מאמר מחקר

הערכת ספי חיסון באמצעות חישוש מרחוק ברשתות אקולוגיות-מורשתיות דו-שכבתיות באזורי הגנה על תרבות ההאקה

0 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/73497

⸱

25 בספטמבר 2026

 , 
1School of History-Culture and Tourism, Gannan Normal University, 2School of Economics, Management and Law, Gannan Normal University

במאמר זה

סיכום

מחקר זה מפתח רשת אקולוגית-מורשת דו-שכבתית עבור שלושה אזורי הגנה אקולוגיים של תרבות ההאקה (Hakka) בדרום סין. ניתוח פרקולציה (Percolation analysis) מזהה ספי סבילות מבנית מובחנים עבור השכבות האקולוגיות ושכבות מלאי המורשת הממופות, בעוד שמדד תיקון בעדיפות (Restoration Priority Index) מאתר חלקים משפיעים. המסגרת תומכת בהשוואה מבוססת ראיות של אפשרויות שיקום וניטור בין האזורים השונים.

תקציר

מחקר זה מציע מסגרת של רשת אקולוגית-מורשת דו-שכבתית (DEHN) המדמה קישוריות אקולוגית ומורשת תרבותית בלתי מוחשית כגרף דו-שכבתי מצומד, אשר יושמה בשלושה אזורי הגנה אקולוגית תרבותית של ההאקה בדרום סין (74,547 km2). באופן ספציפי, באמצעות שימוש ב-MSPA-lite על נתוני כיסוי קרקע (2000–2023), בנו המחברים רשת אקולוגית בעלת 233 צמתים ו-799 קשתות, המצומדת לרשת מורשת בעלת 23 צמתים ו-73 קשתות באמצעות סכימת דעיסת מרחק של 10 km. בנוסף, התקפות פריקולציה (percolation attacks) חושפות ספי סף קריטיים של 0.690 עבור השכבה האקולוגית ו-0.925 עבור שכבת המורשת, דבר המעיד על כך שהרשת האקולוגית מאבדת את קישוריותה מוקדם יותר מאשר רשת מלאי המורשת התרבותית הבלתי מוחשית. מדד תיעדוף שיקום מזהה 47 שטחים בדרגה 1 (המדורגים בראש) ו-46 שטחים בעדיפות גבוהה, כאשר במייג'ו (Meizhou) מרוכזים 75% מהדרגות העליונות. סימולציות נגדיות מראות כי הפחתת עלות הקשתות משנה את ספי הסף של הקריסה, בעוד שאיבוד שטחים מפחית אותם ב-98.4%, מה שמחייב הרחבה טופולוגית באמצעות שטחי מעבר (stepping-stone patches) חדשים. מסגרת ה-DEHN מספקת באופן כללי השוואה מנורמלת לצפיפות (23.3 לעומת 3.21), ומראה כי השכבה האקולוגית עמידה יותר ליחידת קישוריות, ובכך מספקת תבנית ניתנת להעברה לתכנון שיקום מצומד באזורים תרבותיים-אקולוגיים מוגנים. מסגרת ה-DEHN תואמת את יעד הפיתוח הבר-קיימא 11.4 ("חיזוק המאמצים להגן על המורשת התרבותית והטבעית של העולם ולשמר אותה") ואת יעד המגוון הביולוגי של אייצ'י 11 (שימור של לפחות 17% מהשטחים היבשתיים). ספי סף הפריקולציה שזוהו (אקולוגי f_C = 0.690, מורשת f_C = 0.925) מספקים מדדי ייחוס כמותיים להערכה האם ניהול אזורי ההגנה האקולוגית התרבותית שמר על עמידות הרשת מעל סף הקריסה. הממצא ש-47 שטחים (20% מהרשת האקולוגית) מהווים את דרגה 1 (המדורגים בראש), שאיבודם יעורר כשל שרשראתי, מרמז כי הגדרת גבולות אזורי ההגנה—שאינה מתעדפת שטחים קריטיים אלו מבחינה טופולוגית—עשויה שלא להספיק לעמידה ביעדי SDG 11.4. המחברים ממליצים שתוכניות ניהול אזורי ההגנה ישלבו את ספי סף עמידות הרשת כאינדיקטורים לניטור, וידווחו מדי שנה האם ה-f_C המוסכם נותר מעל 0.50 (ההגדרה התפעולית של קריסת רשת).

מבוא

ברחבי העולם, נופים אקולוגיים ותרבותיים משולבים מעוצבים מחדש בו-זמנית על ידי עירוניות, התרוקנות של אזורים כפריים ושונות אקלימית, דבר המסכן הן את השלמות הביו-פיזיקלית והן את המשכיות המורשת1,2. נופים תרבותיים הרריים חשופים במיוחד: הם מרכזים נתח לא פרופורציונלי של מורשת תרבותית בלתי מוחשית, ובמקביל מאכלסים את ליבות היערים הרציפות האחרונות של אזורים רבים בעלי צפיפות אוכלוסין גבוהה3. יעד פיתוח בר-קיימא 11.4 ויעד אייצ'י (Aichi) 11 קוראים יחד להגנה על המורשת התרבותית והטבעית של העולם ולשמירה על בתי גידול מייצגים מבחינה אקולוגית, אך עשור של ניטור מראה כי שני היעדים מתפתחים באופן אסינכרוני בתחומי שיפוט רבים4. בסין, התוכנית הלאומית לאזורי הגנה אקולוגית ותרבותית (CEPZ) מגדירה יחידות טריטוריאליות קוהרנטיות שבהן השלמות האקולוגית והמורשת הבלתי מוחשית אמורות להישמר כמערכת אחת5. עם זאת, יותר מחמישה עשרה שנים לאחר הקמתה, מדיניות ה-CEPZ הוערכה כמעט אך ורק באמצעות מדדים מבוססי מלאי, ולא באמצעות המנגנונים המרחביים המחברים בין שתי השכבות. עם זאת, השאלה האם תתי-מערכות אקולוגיות ומורשתיות בתוך אזורי CEPZ נשחקות באופן סינכרוני או במסלולים שונים בתגובה לגורמי לחץ מובחנים, נותרה ללא פתרון אמפירי בכל קנה מידה.

באמצעות ארגון מחדש של ההפצה והחדירות של מטריצות בית-גידול, פרגמנטציה של הנוף משנה את הקישוריות עצמה שעליה נשענת אספקת שירותי מערכת אקולוגית6. נהוג לכמת פרגמנטציה באמצעות מדדי דפוסי נוף — צפיפות טלאים, אי-סדירות של צורה, ומדד diversidad של שנון של כיסוי קרקע — לעיתים קרובות בשילוב עם ניתוחי חלון נע (moving-window analyses)7. לאחרונה, ניתוח דפוסים מרחביים מורפולוגיים (MSPA) — והווריאנטים הקלים שלו (MSPA-lite) שנוצלו כאן — הפכו לכלי העבודה המרכזי לבידוד מבני בית-גידול מסוג ליבה–שפה–גשר באקולוגיה אזורית סינית8,9. כלים מורפולוגיים אלו מספקים מידע רב אך הם בעלי אופי א-מרחבי (aspatial) ביחס לזרימת אורגניזמים או שירותי מערכת אקולוגית (ES): הם מתארים את הפצת חלקי בית-הגידול אך אינם מסבירים כיצד, ובאיזה נתיב, שירותים אקולוגיים מופצים בין ליבות בית-הגידול10. הגבלה זו מחייבת במיוחד באזורי CEPZ בסין, שבהם הנחת המדיניות הבסיסית היא שישויות אקולוגיות ומורשתיות מחוברות באופן תפקודי לרוחב הנוף. עם זאת, ללא מודל מרחבי המגדיר במפורש את המנגנון, מדדי נוף לבדם אינם יכולים לחשוף את נתיבי הקישוריות שניהול ה-CEPZ אמור להגן עליהם.

מודלים של קישוריות המבוססים על תורת הגרפים ומעגלים מילאו חלקית את הפער הזה עבור שירותים אקולוגיים. ניתוחי נתיב בעלות מינימלית (LCP) על פני משטחי התנגדות הנגזרים ממפות שימוץ קרקע הם כיום כלים סטנדרטיים להגדרת מסדרונות אקולוגיים בין ליבות בתי גידול11,12. תורת המעגלים (Circuitscape) מתייחסת לנוף כאל רשת התנגדות ומחשבת הסתברויות זרימה של נתיבים מרובים13. סינתזות של רשתות מרובות-שכבות (multiplex-network) מהעת האחרונה הראו כי ניתן להרחיב את הכלים החד-שכבתיים הללו כדי לייצג זרימות של שירותי מערכת אקולוגית בהתאם להיצע וביקוש14,15. בצד של המורשת התרבותית, הכמותיות המרחבית התקדמה בדרכים שונות. אומדן צפיפות גרעין (KDE) הפך לייצוג ברירת המחדל של קיבוצי מורשת תרבותית בלתי מוחשית16, וגרפים קומבינטוריים — בדרך כלל טריאנגולציות דלוני (Delaunay triangulations) או רשתות של k-שכנים קרובים מעל מיקומי מורשת מוצהרים — לוכדים את המבנה היחסי הדיסקרטי של נכסי המורשת17. עם זאת, רשתות אקולוגיות ורשתות מורשת טופלו כמעט תמיד כאובייקטים מקבילים בעלי שכבה אחת18,19; האפשרות לצימודן לרשת-על (supra-network) עם דינמיקת התפשטות הנשלטת במשותף על ידי שתי השכבות טרם יושמה במבצע בקנה מידה של CEPZ20,21. כתוצאה מכך, ספי odporות החסמיים שבהם רשתות דו-שכבתיות מצומדות מאבדות את הרכיב המחובר הגדול שלהן תחת הסרה הדרגתית של גורמי לחץ נותרים לא ידועים.

