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棲息地喪失是對生物多樣性的最大威脅。將自然土地轉換為住宅和商業發展是弗吉尼亞州永久失去棲息地的主要機制。如果沒有適當的規劃，這種轉換可能會以去中心化和散佈的模式發生，消耗過量的土地，並導致景觀不必要的碎片。近幾十年來，弗吉尼亞州就是這樣的情況，後果不僅包括失去棲息地和自然走廊，而且還有重要的生態系統服務的衰退，這些服務保持我們的空氣和水清潔，幫助氣候調節並減少自然災害的影響。
景觀的碎片也對弗吉尼亞州的生物多樣性造成了巨大的影響；道路和其他發展已減少了弗吉尼亞州大片的自然植被數量。如果分佈在較小的區塊中，這樣的大斑塊比相同的天然植被總面積更大的好處。其中一個基本好處與物區關係有關，物種豐富隨棲息地規模逐漸增加。一般而言，生物多樣性每增加 10 倍，生物多樣性大約會增加一倍。大片段往往擁有更多種棲息地，並有更多保護，免受鄰近地區的干擾。因此，它們的物種數量往往比小斑塊更高。大片區域對其生態系統服務也很重要，包括過濾水中的營養和污染物，防止侵蝕，保留土壤，為作物提供授粉劑，從空氣中去除碳並將其固定在木質生物質中，減緩和吸收流水，以便地下水充電，吸收太陽能並保持當地區更涼爽，並提供防止暴雨和洪水損害。生態系統服務通常被忽略，因為景觀發展的主要原因是結合發展的財務利益的傳統經濟分析通常不包括生態系統服務的財務利益。研究估計，這些服務與市場流程一樣或更大的貢獻給全球經濟（Costanza et al.1997），並且當保護自然土地時，它們可以導致超過 100 到 1 的投資報酬率（Balmford et al.2002)。考慮自然土地提供的娛樂機會以及其產生的旅遊收入，這些財務收益會進一步增加。
某些物種需要在距離自然或人類引起的邊緣遠的連續棲息地內部深處覆蓋。這些核心區域對於敏感的內部物種而言，可能比其居住地的大小多倍，可以保護物種免受邊緣影響，這些影響其生存和繁殖能力的不利影響。對於森林棲息的鳥類，這些邊緣效果包括棲息在邊緣物種（例如、條紋、紅狐、美國烏鴉和藍鳥）的巢穴和成年的獵物，這些物種通常在內部條件比例較高的大森林中不會發現。當郊區發展與天然土地相鄰的地方，家貓可能是鳥類和小哺乳動物的捕食損失的重大來源。另一種導致歌鳥人群顯著減少的邊緣效果是棕頭牛鳥的寄生蟲，這些牛鳥會在其他物種的巢穴中產卵和由宿主養殖的其他物種的巢穴中。由於北美東部的大多數森林棲息鳥類並沒有與牛鳥一起進化，因此很少東部繁殖的寄宿主物種有防禦它們。棕頭牛鳥起源於大平原，隨著歐洲定居民開採森林，向東移動。由發展和農業碎裂的景觀提供了露天的牛鳥喜歡，並使它們可以從邊緣輕鬆穿越森林，到達宿主巢。歐洲雀是另一種喜歡開放和發達土地的物種，可以沿岸進入森林，並與森林鳥競爭巢穴。還有環境邊緣影響，包括風速，溫度，光線和相對濕度的差異（Harris 1984）。這些環境影響在鄰近土地覆蓋範圍最大的時候，例如森林草坪邊緣的差異最大，可能會改變棲息地足以使它們變得不適合。
隨著棲息地被碎片，邊緣的長度會增加，並產生更多負面影響。此外，由於區域的固有關係（例如森林區塊的大小) 到周長（例如，周圍該森林區域的邊緣長度），由於完整的棲息地區片段被碎片，邊緣的長度增加，而內部面積則不比例減少。隨著棲息地區越來越分散，它們可以顯示面積與周長的比例如此低，因此它們不再適合內部物種。最終碎片段的補丁可能變得如此小或狹窄，以至於它們完全由邊緣組成，並且沒有內部蓋子。棲息地的形狀也很重要；圓形的形狀比相等面積的窄或複雜形狀保留更多的內部覆蓋。通過改變物理棲息地結構或破壞許多物種的生命歷史策略，棲息地碎片有助於減少當地人口、減少物種多樣性，甚至是最敏感的物種的本地滅絕。
