高效集约、跨界融合、协同共生理念和目标,本文以郑州市域为研究范围,以城市湿地为代表的绿色基础设施作为研究对象,采用多学科理论与技术相结合的方法,构建郑州湿地优先保护格局。探讨地景生态系统保护对策在城市化发展过程中的积极意义,本文架起了理论研究与规划实践落地的桥梁与纽带,为未来郑州湿地资源保护规划提供科学依据和借鉴。主要研究内容和结果如下:1)本底调查,采用遥感数据解译与实地专项调查等方法,对郑州市湿地规模、湿地动植物进行全面调查摸底。全市湿地总面积47101.14公顷,其中黄河湿地自然保护区面积37441.4公顷,全市水域面积14875.77公顷,湿地率6.3%,水面率2%。郑州市湿地植物群落共计120种,黄河干流植被最为丰富。郑州市湿地常见湿地鸟类25种,以雁形目鸭科居多。郑州市湿地已知鱼类53种,其中鲤形目物种数最多。2)揭示动态,城市湿地的可用性和连通性对于维持城市景观中的生物多样性和生态服务至关重要。郑州湿地分布、规模与结构受到城市化进程影响。1990年至2020年郑州在快速城市化过程中,自然湿地减少,人工湿地增加。研究发现开发强度变量与湖泊和沟渠面积的增加相关,降水量与季节性河流面积的相关。郑州市季节性河流高度依赖降水补给。城市上游季节性河流与水库的消减导致郑州市地表水资源时空分布不均。湿地面积的变化也导致了景观连通性的波动,城市建成区的景观连通性明显增加。3)辨识空缺,分析湿地物种和保护空间的耦合性。基于物种分布点位记录和环境因子变量数据,采用Max Ent模型,对郑州市湿地物种潜在地理分布范围和保护空缺进行辨识。ROC曲线训练集的AUC值在0.8以上,模型预测精度较高。结果表明现有的郑州市境内唯一的自然保护区—郑州黄河湿地自然保护区中仅涵盖湿地植物最佳地理分布区3099.51公顷、湿地鸟类最佳地理分布区7458.57公顷和湿地鱼类最佳地理分布区2476.26公顷,分别占郑州市全域最佳地理分布范围总面积的7%、17.76%和22.75%,说明现有保护区不足以保护郑州市湿地物种潜在地理分布区的完整性,大范围物种分布热点区域仍游离在现有保护区范围之外。此外湿地物种的地理分布主要受到水体分布、生物气候和人口密度三方面的制约。4)优先排序,根据物种分布适宜性范围保护空缺,采用系统保护规划（SCP）作为理论方法,整数线性规划（ILP）作为技术手段,构建城市湿地优先保护格局。将包含动湿地植物、鸟类和鱼类最佳潜在地理分布区的子流域集水区规划单元作为保护对象,将研究区各规划单元的人为干扰指数作为保护代价间接因子纳入模型,依托prioritizr7.2.0.8 R包,对郑州市湿地物种最佳潜在地理分布区保护空缺进行了优先级排序。并设计了4种不同目标前提下的保护空缺识别和整体重要性排序情景方案,为不同保护目标前提下的郑州市湿地保护体系调整和优化提供参考。5)体系构建,对现有国家与地方湿地保护相关政策进行梳理,将科学研究结果和法律政策依据相结合。在现有保护区体系的基础上,扩大湿地保护范围,建立湿地分类体系和分级体系。在原有一处黄河湿地自然保护区、10处湿地公园的基础上,增设湿地保护小区8处,规划拟将现有的9处湿地公园申报成为省级湿地公园,另外规划增加省级湿地公园2处,市级湿地公园10处,县级湿地公园2处。规划拟将49块湿地列入保护等级名录,其中国家1处、省级14处、市级34处。本文旨在为郑州市城市湿地保护规划提供一种多步骤、透明、包容、可重复的决策过程。为城市湿地保护与生态系统可持续发展提供切实可行的科学技术手段。
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