מודלים של רשתות — שבהם צמתים מייצגים משתתפים וקשתות מקודדות אינטראקציות — מספקים את המנגנון המתמטי לטיפול בפער זה22. רשתות רב-שכבתיות (Multilayer) ומולטיפלקס (multiplex) מרחיבות את ייצוג הגרף למערכות שבהן אותם שחקנים משתתפים במשטרי אינטראקציה נבדלים מבנית23, ומספקות כלי תמציתי למדידת צימוד בין-שכבתי, השתתפות חוצת-שכבות וחוסן ספציפי לשכבה. במחקר של רשתות אקולוגיות, סימולציות של הסרת צמתים המבוססות על פרקולציה שימשו לזיהוי השבר הקריטי f* שבו הרכיב המחובר הגדול ביותר קורס — מדד מקובל נרחב לחוסן מבני24. הרחבת כלים אלו לארכיטקטורה מצומדת של אקולוגיה-מורשת דורשת (i) תכנית צימוד בין-שכבתית מפורשת המשקפת קרבה מרחבית בין ליבות בתי גידול לנקודות מורשת, (ii) פרוטוקול תקיפה המכוון לכל שכבה באופן עצמאי כדי לבודד פגיעויות ספציפיות לשכבה, ו-(iii) מדד עדיפות מורכב המתרגם את האבחונים של הרשת המצומדת חזרה ליעדי שיקום מעשיים. מסגרת הרשת האקולוגית-מורשת הדו-שכבתית (Dual-layer Ecological–Heritage Network - DEHN) שפותחה בניתוח הנוכחי מיישמת שלושה דרישות אלה, ועל בסיס זה, מכמתת את ספי חוסן של שתי השכבות, יחד עם האבחונים חוצי-השכבות שלהן, בקנה מידה של ריבוי CEPZ.

אזורי ההגנה האקולוגית התרבותית של ההאקה (Hakka Cultural Ecological Protection Zones) מהווים גראדיאנט השוואתי בעל ערך אנליטי יוצא דופן. שלושת האזורים ברמה הלאומית — גנז'ו (Ganzhou) בדרום ג'יאנגשי, מינשי (Minxi) במערב פוג'יאן, ומייז'ו (Meizhou) במזרח גואנגדונג — מכסים יחד 74,547 km2 של הרי ווי-ננלינג-ליאנהוואשאן (Wuyi-Nanling-Lianhuashan) ומהווים בית ל-23 פריטי מורשת תרבותית בלתי מוחשית ברמה הלאומית, הרשומים תחת אמנויות ביבמה, מלאכות מסורתיות ומנהגי פולקלור25,26. בניגוד לאגמים פנימיים צחיחים שבהם חד-כיווניות הידרולוגית מניעה את זרימת שירותי המערכת האקולוגית, הרי ההאקה מאופיינים ברקמה צפופה של מסדרונות בין גרעיני בתי גידול קטנים רבים, מורשת השרושה בארכיטקטורה של בתי מגורים סגורים בני מאות שנים27, ומסלול של דה-פופולציה שנמשך עשורים והותיר רשויות רבות בהרים עם נטיה להגירה החוצה העולה על 30% מהתושבים הרשומים28. שילוב זה — צפיפות מורשת גבוהה, אוכלוסייה כפרית נסוגה ויערות הרים המתמידים — מציע את משטר הגורמים המלחיצים הזוגי (אובדן אקולוגי מונע עיור לעומת שחיקת מורשת מונעת דה-פופולציה), שדגמים תיאורטיים רב-שכבתיים חזו אך לעיתים רחוקות צפו באופן אמפירי בקנה מידה תת-לאומי29. מקרי בוחן קיימים של אזור בודד במורשת ההאקה סיפקו תובנות אתנוגרפיות ותיפולוגיות עשירות, אך לא פתרו את הדינמיקה המרחבית המשולבת של השכבות האקולוגיות והמורשתיות30. מכיוון ששלושת האזורים שוכנים באותו חגורת אקלים וטופוגרפיה אך עומדים בפני תערובות שונות של גורמים מלחיצים — התרחבות פרי-אורבנית בגנז'ו, התגברות תיירות ה-tulou במינשי, ודה-פופולציה מונעת דיאספורה במייז'ו — הם מתפקדים יחד כגראדיאנט השוואתי בעל שלושה טיפולים לצורך ניתוח השוואתי. לפיכך, המסגרת שפותחה כאן צפויה להכליל מעבר למקרה ההאקה, ותספק תבנית אבחנתית הניתנת להעברה עבור חמישה עשר אזורי הגנה אקולוגית תרבותית לאומיים נוספים ועבור נופים תרבותיים במקומות אחרים בעולם העומדים בפני צימוד דומה של גורמים מלחיצים31.

בהתבסס על פער זה, נבחנות שתי שאלות קשורות. ראשית, האם רשת מסדרונות המאקרו-אקולוגיים ורשת המורשת הבלתי מוחשית בטריטוריה במقياس CEPZ חולקות סף חלחול קריטי משותף תחת התקפות אקראיות ומכוונות הדרגתיות, או ששתי השכבות קורסות בשיעורי אובדן צמתים נבדלים מבנית? שנית, אם שתי השכבות מציגות חסינות שונה, איזו שכבה קובעת את האילוץ המגביל עבור שלמות המערכת המשולבת, ובאילו נקודות השקעות בשיקום יפיצו את אילוץ זה בצורה היעילה ביותר? כדי לענות על שאלות אלו, המחקר הנוכחי (i) בונה רשת אקולוגית-מורשת דו-שכבתית (DEHN) המשלבת ניתוח דפוסי מרחב מורפולוגיים על פני שישה צילומי רשת של China Land Cover Dataset ברזולוציה של 30 m עם הערכת צפיפות גרעין (kernel density estimation) עבור 23 פריטי מורשת תרבותית בלתי מוחשית ברמה לאומית; (ii) מכמת ספי חלחול קונצנזוס ספציפיים לשכבה תחת ארבעה כללי הסרה הדרגית של צמתים ומאפיין את מבנה הצימוד הבין-שכבתי באמצעות השתתפות רב-שכבתית (multiplex participation) ומרכזיות סופרה-ערך-עצמי (supra-eigenvector centrality); ו-(iii) גוזר מדד תיעדוף שיקום (RPI) מורכב ומעריך את יכולת היישום שלו באמצעות סימולציית תרחישים וניתוח רגישות רב-פרמטרי. המסגרת המתקבלת מציעה בסיס קבלת החלטות מבוסס חישוש מרחוק ומסביר מנגנונים לתכנון שיקום אקולוגי של CEPZ בדרום סין ובטריטוריות מורשת רב-שכבתיות דומות.

פרוטוקול

אזור המחקר
מערכת אזורי ההגנה האקולוגית התרבותית של ההאקה (CEPZs) מורכבת משלושה אזורי הגנה שהוכרו ברמה הלאומית, המשתרעים על פני אזורי הספר הרריים של מחוזות Jiangxi, Fujian ו-Guangdong בדרום סין (23°23′–27°08′ N, 113°50′–116°44′ E) (איור 1A–D). שלושת האזורים — Ganzhou CEPZ בדרום Jiangxi, Minxi CEPZ במערב Fujian ו-Meizhou CEPZ במזרח Guangdong — מכסים יחד 74,547 km2 וכוללים 34 יחידות מנהליות ברמת מחוז (33 מחוזות בתוספת מושב מחוזי עירוני אחד), ומהווים את הליבה הגיאוגרפית של המערך התרבותי של ההאקה. Ganzhou CEPZ הוא הגדול מבין השלושה (39,341 km2), וכולל 18 מחוזות לאורך מעיינות נהר ה-Ganjiang ומרגלות הרי Wuyi; הוא מאכלס את הריכוז הגבוה ביותר של מעונות סגורים של ההאקה (weilongwu) ואת התפוצה הפנימית הצפופה ביותר של מבני tulou. Minxi CEPZ (19,353 km2) מכסה 6 מחוזות המרוכזים ב-Longyan ו-Sanming, שם מהווים מקבצי ה-tulou של Fujian, הרשומים ב-UNESCO, את אתר המורשת הבנויה המרכזי. Meizhou CEPZ (15,853 km2) כולל 9 מחוזות במעלה נהר ה-Meijiang ומוכר בינלאומית כ"בירת התרבות של ההאקה", עם שיעור התפוצה הגבוה ביותר של בני הקהילה של ההאקה בחו"ל לנפש.

הטופוגרפיה מאופיינת בהרים בגובה בינוני (400–1,600 מ'), השייכים לרשמי ההרים Wuyi, Nanling ו-Lianhuashan, עם מבנה טקטוני בכיוון צפון-מזרח–דרום-מערב. שלושת האזורים חולקים אקלים של מונסון סובטרופי לח: המשקעים השנתיים נעים בין 1,500 ל-2,100 מ"מ, וטמפרטורת השנה הממוצעת היא 18–21 °Cיערות עלים רחבים ויערות עשירים תמיכתיים מעורבים שולטים בצמחייה הטבעית, כאשר ביניהם פזורים שטחי חקלאות במדרגות לאורך העמקים הנחליים. שלושת האזורים מאכלסים יחד למעלה מ-12 מיליון איש (מפקד 2020) — שילוב פרדוקסלי של צפיפות גבוהה של מורשת לצד דה-פופולציה כפרית חמורה, כאשר נטו של הגירה החוצה עולה על 30% מהתושבים הרשומים במחוזות גבעות רבים. מספר פריטי המורשת התרבותית הבלתי מוחשית (ICH) של ההאקה הרשומים ברמה הלאומית עומד על 23 בשלושת האזורים (איור 1ב–D), המקיפות אמנויות הבמה (שירי הרים, אופרת האקה), עבודות יד מסורתיות (בניית טולו, הדפס גושי עץ) ומנהגי פולקלור (פסטיבלי סן יואן, פולחן אבות). השילוב בין מורשת תרבותית צפופה, אוכלוסייה כפרית מצטמצמת ויערות הרים שלמים יחסית הופך את אזורי ה-CEPZ של בני ההאקה למדרג השוואתי ייחודי לבחינת החוסן האקולוגי-מבני המשולב של ניתוח רשת מלאי ה-ICH במישור תת-לאומי32מאפיינים מנהליים, מורפולוגיים ומורשתיים בסיסיים של שלושת האזורים מסוכמים ב- טבלה 1.