連接性失去是影響碎的景觀中物種的另一個因素。隨著發展以散落的模式發生，其餘的自然土地也分散，導致碎片與水環繞的實際島嶼具有生態相似之處。這些碎片不僅通過與其他碎片的距離，而且還由周圍它們的主要土壤覆蓋（稱為矩陣）隔離。如果該矩陣至少適合他們，個人可能會跨越矩陣以到達其他補丁。但是，如果矩陣很嚴厲，個人可能不會嘗試穿越它，或者嘗試這樣做可能不成功。因此，隔離區塊中的群體可能會與其他片段中的群體的遺傳交流減少，這可能導致親種和最終局部滅絕。即使是孤立區域中看似健康的人群也可能容易受到災難性天氣事件、突發疾病爆發或過度的獵物引起的本地滅絕。當局部滅絕發生時，由於矩陣構成的障礙，隔離區塊的可能性更少被重新殖化。
一個自然土地網絡，一個互聯的走廊和區塊系統，可以減輕分裂的負面後果。物種與區域的關係表明，非常大的斑塊是保護生物多樣性的最佳方法，而這些大塊通常包含更大的人口規模，使物種不易受到隨機變化的影響，但隨著景觀發展並不總是可能保留大片區塊。在發展景觀時，重要的是考慮保護中的元種，這是相同物種的空間分隔的子群，足夠接近，允許從佔用的區域中分散個體，以重新殖民地化該物種已滅絕的區域。景觀走廊是連接類似遮蓋區塊的自然遮蓋條，是保護中繼繁殖的關鍵因素，因為它們已被證明可以增加斑點之間的動物交換，並促進花粉和種子的散佈（Tewksbury et al.2002)。斯圖死者得出結論，景觀走廊是寶貴的保育工具（Bier and Noses 1998），它們對保護生物多樣性是必要的（Damschen 等）。2006)。短寬的走廊比長窄的走廊更好，寬度與鳥類、哺乳動物和無脊椎動物的豐富和物種豐富有正關係（林登邁爾和富蘭克林 2002）。走廊也應該利用節點，這些小的棲息地可作為踏板，並大大方便地在區域之間移動。因此，在碎片化的景觀中，廊道和節點允許多個區塊運行，就像它們是更大且更持續的保護區的一部分。
保育和康樂部的弗吉尼亞州自然遺產計劃（VNHP）已為弗吉尼亞聯邦建立了一個自然土地網絡。這個項目名為弗吉尼亞州自然景觀評估（VanLA）是一個景觀規模的地理空間分析，用於識別，優先排列和鏈接弗吉尼亞州的自然土地。使用從衛星圖像獲得的土地覆蓋數據，VanLA 識別具有至少一百英畝的內部覆蓋面積的大塊自然土地。這個被稱為核心區域的內部蓋板，從貼片邊緣開始一百米。內部覆蓋面積十至九十九英畝的小區塊被納入作為支撐景觀走廊的棲息地碎片，這在少有大塊自然土地的地方可能很重要。為了簡化本文件的其餘部分，核心區域和棲息地片段將統稱為生態核心。儘管 VanLA 主要是對森林的分析，但生態核心包括沼澤、沙丘和海灘，這些覆蓋範圍豐富且超過最低尺寸要求。
對整個研究區域進行了生態核心地圖，其中包括弗吉尼亞聯邦和州周圍的 20 英里緩衝區。為生態核心分配了五十多個屬性，提供有關稀有物種和棲息地，環境多樣性，物種多樣性，區塊特性，區塊背景和水質益處的信息。規劃者可以使用這些屬性來選擇具有特性並提供對它們最感興趣的好處的生態核心。為協助識別高度重要的生態核心，VNHP 選擇了九個生態屬性，並將它們用於主要組件分析中，以生態完整性制定優先順序。下面的段落提供生態完整性的摘要，並描述了優先順序中使用的因素。
結果分別分為五個生態完整性類別：C 1-卓越; C 2-非常高; C 3-高; C 4-中度；C 5-一般。維護重要的自然景觀對基本生態系統服務至關重要，例如清潔空氣和過濾水。自然土地還擁有數千種動物和植物，並包含基因信息庫，我們從中獲得新的食物，材料和藥用化合物。景觀的這些部分還為我們提供了娛樂機會和開放空間資源。但是，這些品質在構成自然景觀的核心和棲息地碎片上的表現不同。為了評估其唯一值，每個核心和棲息地片段都被指定一個生態完整性分數，該分數會評估該區域對上述生態系統服務值的相對貢獻。一般來說，更大、更多生物學多樣化的區域得到更高的分數。如果核心或棲息地片段是較大的自然土地組合的一部分，分數會提高。有助於提高水質的核心和棲息地碎片的分數也提高。
兩個最高類別中的所有生態核心（即C 1 和 C 2）通過景觀走廊和節點連接，以創建全州的自然土地網絡。這是通過開發一個模型，該模型表示在景觀中野生動物移動阻抗，然後選擇每個高優先級生態核心和其鄰近群體之間的最簡單路徑。這些路線被稱為最低成本路徑，每條路線都被擴展到 300 米的寬度，以創建景觀走廊。這種寬度是為了在整個長度上保持一百米的內部蓋板，每側都有一百米的緩衝區。走廊盡可能地通過自然土地和較低排名的生態核心（即C 3，C 4 或 C 5），後者自動成為全州自然土地網絡的一部分作為廊道節點。
