本文是一篇城市规划论文，本研究运用形态学空间格局分析方法，精准计算了研究区域内各景观之间的潜在连通性指数，从而精确识别出生态源地和潜在的生态廊道。
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 生态问题亟需解决的迫切
随着社会经济的蓬勃发展和城市建设的步伐日益加快，为满足人类生活需求的城市建设不断侵占原有生态用地，改变了原有的生态空间格局，对生态系统功能产生了深远影响，改变了生态空间现状，影响了生态系统功能。导致全球范围内出现了生态绿地面积减少且分布不连贯、生态斑块逐渐变得破碎化，导致景观多样性和生物多样性显著下滑，这些问题日趋严重且难以短期内彻底解决。同时，工业化进程中产生的废气、废水和废渣的随意排放，以及城市生活垃圾的无序堆积等行为屡禁不止，导致土壤污染、水体污染、空气污染、气候污染等问题不断影响城市生态环境，大量乱砍滥伐、对自然生态环境开发、不断扩张城市面积等行为对自然绿色生态用地也造成了严重的影响，例如动植物种类和数量急剧减少，景观多样性与生态多样性不断下降，生态系统服务功能下降，生态安全格局也受到严重挑战。
人类与自然之间存在一种紧密的共生关系，一方的健康与稳定直接影响到另一方的存续与发展，彼此相互依存，不可分割，生态环境的恶化导致绿地减少、居民缺少户外休闲场所，生活质量也会有所下降，持续不断地向自然环境中排放废水废气，会严重损害空气质量，导致雾霾频发、城市热岛效应加剧等一系列环境问题。这些问题不仅破坏了生态环境的平衡，还进一步威胁到居民的身体健康，给他们的日常生活带来诸多不便与困扰，甚至对居民的情绪状态也有很大的影响[1]。因此，保护自然环境、优化生态系统以实现高质量可持续发展，是从根本上解决生态环境问题、应对生态危机、推进生态文明建设的关键路径之一。
1.2 研究的目的与意义
1.2.1 研究目的
生态网络的研究符合当前我国生态文明发展的国家战略，对于区域生态系统保护和治理具有积极的意义。本研究立足于生态空间保护视角，以巢湖流域为例，运用现有的生态网络构建与优化评价相关理论、模型及技术方法，引入了空间分类系统构建生态网络并对其进行优化。本研究的研究目的主要包括：
(1)根据形态空间学理论、景观连通性分析、最小成本路径方法、重力模型、空间分类系统等提取研究区域中的生态网络要素实现生态网络构建，提升巢湖流域生境质量；
(2) 利用电流理论优化生态要素，优化生态网络，建立城乡定向生态联系；
(3) 探索生态网络的结构特征，寻找各种生态廊道的最优缓冲宽度。为决策者提供了适应大尺度环河湖流域的生态网络构建的操作框架以及管理指导，支持调节城市增长和概述生态保护区的决策，从而为可持续城市发展做出贡献。
第二章 研究区概况与数据来源
2.1 研究区概况
2.1.1 巢湖流域自然地理概况
巢湖流域，一个承载着丰富历史与文化的地方，特别是全新世以来，受地壳运动等多重因素影响，历经了众多变迁。这些变化主要体现在其自然地理和行政区域调整两个维度的演变上。该流域位于东经116度24分30秒至118度0分0秒，北纬30度58分40秒至32度6分0秒的经纬区域内，总覆盖面积达23,000平方公里，占据了安徽省总面积的约十分之一。在行政区划上，这片流域包括了安徽省内的合肥、芜湖、马鞍山、六安以及安庆五座城市的总共17个县（市）。值得注意的是，在2011年进行的行政区划调整后，巢湖湖泊主体部分，即面积为780平方公里的湖区，统一划归至合肥市进行行政管理，使其成为合肥“大湖名城、创新高地”的重要自然基础，同时也是长江大保护战略的关键一环。
巢湖流域地理位置独特，坐落在长江中下游左岸，恰好处于长江与淮河的交汇区域，其主体部分位于安徽省的中心地带，是我国重点治理的“三河三湖”之一，同时也是五大淡水湖之一。流域内的水系源头主要源自西部的大别山脉，河水顺势由西向东流淌，最终汇集至巢湖，并通过裕溪河以及其分支牛屯河注入长江怀抱。巢湖周边呈现出辐射状的河流注入格局，其中主要的支流水系包括杭埠河、丰乐河、派河、南淝河、柘皋河、白石天河以及兆河等。作为巢湖下游的关键水道，裕溪河除了自身流经外，还收纳了清溪河、牛屯河等支流，并通过西河这条连接线与黄陂湖相通。
2.2 数据来源与预处理
2.2.1数据来源
本文主要涉及的数据有2020年土地利用30米精度数据、行政边界矢量数据、2020年植被覆盖数据、交通道路数据和河网数据，DEM 数据，数据来源均从官方网站获取，由于不是同一个网站，需要在 ArcGis中统一坐标系，将地理坐标系转换为投影坐标系，确定研究边界，作为现状生态网络分析的数据基础。数据来源见表2-1。
2.2.2数据预处理