תוכנית ה-CEPZ הושקה על ידי משרד התרבות והתיירות (MCT) בשנת 2007 במטרה להגן על יחידות טריטוריאליות קוהרנטיות שבהן השומרים על השלמות האקולוגית והמורשת הבלתי מוחשית כמערכת מצומדת33. כל שלושת אזורי ההאקה (Hakka) נרשמו ברמת עדיפות לאומית בין השנים 2013 ל-2019, והתיאום המנהלי מבוצע על ידי לשכות העניינים התרבותיים המחוזיות של Jiangxi, Fujian ו-Guangdong, בהתאמה. מאז שנת 2020, תכנון השיקום וההשבה בתוך גבולות ה-CEPZ כפוף למסגרת תכנון המרחב הלאומי (NTSP), הדורשת תיעדוף מפורש מרחבית של מסדרונות אקולוגיים ואזורי חיץ למורשת34. לפיכך, מקרה ההאקה משלב סמכות מנהלית חד-משמעית עם משטר גורמי לחץ הטרוגני מרחבית, ותוצרי הניתוח שלו ניתנים ליישום ישיר בתוך כלי התכנון הקיימים. הערכות אחרונות בקנה מידה של CEPZ קראו להחליף את המדדים מבוססי המלאי שהיו בשימוש בעבר באבחון מבוסס רשת35, דבר שקבע את הרקע המדיני הישיר שעל בסיסו פותחה מסגרת ה-DEHN. נוף ההאקה מתאפיין לבסוף במורשת תפוצות נרחבת: Meizhou לבדה מהווה יותר משליש מתפוצת ההאקה העולמית, וניהול קרקעות המונע מהעברות כספים של מהגרים הוליד מסלולי שימוש בקרקע הנבדלים באופן ניכר מאלו של אזורי הרים סיניים יציבים דמוגרפית36. שכבה חברתית זו אינה מוגדרת באופן ישיר במודל הרב-שכבתי הנוכחי, אך היא מתועדת כאן כרקע המכני שעל פניו מתפתחות השכבות האקולוגיות ושכבות המורשת.

נתונים
סטטיסטיקה תיאורית של שטחי המחוזות בתוך אזור המחקר: ממוצע = 2,193 km2 (טווח: 721–3,946 km2; חציון: 2,089 km2; SD: 687 km2; n = 34 מחוזות). קוטר המחוז הממוצע (בהנחה של צורה מעגלית) הוא כ-53 km, הגבוה פי 5.3 מרדיוס הצימוד הבין-שכבתי של 10 km. שגיאת גאו-קידוד (geocoding) שיטתית זו פירושה שהצימוד האמיתי בין ה-ICH לבין הפיסות האקולוגיות עשוי להיות שונה באופן מהותי מההערכה המבוססת על מרכז המסה (centroid). ניתוח רגישות שהגדיל את רדיוס הצימוד ל-20 km הראה כי זהות הפיסות של 20 ה-RPI המובילים נשמרה ב-15 מתוך 20 מקרים, מה שמעיד על חוסן בינוני לאי-ודאות בגאו-קידוד. סקרי שטח ברמת הכפר מזוהים כעבודה עתידית חיונית לפתרון מגבלה זו.

טבלה 2 מסכמת את מערכי הנתונים העיקריים ששימשו במחקר זה. כיסוי הקרקע הופק מתוך China Land Cover Dataset (CLCD) שפותח באוניברסיטת ווהאן ברזולוציה מרחבית של 30 m, המכסה את השנים 1985–2023 במרווחי זמן שנתיים37. שש שנים מייצגות (2000, 2005, 2010, 2015, 2020, 2023) נבחרו כדי לאפיין מסלולי שינוי רב-עשורי במרווחים עקביים של חמש שנים בתוספת השנה הסופית. סכימת ה-CLCD מבחינה בין שטחי חקלאות, יער, שיחים, שטחי דשא, מים, קרח/שלג ומשטחים בלתי ח проצים, ודיוקה תוקף באופן בלתי תלוי עם דיוק כולל העולה על 79% באזור המחקר38. גבולות מנהליים והיקפי CEPZ התקבלו מרישום ה-CEPZ הלאומי של משרד התרבות והתיירות (MCT) ומשירותי Gaode POI; פריטי ICH ברמה לאומית קודדו גיאוגרפית למרכז המחוז של השומר התרבותי המקורי שלהם, בהתאם למוסכמה ששימשה במחקרי רשת ICH סיניים קודמים39. מערך הנתונים המורכב מפורסם תחת רישיון CC-BY וניתן לשחזור מלא באמצעות ארכיוני חישוש מרחוק פתוחים, בהתאם לקריאות האחרונות למחקר רשתות אקולוגיות הניתן לשחזור40.

עיבוד מקדים של נתונים בוצע באמצעות שרשרת של חמישה שלבים שיושמה ב-Python 3.11 עם rasterio 1.3, GeoPandas 0.14, ו-NetworkX 3.2. ראשית, קבצי ה-GeoTIFF השנתיים של CLCD ברזולוציה של 30 m חולקו לתת-קבוצות לפי תיבת החסימה של איחוד שלושת האזורים (23°23′–27°08′ N, 113°50′–116°44′ E) והוקרנו מחדש להקרנה מסוג Albers Conic Equal Area (lon₀ = 105°E, φ₁ = 25°N, φ₂ = 47°N) כדי לשמר את השטח לצורך ניתוח מורפולוגי עוקב. שנית, איחוד היקפי שלושת ה-CEPZ עבר רסטריזציה כמיסוך מחקר, וכל התאים שמעבר למיסוך הוגדרו כ-NoData לאורך כל תהליך העיבוד. שלישית, ספירות תאים לפי סוג כיסוי קרקע טובלטו עבור כל אחת משש שנות הייחוס כדי לאפשר השוואה ישירה של מסלולי פרגמנטציה בין השנים. רביעית, קבוצת נקודות ה-ICH נאספה מרשומות הרשימה הלאומית של מועצת המדינה (מנות 1–5), עברה גיאוקודינג למרכז המחוז של השומר התרבותי המוצהר, אומתה מול שירותי נקודות עניין (point-of-interest) זמינים לציבור, ונשמרה כשכבת WGS-84 GeoJSON עם מאפיינים עבור מזהה פריט, קטגוריה (אמנויות הבמה, מלאכה מסורתית, פרקטיקה עממית), מנת רישום ושיוך ל-CEPZ. חמישית, כל פעולות הווקטור–רסטר הבאות בוצעו ב-Albers Conic Equal Area תוך שימוש בקריאות רסטר בחלונות (windowed raster reads) ועיבוד מערכים וקטורי בזיכרון כדי לשמר יעילות חישובית ברשת של 30 m. כל קבצי הגבולות ומקורות ה-ICH, יחד עם סקריפטי העיבוד המקדים הניתנים לשחזור, זמינים על פי בקשה סבירה.

שיטות
שרשרת הניתוח (איור 2) מאורגנת כחמישה נתיבים אופקיים — DATA, LAYER, COUPLING, DIAGNOSTICS, OUTPUT — ומורכבת מששת מודולים מתודולוגיים: (i) כימות מורפולוגי של השכבה האקולוגית באמצעות ניתוח תבניות מרחביות מורפולוגיות קל (MSPA-lite) על נתוני 30 m CLCD; (ii) כימות מרחבי של שכבת המורשת באמצעות אומדן צפיפות גרעין (KDE) וגרפי סמיכות קומבינטוריים על 23 פריטי ה-ICH ברמה הלאומית; (iii) צימוד של שתי השכבות לרשת-על דו-שכבתית תחת סכמה בין-שכבתית של דעיכת מרחק; (iv) זיהוי סף חסמיות מבוסס פרקולציה תחת כללי הסרה אקראית ומכוונת של צמתים המיושמים על כל שכבה באופן עצמאי; (v) מדד עדיפות שיקום (RPI) מורכב הממופה על קבוצת הצמתים האקולוגית כדי לזהות טלאים בדרג 1 (המדורגים הגבוהים ביותר) ומסדרונות בעדיפות עליונה; ו-(vi) סימולציית תרחישים וניתוח רגישות רב-פרמטרי של טיפולוגיית העדיפויות ושל פרמטרי הצימוד.

מטריצת העל-סמיכות A (256 × 256) נבנתה כמטריצת בלוקים, כאשר AE,norm ו-AH,norm הן מטריצות הסמיכות התוך-שכבתיות שנורמלו לפי משקלי הקשתות הממוצעים שלהן, ו-Ainter היא מטריצת הצימוד הבין-שכבתית. המטריצה היא סימטרית (הוכח חישובית: ||A - AT || < 1e-10) ואינה מכילה לולאות עצמיות (trace(A) = 0).

figure-protocol-1

סטטיסטיקות של משקלי קשתות לפני נורמליזציה: שכבה אקולוגית — min = 0.008730, mean = 0.098589, max = 1.618909; שכבת מורשת — min = 0.006862, mean = 0.019848, max = 0.085832. לאחר נורמליזציה לממוצע: אקולוגית — min = 0.0885, mean = 1.000, max = 16.4207; מורשת — min = 0.3457, mean = 1.000, max = 4.3244.

רדיוסים ספקטרליים חושבו מתוך מטריצות סמיכות סימטריות מנורמלות לממוצע: עבור הבלוק האקולוגי lambda_max = 19.6481, עבור בלוק המורשת lambda_max = 10.5404, ועבור רשת-העל המלאה lambda_max = 19.6481. לפיכך, הבלוק האקולוגי הוא הדומיננטי במוד המוביל. ערך מרכזיות ברמת צומת שחושב קודם לכן סווג בטעות כערך עצמי והוסר מכל הדיווחים על הרדיוס הספקטרלי. לצורך השוואה, לנורמליזציה סטוכסטית של שורות יש ערך עצמי מוביל של 1.000 מעצם הגדרתה.