以支持生態核心的天然景觀區塊、一個或多個生態核心的聚合和連續的自然覆蓋物進行了地圖。這些積木是通過選擇鄰近生態核心的自然土地，並在主要道路以及發展區域的寬度至少一百米的地方建立邊界。這些功能類似於其他景觀評估中的中樞。由於這些評估中心的優先順序取代生態核心，因此該名稱被更改為自然景觀區塊，以減輕重它們並減少混亂。生態核心的規模較小，以及它們通常被當地道路邊界的事實使它們在當地層面的保育規劃更有用，因此這些特徵在評估中是優先的。
VanLA 的產品包括 GIS 數據，紙本和數字地圖，以及一份報告，該報告總結了方法和結果，並討論 GIS 數據的潛在用途。三個 GIS 層用於製作圖 1 所示的地圖，構成全州的自然土地網絡：生態核心，景觀走廊和節點，以及自然景觀區塊。可以使用自然遺產數據瀏覽器以互動方式查看生態核心，也可以從下面的鏈接下載完整的 VanLa 產品套件，以與 GIS 軟件一起使用。
VanLA 有許多潛在用途。它可用於確定保護活動的目標，例如保護土地購買或權利；指導地方綜合規劃工作；檢討建議項目對生態核心和走廊的潛在影響；指導私人物業所有者和公營和私人土地管理作出增強生態價值的決定；向市民知道景觀碎的模式和程度；以及定位土地進行棲息地恢復。生態核心和景觀走廊可以受到保護，以獲得多種好處，包括開放空間，步道網絡，野生動物棲息地，風景棚，娛樂以及介紹中所述的其他好處。
大型生態核心的生物多樣性潛力、健康的野生動物群和生態系統服務使它們成為保護的最優先目標。規劃人員應努力全面保護生態核心，以保留這些好處不僅對植物和動物群，而且對人類社區保留這些好處。生態核心的任何碎片都會導致強制損失利益，而這種損失的程度取決於碎片的強度。地方政府應考慮恢復以前已發展的地區，而不是開發我們的自然土地。然而，如果認為有必要的發展天然土地，則該項發展應遠離該地區剩餘最大和生態最重要的核心。如果不可避免發展重大的生態核心，則該發展應限制在邊緣或聚集到一端，以任何方式嘗試避免對內部特性的影響。現時住宅發展的逆轉趨勢，以維持農村外觀，對生態核心特別有害，因為發展項目位於內部，而發展項目與附近道路之間留下的窄帶自然植被，主要是邊緣。
隨著景觀的開發，大片的自然土地變得不常見，景觀廊道的重要性也隨之增加。這些連結對於在破碎的地形中維持元種群及保護生物多樣性是非常重要的。以自然土地的線性帶連接生態核心的過程，並不能確保這些帶子能發揮景觀廊道的功能。太窄的走廊可能完全由邊緣組成，敏感物種很可能不會使用。試圖使用狹窄走廊的物種會更容易遭受捕食、騷擾，以及前面提到的其他邊緣效應。為了正常運作，景觀廊道必須有足夠的寬度，才能提供其許多潛在效益。建議走廊的狹長度不超過300 公尺，這可提供整個長度的內部覆蓋以及兩側各一百公尺的緩衝區。走廊應盡可能透過增加走廊節點來強化，這些節點沿著走廊，包含內部覆蓋物，可作為踏腳石。如果設計得宜，景觀廊道和節點對各種物種都具有吸引力，從稀有和敏感物種到普通和耐受性強的物種。
VanLa 產品在娛樂規劃方面具有巨大的潛力。生態核心可以保留作為低影響娛樂的公園土地（例如：遠足、觀鳥等）和景觀走廊提供了遠足路徑網絡的願景。人類融入自然土地對於他們對這些土地的理解和欣賞是至關重要的，但這需要以環境敏感的方式進行，並且負面影響最小的情況下進行。為維持生態益處，強化康樂活動應從生態核心和景觀走廊的內部排除，並將密集休閒放在這些特徵的邊緣。此外，以此作為生態網絡內任何活動的基本規則，這些地區可以同時持續地受益於人類和非人類人口。
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有關弗吉尼亞州自然景觀評估的更多信息，請通過 Joseph.Weber@dcr.virginia.gov 或 804 與喬韋伯聯繫。371.2545.
頁面最後更新 7/2018