本研究需要用到的数据分辨率精度不一。因此首先通过ArcGIS10.8中的重采样工具将空间数据统一至30m×30m的精度，并将坐标统一为GCS_WGS_1984。
（1） 土地利用类型数据
本研究将土地利用栅格数据在ArcGIS平台中按研究区域边界使用按掩膜提取方式裁剪下所需范围，然后将数据重分类，分出总体景观格局的前景和背景以进行下一步的形态空间格局分析。
（2） 坡度高程数据、NDVI数据
将原始DEM数据和NDVI数据先进行栅格投影，再通过掩膜提取得到本研究所需要的DEM数据、NDVI数据，通过ArcToolbox中的分析工具将高程数据转换为坡度数据，同样对坡度、高程及植被覆盖数据进行重分类。
第三章 巢湖流域生态网络构建 ................................... - 24
3.1 生态源地识别 ....................... - 24
3.1.1 基于MSPA的源地初步识别 ........................ - 24
3.1.2 基于景观连通性的源地深入识别 ........................ - 27
第四章 巢湖流域生态网络优化模拟与验证 ............................. - 41
4.1 生态网络优化模拟 .................................. - 41
4.1.1 生态源地优化 ....................... - 41
4.1.2 生态廊道优化 ..................... - 42
第五章 巢湖流域生态网络保护策略 ............................... - 50
5.1 生态网络空间布局 ......................... - 50
5.2 “八核”保护策略 ..................................... - 51
第五章 巢湖流域生态网络保护策略
5.1 生态网络空间布局
基于巢湖流域生态网络的优化结果，并结合该流域当前的城市建设现况、社会发展需求以及未来规划的全方位考量，在尊重山水自然格局的前提下，为巢湖流域生态网络制定了“一湖八核三带联动、三纵多点蓝绿交织”的整体生态网络布局方案，其中，将生态保护至关重要的八个区域设为生态核心堡垒，三条主带与三条纵向生态轴线共同构成了生态骨架，多个生态节点散布其间，贯穿生态廊道，构建起一个完整的生态网络系统，这一布局策略如图5-1所示。
“八核三带”构成了巢湖流域的生态空间的基本框架。具体来说，“八核”代表着巢湖流域的八个核心生态区域，它们不仅是研究范围内重要的蓝绿生态源地，而且根据地理位置的邻近性，这些蓝绿生态源地被划分为八个核心组团。这些组团包括巢湖核心区、万佛湖-汤池核心区、银屏山-太湖山-褒禅山核心区、阳家墩核心区、长江核心区、紫蓬山核心区、董铺水库核心区、众兴水库核心区。“三带”为在研究区域内发挥重要生态功能的三条关键生态廊道，即紫蓬山-众兴水库生态廊道、阳家墩-长江生态廊道、万佛湖-太湖山生态廊道，这些生态廊道均呈现出东北至西南的走向，横贯整个研究区域。“八核三带”不仅是巢湖流域生态保护的重要区域，它们在涵养水源、维护生物多样性等方面也发挥着至关重要的作用，对于整个区域的生态平衡和可持续发展具有不可估量的价值。
第六章 结论与展望
6.1 结论
构建完善的生态网络不仅有助于效缓解快速城市化带来的系列生态环境问题,更是城市生态系统修复、生物多样性保护的重要途径。本文选择巢湖流域作为研究区域，依托Guidos软件进行深入的景观格局分析。借助GIS地理信息系统和空间分类系统，本研究运用形态学空间格局分析方法，精准计算了研究区域内各景观之间的潜在连通性指数，从而精确识别出生态源地和潜在的生态廊道。与此同时，为了科学构建生态网络，本研究采纳了最小成本路径模型，旨在优化生态廊道的布局，促进生态系统间的有效连接与保护。在进一步优化生态网络结构的过程中，融合了电路理论模型，并充分考虑研究区的生态环境现状，针对网络存在的问题提出切实可行的优化建议。研究主要得出以下结论：
（1）首先，巢湖流域内生态斑块总面积相对较小，共有3771.03 km2，占整个研究区域总面积的比例仅为16.37%。这一区域内，景观呈现出较高的破碎化特征，且明显受到人类活动的强烈影响。值得注意的是，较大规模的生态斑块数量不多且分布不够均衡，主要集中在流域的中部和西南部地区，而东北部和西北部则以小面积斑块为主。此外，农村生态源在区域内占据优势地位，城市生态源与过度生态源数量较少,且分布不均匀,大部分位于研究区域东北部。
（2）其次，基于MSPA模型和景观连接度分析，筛选出11处综合重要性较高的生态斑块作为重要生态源地，并结合空间