כלל הצימוד הבסיסי של 10 km ייצר 42 קשתות בין-שכבתיות: 35 עמדו בסף המרחק הקפדני, ושבעה היו קישורי גיבוי של הPATCH הקרוב ביותר עבור צומת ICH ללא PATCH בתוך הרדיוס. לפיכך, כל 23 צומתי ה-ICH שמרו על חיבור אקולוגי אחד לפחות. מרכזיות ה-supra-eigenvector ששימשה ב-RPI חושבה מתוך מטריצת הסמיכות הסימטרית המנורמלת לממוצע.

כימות שכבות אקולוגיות (MSPA-lite)
ניתוח תבניות מרחביות מורפולוגיות (MSPA) מחלק מסכות בינאריות של כיסוי קרקע לקטגוריות בעלות מידע טופולוגי (ליבה, שפה, גשר, לולאה, אי, פרפורציה, ענף), ובכך חושף את רציפות בתי הגידול ללא תלות בהרכבם41. מכיוון שביצוע MSPA מלא על רסטר של 30 m המכסה 74,547 km2 גרר עלות חישובית בלתי סבירה בניסיונות ראשוניים, מחקר זה אימץ ניסוח MSPA-lite בעל שתי מחלקות, השומר על ההבחנה בין ליבה לשפה תוך מיזוג הגשרים, הלולאות והאיים למחלקת "שפה" אחת מאוחדת. צמחייה הוגדרה כאיחוד של קודי CLCD {forest, shrub, grassland}. הרסטר של 30 m נדגם מחדש ל-90 m באמצעות אגרגציה לפי כלל הרוב, ואלמנט מבני מעגלי של 3 תאים (שווה ל-270 m) הוחל באמצעות שחיקה בינארית כדי לבודד את פנים הליבה; תאי הצמחייה הנותרים סומנו כשפה. פיסות קטנות (<5 km2) הוצאו מהניתוח כדי להתמקד בליבות בעלות משמעות אקולוגית, בהתאם לסף הגודל המקובל במחקרי MSPA אזוריים בסין42. MSPA-lite מספק, עבור כל אחת משש השנים המייצגות, את סך שטח הצמחייה, שטח הליבה, שטח השפה ומספר פיסות הליבה הבודדות — תיאורים המספיקים למעקב אחר מסלול הפרגמנטציה שהוצע כגורם העקה האקולוגי המוביל (סעיף 4.1).

הבחירה במדדים מורפולוגיים המופקים מ-CLCD, במקום סדרות זמן עונתיות של NDVI או LST, היא מכוונת. זיהום של כיסוי עננים מעל הרי ה-Hakka עולה באופן שגרתי על 70% בעונה הרטובה, והגיאומטריה של אגן האגם הטרמינלי מחמירה את התמידה של העננים, כך ששימוש בקומופוזיטים עונתיים עקביים של NDVI לאורך מספר שנים ידרוש תהליך ייעודי למילוי פערים. מדדים מורפולוגיים המופקים ממפות קטגוריות שעברו תיקוף שנתי עוקפים רעש אטמוספרי זה, תוך שהם שומרים על מידע הקישוריות הרלוונטי ביותר לניתוח חסינות מבוסס רשתות43.

בניתוח מקדים נבחנה הרגישות לפרמטרים של MSPA-lite. רדיוס שחיקת הליבה (core-erosion radius) שונה בין 2, 3 ו-4 תאים (שווה ערך ל-180 m, 270 m ו-360 m באזור הפנימי בריכוז של 90 m), וסף שטח הליבה המינימלי נבדק ב-3 km2, 5 km2 ו-10 km2. הפרמטריזציה הסופית (שחיקה של 3 תאים, סף של 5 km2) נשמרה מכיוון שהיא שימרה סדר דירוג יציב של שכיחות טלאים (patch abundance) לאורך שש השנים, תוך ביטול ליבות קטנות שגויות שנוצרו כתוצאה מרעש בסיווג CLCD. תוצאות ה-MSPA-lite לאורך השנים תוקפו באמצעות בדיקה ידנית של עשרה טלאים שנבחרו באופן אקראי בכל שנה אל מול תמונות רזולוציה גבוהה של Google Earth, מה שהניב התאמה קטגורית מעל 95% להקצאות של ליבה לעומת שוליים בצילום של שנת 2020. מזהי הטלאים הותאמו בין השנים באמצעות כלל חפיפה מרחבית: טלא בשנה t הותאם למקביל בעל החפיפה הדומיננטית בשנה t + 5 בכל פעם שמדד ג'אקארד (Jaccard index) של טביעות הרגליים שלהם עלה על 0.60. טלאים ללא קדם יציב תועדו כטלאים חדשים (emergent), וטלאים ללא מחליף יציב תועדו כמפוזרים (dissolved). טבלת השושלה זו מהווה את הבסיס לניתוח מסלול הפרגמנטציה המדווח בסעיף 3.1.

כימות שכבת המורשת (ICH-KDE + רשת סמיכות)
עבור כל אחד מ-23 פריטי ה-ICH ברמה הלאומית, שימש מרכז הנפה (centroid) של השומר המוצהר של הפריט כנקודת המיקום. משטח של אומדן צפיפות גרעין (KDE) חושב על רשת של 500 m לאורך איחוד שלושה אזורים עם רוחב פס (bandwidth) של 5 km, ערך הדומה לערך של כלל האצבע של סילברמן (Silverman's rule-of-thumb) שהוערך ממדגם של 23 נקודות וההי विस्तार הדו-משתנית שלו. משטח הצפיפות שהתקבל, ich_kde_5km, לוכד את הריכוז המרחבי של מורשת התרשם ומהווה את העוגן המרחבי עבור גרף המורשת הדיסקרטי. בחירת רוחב הפס התבססה על ניתוחי אשגור (clustering) קודמים של ה-Chinese-tulou שדיווחו על מרווח בין-אשגורי שכיח של 6–8 km; רוחב פס של 5 km מאפשר להבחין הן בגיבוש תוך-אשגורי והן בפערים בין-אשגוריים.

גרף המורשת G_H הורכב על ידי שילוב של טריאנגולציית דלוני (Delaunay triangulation) על 23 צמתי ה-ICH עם גרף k-שכנים קרובים (KNN, k = 4), מה שהניב את קבוצת הקשתות המאוחדת. גישה קומבינטורית זו מבטלת את קשתות הדלוני המוארכות החוצות מחסומים טופוגרפיים תוך שמירה על קישוריות השכנים הקרובים, בהתאם לפרוטוקול בניית הגרף שאומץ במחקרי שירותי מערכת אקולוגית מולטיפלקס שנערכו לאחרונה44. משקלי קשתות הוקצו כהופכי של המרחק במעגל גדול (במטרים), כך שפריטי מורשת קרובים יותר מפעילים קישור משוער חזק יותר. בגרף בעל 23 הצמתים, מדדי מרכזיות ברמת הצומת — דרגה (degree), דרגה משוקללת (weighted degree), ביניות (betweenness), וקטור עצמי (eigenvector), PageRank ומקדם צבירה (clustering coefficient) — חושבו תחת weight = 1 / distance בהתאם לפרקטיקה הסטנדרטית.

כדי לבחון את הבחירה המתודולוגית ב-k = 4 במרכיב ה-KNN של גרף המורשת, נערך ניתוח רגישות לערכי k על ידי שינוי k בטווח שבין 3 ל-8, תוך שמירה על בסיס של טריאנגולציית דלוני (Delaunay triangulation). סף הפרקולציה של הקונסנסו (consensus percolation threshold) נע בין 0.754 (k = 4) ל-0.923 (k = 7), עם ערכי ביניים של 0.779 (k = 3), 0.773 (k = 5), 0.852 (k = 6), ו-0.885 (k = 8). הבחירה ב-k = 4 נשמרה מכיוון שהיא מניבה את הגרף הדליל ביותר שעדיין מבטיח קישוריות מלאה של הצמתים ללא קשתות ארוכות מיותרות, ומכיוון שמתאם הדרגות של ספירמן (Spearman rank correlation) של מרכזיות דרגת הצומת בין k = 4 לערכי k סמוכים נותר גבוה (ρ = 0.691 עבור k = 3, ρ = 0.793 עבור k = 5). טריאנגולציית דלוני נשמרה כשכבת הבסיס מכיוון שהיא מבטיחה גרף מישורי מחובר המכבד את הטופולוגיה המרחבית של התפלגות נקודות ה-ICH, בעוד ששכבת ה-KNN מסירה את קשתות הדלוני המוארכות החוצות מחסומים טופוגרפיים (למשל, רכס הרי Wuyi). בנייה קומבינטורית זו של דלוני + KNN עוקבת אחר פרוטוקול הגרפים שאומץ במחקרי שירותי מערכת אקולוגית מולטיפלקס (multiplex ecosystem-service) מהעת האחרונה, ומבטיחה שהטופולוגיה של רשת המורשת אינה תוצר של בחירה שרירותית של פרמטר בודד.

מסדרונות אקולוגיים ונתיבי עלות מינימלית
בניית משטח ההתנגדות בוצעה בהתאם למוסכמת טבלת ההתאמה (LUT) מבוססת-סיווג45. לכל סיווג ב-CLCD הוקצה ערך התנגדות מספרי המשקף את העכבה שלו לפיזור ביולוגי ולזרימת שירותי מערכת אקולוגית (טבלה 3). יער קיבל את התנגדות הבסיס (1), ואחריו בסדר עולה שיחים (5), שטחי דשא (10), מים (30), שטחי חקלאה (50), קרח/שלג (200) ומשטחים בלתי חדירים (500); תאי "אין נתונים" קיבלו ערך ניטרלי (100) כplaceholder. ה-LUT הוחלה על רסטר CLCD 2020 ברזולוציה של 90 m כדי להפיק משטח התנגדות בהיקף רשת של 4,688 × 3,953 בהטלה מסוג Albers Conic Equal Area.

נתיבים בעלות מינימלית (LCPs) חושבו בין זוגות של גרעין-טלאי (core-patch) באמצעות מימוש של אלגוריתם דייקסטרה (Dijkstra's algorithm) מהפונקציה `graph.route_through_array` של skimage על פני משטח ההתנגדות. זוגות צמתים מועמדים הוגבלו לאיחוד של גרפי השכנים הקרובים ביותר (k = 4) וגרפי טריאנגולציית דלone (Delaunay-triangulation) של 233 מרכזי הטלאים במרחב מוקרן, בהתאם לפרוטוקול LCP-graph הנפוץ במחקרי קישוריות אזורית סיניים46. תהליך זה הניב 799 מסדרונות מועמדים, כאשר כל אחד מהם אופיין על ידי העלות המצטברת (סכום מספרים שלמים ללא יחידות של ההתנגדות לאורך הנתיב), אורך הנתיב במטרים והתנגדות אפקטיבית (עלות/אורך). כל 799 המסדרונות נשמרו בגרף האקולוגי הסופי G_E, מכיוון שאף אחד מהם לא חרג מסף העלות המקסימלית המומלץ למחקרי קישוריות אזורית47.

התחשבה בהתנגדות מותאמת שיפוע אך היא לא אומצה; כיסוי מודל הגבהים הדיגיטלי (DEM) שהיה זמין בזרימת העבודה של המחקר השתרע רק על קווי רוחב 26.00–27.14° N ולכן החסיר את שני השלישים הדרומיים של אזור המחקר, כך שלא נעשה ניסיון לעבד מחדש את נתוני ה-SRTM במלואם עבור היקף שלושת האזורים בלוח הזמנים של המחקר. פרמטריזציה של התנגדות המבוססת על כיסוי קרקע ושימוש בקרקע (LULC) בלבד היא פתרון חילופי סטנדרטי במחקרי מסדרונות אזוריים בסין כאשר לא ניתן להשיג שלמות של נתוני DEM, והיא מבודדת את אות ה-LULC ללא הפרעה של מדרגות טופוגרפיות48.

מימוש חישוב ה-LCP התבצע באמצעות skimage.graph.route_through_array במצב `geometric`, כאשר משטח ההתנגדות הומרה ל-float32 ונוסף קבוע קטן (1e−6) לתאים בעלות אפס כדי למנוע קריסה של נתיבים דגנרטיביים. כדי להפחית את צריכת הזיכרון על גבי הרשת המלאה בגודל 4,688 × 3,953, משטח העלות חולק לארבעה חלונות חופפים של 2,344 × 1,977 עם חוצץ של 200 תאים, ונתיבי LCP שקצותיהם חצו אריחים סמוכים חושבו על איחוד החוצצים הממוזגים כדי למנוע ארטיפקטים בתפרים. כל 799 נתיבי ה-LCP המועמדים תוקפו על ידי בדיקת מדגם אקראי של 5% מול משטח ההתנגדות הקלט כדי לוודא קישוריות רציפה; לא זוהו נתיבים שאינם רציפים. גיאומטריות של נתיבי מסדרון וקטורו באמצעות מיצוי marching-squares ונשמרו כמאפייני WGS-84 LineString בפורמט GeoJSON, תוך שמירה על אורך הנתיב, עלות מצטברת, התנגדות אפקטיבית (cost/length) ומזהי חלק מקור ויעד כמאפיינים. נקודות המרכז המייצגות ששימשו לבחירת נקודות הקצה של ה-LCP חושבו באמצעות שיטת representative_point של GeoPandas ולא באמצעות מרכזים גיאומטריים, כדי להבטיח שכל נקודת קצה תיפול בתוך פוליגון החלק המתאים במקרים של גיאומטריות קעורות של החלקים.

בניית רשת-על דו-שכבתיות
הגרף של המורשת G_H (n = 23, m = 73) והגרף האקולוגי G_E (n = 233, m = 799) שולבו לכדי רשת-על דו-שכבתיות. מקטע בין-שכבתי (h, e) הוכנס כאשר המרחק הגיאודזי מצומת ICH h למרכז הפאץ' האקולוגי e לא עלה על 10 km, רדיוס שנבדק בניתוח הרגישות על פני 5, 10, 15 ו-20 km (סעיף 3.5). אם אף פאץ' לא נמצא בטווח של 10 km, הפאץ' הקרוב ביותר קושר כחלופה להבטחת קישוריות מינימלית. לפיכך, רשת הבסיס מכילה 42 מקטעים בין-שכבתיים: 35 קישורי רדיוס קשיחים ושבעה קישורי חלופה.

figure-protocol-2

משקלי הקשתים במטריצת העל-סמיכות A (256 × 256) הוקצו באופן הבא: קשתים תוך-מורשתיים (intra-heritage) שמרו על משקלי המרחק ההופכי שלהם; קשתים תוך-אקולוגיים (intra-ecological) קיבלו את ההופכי של עלות הנתיב בעל העלות הנמוכה ביותר (1 / cost); וקשתים בין-שכבתיים קיבלו ערכים כפי שמוגדר להלן, כאשר d הוא מרחק הצימוד בקילומטרים, ו- figure-protocol-3w_intrafigure-protocol-4 הוא משקל הקשת הממוצע תוך-השכבתי, מה שיוצר צימוד בין-שכבתי דועך בצורה חלקה ומכויל למגניטודה התוך-שכבתית. רשת-העל תומכת בשתי משפחות של מדדים נגזרים: (i) מרכזיות העל-בעלת-הערך-העצמי (supra-eigenvector centrality), המחושבת כבעלת הערך העצמי המובילה של A ומעניקה לכל צומת ציון חשיבות בר-השוואה בין השכבות; ו-(ii) מקדם השתתפות רב-שכבתי (multiplex participation coefficient) כפי שמוגדר להלן, בעקבות פורמליזם השתתפות רב-שכבתי המשמש באבחון רשתות דו-שכבתיות, אשר לוכד את האיזון בין חיבוריו התוך-שכבתיים של צומת לבין הצימוד שלו לשכבה השנייה.

figure-protocol-5

figure-protocol-6

מטריצת העל-סמיכות A נשמרה כמטריצה דלילה בפורמט CSR באמצעות מודול ה-sparse של SciPy. הזוג העצמי המוביל (eigenpair) של המטריצה הסימטרית עם נורמליזציה של הממוצע חושב באמצעות מימוש ה-eigsh של ARPACK ונבדק באמצעות איטרציית כוח (power iteration); הרדיוס הספקטרלי של המטריצה המלאה היה lambda_max = 19.6481. וקטור עצמי זה של המטריצה הסימטרית סיפק את רכיב מרכזיות-הערך-העצמי-של-העל (supra-eigenvector-centrality) של ה-RPI. נורמליזציה של שורות שימשה רק לצורך אבחון מטריצת המעברים; הערך העצמי המוביל שלה הוא 1.000 על פי הגדרה. פונקציות צימוד בין-שכבתיות חלופיות הניבו מתאמי דרג RPI הגבוהים מ-0.94 ביחס לקו הבסיס של דעיכה מעריכית.

ספי thresholds של חוסן מבוסס פרקולציה
כל שכבה הוכפפה באופן עצמאי לארבע התקפות הדרגתיות של הסרת צמתים: (i) הסרה אקראית אחידה בממוצע של 500 חזרות (300 עבור התרחישים בסעיף 2.3.8); (ii) הסרה ממוקדת לפי דרגה יורדת; (iii) הסרה ממוקדת לפי ביניים (betweenness) יורדת; ו-(iv) הסרה ממוקדת לפי מרכזיות וקטור עצמי (eigenvector centrality) יורדת. לאחר שהוסרו k צמתים מגרף ראשוני בעל n צמתים, נמדד השלמות המבנית כ- S(k) = LCC(k)/(n - k), כאשר LCC(k) הוא מספר הצמתים ברכיב המחובר הגדול ביותר מבין הצמתים שנותרו. הסף הקריטי f* היה השבר הקטן ביותר של צמתים שהוסרו k/n שבו S(k) < 0.5. הספים ועקומות הפרקולציה המדווחים משתמשים בנורמליזציה זו של הצמתים הנותרים. סף ההסכמה f_C הוא הממוצע האריתמטי של ארבעת הספים הספציפיים להתקפות.

עבור מתקפת ההסרה האקראית, נבחרו 500 חזרות לאחר שבדיקות התכנסות ראשוניות הראו כי עקומת הממוצע של LCC-לעומת-חלק-המוסר התייצבה עד למקדם וריאציה של 0.02 עד החזרה ה-350; 500 חזרות מספקות מרווח נורמי מעל נקודת התכנסות זו בעלות חישובית נוספת זניחה. תישואים בדירוגי הדרגה (degree), הביניינות (betweenness) והווקטור העצמי (eigenvector) — המתרחשים באופן לא זניח עבור גרף המורשת בהתחשב בקנה המידה של 23 צמתים — נפתרו אלפביתית לפי מזהה הצומת כדי להבטיח שחזור מדויק בין הרצות בלתי תלויות. התקדמויות המתקפה חושבו באופן בלתי תלוי בכל שכבה כדי לבודד פגיעויות ספציפיות לשכבה; פרוטוקול מתקפה משותפת, שבו צמתים מוסרים משתי השכבות בו-זמנית על פי דירוג ה-supra-eigenvector, נשקל אך לא אומץ כיוון שהוא משלב את אותות שתי השכבות באופן שמטשטש את האבחון הספציפי לשכבה המיועד. סף שבר ה-LCC של 0.5 נבחר בהתאם לפרקטיקה הסטנדרטית במחקרי פרקולציה של מסדרונות אקולוגיים; בדיקות רגישות עזר בספי LCC של 0.4 ו-0.6 שימרו את סדר הדירוג אקולוגי-לעומת-מורשת והזיזו את ספי ההסכמה המוחלטים בפחות מ-0.05 לכל כיוון. סף ההסכמה חושב כממוצע האריתמטי של ארבעת הספים הספציפיים למתקפה. בעוד שלארבעה כללי המתקפה יש פרשנויות מבניות שונות, ההסכמה משמשת כסטטיסטי סיכומי הלוכד את הפגיעות הממוצעת על פני פרופילי איום מגוונים. העמידות של הממצא הכיווני (אקולוגי < מורשת בשלוש מארבע המתקפות) לשינוי במצב המתקפה מספקת תיקוף פנימי.

עבור התקפות אקראיות, בוצעו 500 חזרות עצמאיות. כאשר ה-LCC נורמל לפי מספר הצמתים הנותרים (n - k), השכבה האקולוגית הניבה סף אקראי ממוצע של 0.623 ± 0.058 (SD), ושכבת מלאי המורשת הניבה 0.960 ± 0.082. רווחי סמך (95%) חושבו מהתפלגויות החזרות.

figure-protocol-7

התקפות ממוקדות (degree, betweenness, eigenvector) השתמשו בדירוג סטטי המבוסס על הטופולוגיה הראשונית של הרשת, במקום בחישוב דינמי מחדש לאחר כל הסרה. גישה סטטית זו נבחרה מכיוון ש-(i) היא מספקת רצף התקפות דטרמיניסטי הניתן לשחזור; (ii) חישוב דינמי מחדש ברשתות מרחביות דלילות עלול להוביל לדירוגי מרכזיות לא יציבים; ו-(iii) הגישה הסטטית מייצגת תרחיש של המקרה הגרוע ביותר. חישוב דינמי מחדש מניב בדרך כלל ספים נמוכים מעט יותר; האומדנים המדווחים הם שמרניים. מרווח ההסרה יושם כהסרה רצפית של צומת בודד. עבור רשת המורשת בעלת 23 הצמתים, כל הסרה תואמת ל-~4.3% מהצמתים; עבור השכבה האקולוגית בעלת 233 הצמתים, כל הסרה תואמת ל-~0.43%. רזולוציה זו, העדינה מ-0.025, מבטיחה זיהוי מדויק של הסף.

מדד עדיפות שיקום (RPI)
מדד עדיפות השיקום המשולב (RPI) מאחד ארבעה קווי ראיות על פני 233 רقعות הליבה:

figure-protocol-8

כאשר z(·) מציין סטנדרטיזציה לממוצע אפס ושונות של יחידה עבור כל הפסיפסים (patches), w1 = 0.35 מדגיש מרכזיות מבנית דו-שכבתית, w2 = 0.20 מקצה עדיפות גבוהה יותר לפסיפסים קטנים (מוקדי פרגמנטציה), w3 = 0.30 מקדם פסיפסים עם צימוד ICH חזק, ו-w4 = 0.15 מעלה את המשקל של פסיפסים מבודדים בעלי עלות קצה ממוצעת גבוהה. וקטור המשקלים נבחר כדי להדגיש מרכזיות מבנית וצימוד מורשת (שני הערוצים החדשניים במסגרת ה-DEHN) תוך שמירה על תרומה לא זניחה של פרגמנטציה ובידוד; רגישות המשקלים כוונטה בסעיף 3.5. הפסיפסים שויכו לשלוש דרגות עדיפות על פי האחוזונים ה-80 וה-60 של ה-RPI: דרגה 1 (המדורגים בראש) (20% העליונים), גבוהה (אחוזון 60–80), ובינונית (60% התחתונים). עדיפות ברמת המסדרונות דירגה את 799 המסדרונות על פי סכום z-score של עלות, התנגדות אפקטיבית ו-RPI ממוצע בנקודות הקצה; ה-15% העליונים (n = 119) סווגו כמסדרונות שיקום בעדיפות עליונה.

סימולציית תרחישים
ארבעה תרחישים נבנו כדי להעריך את הישימות המעשית של מסגרת ה-DEHN. S1, תרחיש הבסיס, שימר את הרשת האקולוגית הבלתי שונתה  G_E תחת ארבעת התקיפות של חדירות (percolation attacks). S2, תרחיש אובדן רמה בינונית, הסיר בו-זמנית את כל 140 הפסוקים (patches) שסווגו כפסוקים ברמה בינונית, ובכך סימלל מסלול נוף שבו פסוקים קטנים שאינם מוגנים אובדים, בעוד שפסוקים קריטיים ובעלי עדיפות גבוהה נשמרים. S3, תרחיש שיקום צמתים של Tier-1, הפחית בחצי את עלות הקשתים המחברות בין שני פסוקי Tier-1 כאשר עלותם המקורית עלתה על עלות החציון, דבר המייצג שיקום אקולוגי לאורך מסדרונות בין פסוקים מרכזיים מבחינה מבנית. S4, תרחיש שיקום מסדרונות, הפחית ב-40% את עלות 119 המסדרונות בעדיפות העליונה, דבר המייצג שיקום מסדרונות בקנה מידה רחב המודרך על ידי דירוג ה-RPI.

עבור כל תרחיש, מחסנית הפרקולציה המלאה של 4 התקפות הורצה מחדש עם 300 חזרות אקראיות, וארבעת הספים הספציפיים להתקפה בתוספת סף הקונסנזוס תועדו לצורך השוואה בין תרחישים. מכיוון שתרחישים S3 ו-S4 משנים רק את משקלי הקשתות ולא את הטופולוגיה, תכנון זה מבודד את התרומה הספציפית של הפחתת ההתנגדות לחוסן הרשת — כלי אבחנה מנגנוני עדין שסימולציית הסרת צמתים טהורה אינה יכולה לטפל בו. ערכי הפרמטרים של התרחישים נבחרו כדי להתאים למגנitudes סבירות של תקציבי שיקום. הפחתת העלות של 50% על קשתות Tier 1 (בדירוג הגבוה ביותר)–Tier 1 (בדירוג הגבוה ביותר) ב-S3 מקריבה את הפחתת ההתנגדות המקסימלית שניתן להשיג באמצעות הרחבת חוצצי גדות ושיקום יערות בקנה מידה קטן על קרקעות מסדרונות קיימות בתוך מחזור תכנון שיקום טיפוסי של חמש שנים ב-CEPZs סיניות. הפחתת העלות של 40% ב-119 המסדרונות המובילים ב-S4 משקפת תוכנית שיקום מסדרונות-מטריצה בקנה מידה רחב יותר המשתרעת על פני עשר שנים. תרחיש אובדן-בינוני S2 מייצג את המצב הנגדי שבו תיעדי השיקום הנוכחיים נשמרים אך לא מוענקת הגנה פעילה לכתמים בדרגה בינונית; הדבר משקף את מעטפת התקציב בפועל של תוכנית ה-CEPZ הנוכחית, שבה הגנה מפורשת מרוכזת בדרך כלל ב-40% העליונים של האזורים בעדיפות גבוהה.

ניתוח רגישות
שני ניתוחי רגישות בחנו את חוסנו של דירוג ה-RPI לבחירות המידול. ראשית, כל משקל RPI (w1 – w4) שונה ב-±0.05 ו-±0.10, נורמל מחדש כך שסכומו יהיה אחד, ונרשמה מתאם הדרגות של Spearman (ρ) בין דירוג ה-RPI המשתנה לבין דירוג הבסיס. שנית, רדיוס הצימוד הבין-שכבתי שונה בטווח של {5, 10, 15, 20} km, ודווחו הן מספר הקשתות הבין-שכביות והן מתאם Spearman של מקדם ההשתתפות שהתקבל ביחס לבסיס של 10 km. שני ניתוחים אלה מכמתים יחד את יכולת ההעברה של מסקנות ה-RPI למוסכמות מידול חלופיות.

בנוסף להפרעות במשקל של משתנה אחד בכל פעם, בוצע ניתוח אי-ודאות משותף על פני 1,000 שילובי משקלים קבילים שנדגמו מהתפלגות דיריכלה (Dirichlet distribution) המרוכזת סביב המשקלים המקוריים (alpha = [3.5, 2.0, 2.5, 2.0]). עבור כל שילוב, חושב מחדש ה-RPI וזוהה סט הPATCH-ים השייך ל-20% העליונים. התוצאות מראות כי 15 PATCH-ים שמרו על חברות ב-20% העליונים בהסתברות של >90%, 26 בהסתברות של >75%, ו-43 בהסתברות של >50%. 15 ה-PATCH-ים היציבים ביותר (הסתברות > 90%) מרוכזים בצבר ה-eigenvector-hub של Meizhou, מה שמאשר כי זיהוי העדיפות בדרג העליון הוא עמיד (robust) למפרט המשקלים. האיבר השלילי של השטח נשמר מכיוון ש-PATCH-ים קטנים המקובצים גיאומטרית ב-Meizhou פועלים כצווארי בקבוק מבניים; גרעינים שלמים וגדולים ב-Minxi תורמים פחות לשיפור הקישוריות השולית למרות שטחם הגדול יותר.

נבחרו הפרעות משקל של ±0.05 ו-±0.10 כדי להקיף את טווח השונות שאנליסט תחום עשוי להקצות באופן סביר, בהינתן מחלוקת בין מומחים לגבי החשיבות היחסית של ארבעת מרכיבי ה-RPI. הגבול התחתון מבטיח ששום מרכיב בודד לא יידחף לאפס אפילו בהפרעה הגדולה ביותר שנבדקה (משקל מינימלי נתונה = 0.05), ובכך נשמרים כל ארבעת קווי הראיות בכל הפרעה. סריקת רדיוס הצימוד מ-5 עד 20 km מכסה את הטווח המתועד במחקרים דומים של מערכות אקולוגיות-חברתיות מרובות-שבב (multiplex). שתי ניתוחי הרגישות בוצעו על רשת מלאה של 233-patch ו-799-edge עם כל 500 הזרעים (seeds) החוזרים קבועים, כך שמתאמי הדירוג המדווחים מבודדים את השפעת ההפרעה ללא הכנסת שונות של מונטה-קרלו בין רמות הרגישות. ממד רגישות שלישי — הבחירה בסף קריסת שבר ה-LCC — דווח באופן איכותני בסעיף 2.3.5 ונדון בהרחבה בסעיף 4.4 לצד מגבלות חסומות אחרות של המסגרת.

תוצאות

מסלול פרגמנטציה אקולוגית רב-עשרוני
כימות MSPA-lite על פני שש תצלומיות CLCD חשף מסלול פרגמנטציה כללי ולא-ליניארי בנוף ההאקה (Hakka) התלת-מחוזי בין השנים 2000 ו-2023. שטח הליבה הכולל, המוגדר כשטח של רכיבי צמיחה מחוברים ≥ 5 km2, ירד מ-44,485 km2 בשנת 2000 ל-37,888 km2 בשנת 2023, מה שמעיד על הפסד נקי מצטבר של 6,597 km2, או 14.8%. שטח הליבה עלה במידה מתונה מ-44,485 km2 בשנת 2000 ל-45,772 km2 בשנת 2010, תואם לעלייה של 2.9%, ולאחר מכן ירד ל-41,919 km2 בשנת 2015 ול-37,806 km2 בשנת 2020. השטח הראה התאוששות קטנה של 82.3 km2, או כ-0.2%, בין השנים 2020 ל-2023. הסכום של 37,806 km2 בשנת 2020 תואם לסכום שלושת ערכי ה-CEPZ המדווחים בטבלה 1. מספר הכתמים עלה מ-116 בשנת 2,000 ל-233 בשנת 2020 ול-229 בשנת 2023. שטח כתם ממוצע ירד מ-383.5 km2 בשנת 2,000 ל-162.3 km2 בשנת 2020, ירידה של כ-57.7%, או 58% לאחר עיגול (איור 3).

פירוק אזורי חידד את התבנית. Ganzhou CEPZ, האזור הגדול ביותר, כולל את השטח הצמחי המוחלט הגבוה ביותר (16,578 km2 בשנת 2020) ואת מספר הכתמים הגבוה ביותר (144 כתמים; שטח ממוצע של 115 km2). Meizhou CEPZ, הקטן ביותר מבחינת היקף טריטוריאלי (15,853 km2), שימר 56 כתמים עם שטח ממוצע של 107 km2(), מה שמעיד על פסיפס פרי-עירוני-כפרי מחולק מאוד. Minxi CEPZ הציג את הקצה המנוגד: 33 כתמים עם שטח ממוצע של 461 km2(), מה שעולה בקנה אחד עם כיסוי יער רציף יחסית בגובה רב. לפיכך, האזורים מציגים תצורות פרגמנטציה מובחנות בתוך אזור המחקר, עם הש implies להנייה לניתוח הרשת ההשוואתי בסעיפים 3.2 ו-3.4.

טופולוגיה וצימוד של רשת דו-שכבתית
לפני הרכבת רשת-העל הדו-שכבתית, נבחנו בשכבה נפרדת נתוני שכבת המורשת G_H. משטח צפיפות הגרעין ברוחב פס של 5 km מעל 23 פריטי ICH ברמה הלאומית מניב שלושה ריכוזי צפיפות עיקריים: רכס Ganzhou מפוזר, שיא Minxi דחוס מעל חגורת ה-tulou של Yongding-Nanjing, ושיא Meizhou מעל מחוז Meixian (איור 4A). איחוד Delaunay figure-results-1 KNN (k = 4) מניב את G_H עם 73 קשתות, דרגה ממוצעת של 6.35, צפיפות של 0.289, רכיב מחובר אחד וקוטר של 4 (איור 4B). הדרגה הממוצעת של הצמתים מדרגת את Meizhou (7.0) > Minxi (6.5) > Ganzhou (5.9), בעוד שדירוג ה-eigenvector של המורשת בלבד מוביל על ידי Minxi (0.237), ואחריו Ganzhou (2.4 × 10⁻4) ו-Meizhou (2.1 × 10⁻5) (איורים 4C ו-4D). תבנית מורשת-בלבד זו מושווית לתוצאות האקולוגיות ותוצאות רשת-העל באיורים 5 ו-6.

הגרף האקולוגי G_E משנת 2020 מורכב מ-233 צמתים ו-799 קצוות מסדרונות של נתיב בעלות מינימלית. הרשת היא רכיב מחובר יחיד בצפיפות 0.030, דרגה ממוצעת figure-results-2kfigure-results-3 = 6.86, ומקדם התקבצעות ממוצע של 0.083; הקוטר שנמדד לפי מספר קצוות הוא 12, ואורך הנתיב הקצר ביותר הממוצע בין זוגות של רقعות הוא 2,212 (יחידות התנגדות מצטברות). גרף המורשת G_H כולל 23 צמתים ו-73 קצוות (איחוד של טריאנגולציית דלone ו-KNN-4), עם דרגה ממוצעת של 6.35 ורכיב מחובר יחיד. ההפצה המרחבית של 23 צמתי המורשת יחד עם הקצוות המצומדים הבינ-שכבתיים חושפת שלושה אשכולות ICH דומיננטיים — אשכול Ganzhou המרוכז ב-Longnan–Anyuan, אשכול Minxi המרוכז בטריטוריית ה-tulou של Yongding–Nanjing, ואשכול Meizhou המרוכז במחוז Meixian (איור 5A).

ניתוח מרכזיות על G_E מיקם את כל קבוצת 15 ה-eigenvector-hub המובילים בתוך Meizhou CEPZ (מזהי פסייפס 194–219), כאשר פסייפס 211 (ליבה מרכזית של Meizhou בשטח של 9.3 km2) הוביל עם eigenvector של 0.37 ו-PageRank של 0.006. הריכוז הגבוה של ה-eigenvector משקף את רקמת המסדרונות הצפופה המחברת בין פסייפסי היערות הקטנים והמצובים גיאומטרית של Meizhou דרך מטריצה בעלת עלות נמוכה (איור 5C). לעומת זאת, מרכזיות eigenvector ממוצעת ב-Ganzhou היא רק 1.6 × 10⁻4 וב-Minxi היא 1.9 × 10⁻5, נמוך בשלושה סדרי גודל מ-7.3 × 10⁻2 של Meizhou. עם זאת, מרכזיות ביניות (Betweenness centrality) מפוזרת באופן אחיד יותר: Ganzhou מגיעה לממוצע הביניות הגבוה ביותר (0.034) מכיוון שמלאי הפסייפסים הגדול יותר שלה מייצר יותר תנועה של נתיבים קצרים דרך צמתים ביניים מבחינה מבנית. חוסר התאמה זה בין מרכזיות ה-eigenvector (שבה דומיננטית Meizhou) למרכזיות הביניות (שבה דומיננטית Ganzhou) הוא סימן מובהק לטופולוגיה התלת-אזורית.

מרכזיות אקולוגית בשכבה בודדת מראה ניגוד בין eigenvector לבין betweenness (איור 6). רשת G_E משנת 2020 מכילה קומפלקס מוקד (hub) דחוס ב-Meizhou ומבנה מפוזר יותר ב-Ganzhou (איור 6A). התפלגות הדרגות שלה היא בעלת התסכלות ימנית, עם דרגה ממוצעת של 6.86 ומקסימום של 12 בכתמים P193-P219 (איור 6B). קיים מתאם שלילי בין שטח הכתם למרכזיות eigenvector בשכבה בודדת (Spearman ρ = −0.21), כך שהכתמים בעלי המרכזיות הגבוהה ביותר הם בדרך כלל ליבות Meizhou קטנות יותר ולא כתמי Minxi גדולים (איור 6C). ממוצעי האזורים מראים כי Meizhou היא הגבוהה ביותר במרכזיות eigenvector וב-PageRank, ו-Ganzhou היא הגבוהה ביותר ב-betweenness (איור 6D). מכיוון שפאנלים אלו משתמשים ב-G_E בלבד, תבנית ה-Meizhou קיימת לפני הצימוד בין השכבות; השוואה עם רשת-העל (supra-network) מעידה כי הצימוד אינו המקור היחיד לה.

צימוד של G_H ו-G_E תחת כלל הבסיס הניב 42 קשתות בין-שכבתיות: 35 קישורים קשיחים של 10 km בתוספת שבעה קישורי גיבוי. לעשרים ותשעה מתוך 233 ה patches האקולוגיים (12.4%) ולכל 23 צמתי ה-ICH יש לפחות חיבור בין-שכבתי אחד (דרגה ממוצעת של ICH לאקולוגי = 1.83; מקסימום = 5). הרדיוס הספקטרלי של מטריצת ה-supra-adjacency הסימטרית והנורמלית-לממוצע הוא 19.6481. ערך מרכזיות ברמת הצומת שסומן שגוי בעבר הוסר מדיווח הערכים העצמיים. פירוק אזורי של הצימוד נותן ערכי קישוריות אקולוגית ממוצעים של 2.33 עבור Meizhou, 1.91 עבור Ganzhou, ו-1.17 עבור Minxi. תוצאות תיאוריות אלו מזהות את Meizhou כאזור בעל הצימוד החזק ביותר תחת כלל המרחק והגיבוי שנקבע.

ספי thresholds של עמידות לפרקולציה
עקומות פרקולציה ספציפיות לשכבות חושבו תחילה על גרף מלאי המורשת הממופה G_H (איור 7). תחת ארבע התקפות פרוגרסיביות, יחס ה-LCC המנורמל לפי מספר הצמתים שנותרו ירד בצורה האיטית ביותר תחת הסרה אקראית, הסרה לפי מרכזיות ביניינית (betweenness) והסרה לפי וקטור עצמי (eigenvector): הספים היו 0.96, 1.00 ו-1.00, בהתאמה, בהשוואה ל-0.74 תחת הסרה מבוססת דרגה (איור 7A). ספי יעילות גלובלית היו 0.86 להסרה אקראית, 0.83 לוקטור עצמי ו-0.57 להסרה מבוססת דרגה (איור 7B). תוצאות אלו מעידות על חסון מבני גבוה של גרף המלאי המיוצג להסרה אקראית של צמתים ועל רגישות גבוהה יותר להסרה של צמתים בעלי דרגה גבוהה. סף הקונסנזוס הוא f_C(H) = 0.925 (איור 7C); הוא אינו מודד את ההמשכיות של פרקטיקת המורשת מחוץ לגרף הממופה.

התקפות פרקולציה על שתי השכבות תחת ארבעה תרחישים הדרגתיים של הסרת צמתים (סעיף 2.3.5) הניבו אסימטריה בולטת (איור 8). ספי השכבה האקולוגית היו 0.62 (אקראי), 0.70 (דרגה), 0.44 (ביניות) ו-1.00 (וקטור עצמי), מה שהביא ל-f_C = 0.690 (טבלה 4). ספי שכבת מלאי המורשת היו 0.96, 0.74, 1.00 ו-1.00, בהתאמה, מה שהביא ל-f_C = 0.925. ההפרש, Δf_C = 0.235, מצביע על אובדן מודל מוקדם יותר של שלמות הרשת האקולוגית תחת שלושה מתוך ארבעת כללי ההתקפה. תחת הסרה מבוססת דרגה, השכבות האקולוגית ושכבת מלאי המורשת חוצות את S(k) = 0.5 בחלקי צמתים מוסרים של 0.70 ו-0.74, בהתאמה. Meizhou מכילה את הצמתים האקולוגיים שנבחרו מוקדם ביותר על ידי התקפה מבוססת וקטור עצמי; זהו קשר בתוך הטופולוגיה המודלית, ולא עדות לרשרת סיבתית בעולם האמיתי.

השוואת סף גולמית מושפעת מצפיפות השכבה. על סמך מספר הצמתים והמקשראות שדווחו, הצפיפות האקולוגית היא 2 × 799/(233 × 232) = 0.0296, בעוד שצפיפות מלאי המורשת היא 2 × 73/(23 × 22) = 0.2885. חלוקת סף הקונסנזוס בצפיפות נותנת 23.3 עבור השכבה האקולוגית ו-3.21 עבור שכבת מלאי המורשת, יחס של כ-7.3:1. נורמליזציה תיאורית זו מעידה כי הסף הגולמי הגבוה יותר של מלאי המורשת משקף בחלקו את הגרף הצפוף יותר שלו. מכיוון שסף-לפי-צפיפות הוא אבחון השוואתי ולא השפעה של התערבות, אין לפרש אותו כשלעצמו כראיה לכך שהוספת מקשראות או הגנה על צמתים יובילו לתוצאת מדיניות מוגדרת.

רק תחת כלל התקיפה של וקטור העצמים (eigenvector-attack) שתי השכבות מראות חסינות דומה (שתיהן ≥ 0.98). תקיפות אקראיות, תקיפות לפי דרגה (degree) ותקיפות לפי מרכזיות תיווך (betweenness) מזהות את נקודת הקריסה המדוגמנת בשכבה האקולוגית מוקדם יותר מאשר בשכבת מלאי המורשת. הסכמה בין שלושה מצבי תקיפה תומכת ביציבותה של תוצאה כיוונית זו בתוך הרשת המנותחת והגדרות התקיפה, ללא רמיזה לתקפות סיבתית כללית מעבר לתנאים אלו.

מיפוי סדרי עדיפויות לשיקום
רשת המסדרונות האקולוגיים משנת 2020 ששימשה למיפוי RPI כוללת 799 מקטעי נתיב בעלות המינימלית (least-cost-path edges) בין 233 מעמדים מרכזיים (איור 9A). לאורך המסדרון יש ממוצע של 28.75 km, חציון של 21.08 km, אחוזון 90 של 52.20 km, ומקסימום של 266.1 km (איור 9B). העלות המצטברת היא באופן דומה בעלת התפלגות מוטה ימינה, עם ממוצע של 563.3, חציון של 259.6, ואחוזון 90 של 651.0 מקבילי התנגדות-מטר (איור 9C). הקשר החיובי בין אורך לעלות באיור 9D מעיד כי מרחק החצייה הוא מרכיב חשוב בעלות הממודלת; התנגדות מקומית, היתכנות ותנאי השטח נותרו נחוצים להערכת כל מסדרון שיקום. ניקוד RPI מורכב על פני 233 מעמדים מרכזיים הניב התפלגות עם זנב כבד (mean = 0, σ = 0.52, min = −2.71, max = 1.83). ארבעים ושבעה מעמדים (20.2%) נכנסו לרמה אנליטית 1 (RPI ≥ 0.290), 46 (19.7%) לרמה הגבוהה (−0.184 ≤ RPI < 0.290), ו-140 (60.1%) לרמה הבינונית. Meizhou הכילה 22 מתוך 56 מעמדים ברמה 1, לעומת 20 מתוך 144 ב-Ganzhou ו-5 מתוך 33 ב-Minxi. שילוב של שתי הרמות האנליטיות העליונות נותן 42 מתוך 56 מעמדים ב-Meizhou, 35 מתוך 144 ב-Ganzhou, ו-16 מתוך 33 ב-Minxi. רמות אלו הן דירוגים יחסיים תחת משקלי RPI שנקבעו, ולא קטגוריות ממליצות של ערך שימור (איור 10). 15% העליונים של ציוני RPI של המסדרונות כוללים 119 מסדרונות. מבין 20 המעמדים בעלי הדירוג הגבוה ביותר, 15 נמצאים ב-Meizhou, שלושה ב-Ganzhou, ושניים ב-Minxi; יחד הם מכסים 277 km2. דירוגם משקף את השילוב של מרכזיות על-ווקטור עצמי (supra-eigenvector centrality), איבר שטח-מעמד שלילי, צימוד ICH ועלות בידוד. איור 10A ממפה תת-קבוצה זו שנגזרה מהמודל. הדירוג אינו מהווה תוכנית שיקום סופית ויש לשלב אותו עם מצב אקולוגי, היתכנות, בעלות על קרקעות, עלויות וסדרי עדיפויות של בעלי עניין.

טבלה 5 מסכמת את הקצאת דרגות העדיפות האנליטיות בשלוש ה-CEPZs. Meizhou כוללת 504.1 km2 בדרגה 1 (Tier 1) הפרוסים על פני 22 רقعות (patches), Ganzhou כוללת 439.9 km2 על פני 20 רقعות, ו-Minxi כוללת 53.2 km2 על פני חמש רقعות. ל-Meizhou יש גם את ממוצע ה-RPI הגבוה ביותר (+0.339). השטח המצטבר הגדול יותר של הדרגה הגבוהה ב-Meizhou‏ (4,095.7 km2) ביחס לדרגה 1 משקף את איבר השטח השלילי של ה-RPI, המעלה את הציונים היחסיים של רقعות צומת (hub patches) קטנות. תוצאות אלו מתארות מינוף מבני תחת המודל; הן אינן קובעות ערך שימור אינהרנטי או הקצאה מחייבת של משאבי שיקום.

סימולציית תרחישים ורגישות
ארבעת התרחישים הניבו תוצאות מודל מנוגדות (טבלה 6). S1 שחזר את סף הקונסנזוס הבסיסי של 0.690. S2, אשר הסיר את כל הפסוקיות (patches) מהדרביש הבינוני, הפחית את הסף ל-0.011, ירידה מודלית של 98.4%. תוצאה זו עולה בקנה אחד עם תרומה טופולוגית משמעותית של פסוקיות המסווגות כבינוניות; היא אינה מהווה הוכחה אמפירית לכך שאיבוד כזה יתרחש או קובעת דרגת שיקום ספציפית. S3 ו-S4 החזירו קונסנזוס של 0.690 מכיוון שהם שינו את משקלי הקצוות מבלי לשנות את הטופולוגיה. תחת הגדרת פרקולציה זו, הפחתת התנגדות יכולה לשפר את היעילות המשוקללת אך אינה משנה את הסף הטופולוגי. לכן, הוספה או חיבור מחדש של פסוקיות משמשות כ"אבני דריכה" (stepping-stone patches) היא אפשרות הנגזרת מהמודל לשינוי הן של הטופולוגיה והן של היעילות, ולא התערבות מחייבת (איור 11).

תרחישי אובדן מדורג של טלאים (patch-loss) הניבו תגובה מודלית לא ליניארית. הסרה של 25% מהטלאים ברמה הבינונית הפחיתה את סף ההסכמה מ-0.690 ל-0.593 (14.0%-); הסרה של 50% הניבה 0.483 (30.0%-); 75% הניבו 0.312 (54.8%-); ו-100% הניבו 0.011 (98.4%-). הירידה המודלית השולית עלתה לאורך המרווחים 25–50%, 50–75%, ו-75–100%. בסימולציות אלו, שימור של לפחות מחצית מהטלאים ברמה הבינונית היה קשור לשימור של יותר מ-70% מסף הבסיס; זוהי תוצאה של תרחיש, ולא תחזית של קריסה בעולם האמיתי. יעילות גלובלית משוקללת (E_glob) חושבה כיוון שסף המבוסס על LCC אינו רגיש לשינויים במשקלי הקצוות. ה-E_glob הבסיסי היה 0.017230. S3 העלה אותו ל-0.018628 (8.1%+), ו-S4 העלה אותו ל-0.017754 (3.0%+). תוצאות מודליות אלו מעידות על קישוריות משוקללת משופרת למרות שסף הפרקולציה הטופולוגי נשאר ללא שינוי. לפיכך, הפחתת התנגדות והרחבה טופולוגית משפיעות על תכונות רשת שונות, והניתוח אינו קובע התערבות עליונה באופן אוניברסלי.

ניתוח רגישות תמך ביציבות הדירוגים בתוך טווחי הפרמטרים שנבדקו. שינוי של משקולות ה-RPI בארבעה כיוונים ב-±0.05 ו-±0.10 שמר על Spearman ρ ≥ 0.97. שינוי רדיוס הצימוד ל-5, 10, 15 ו-20 km שינה את ספירת הקצוות ברדיוס קשיח ל-8, 35, 63 ו-101, בהתאמה; קו הבסיס של 42 קצוות ב-10 km כולל 35 קישורי רדיוס קשיח ושבעה קישורי גיבוי. מתאמי מקדם השתתפות עם קו הבסיס של 10 km היו ρ = 0.73 ב-15 km, 0.54 ב-20 km, ו-0.27 ב-5 km. שבעה-עשר מתוך 20 פיסות ה-RPI המובילות נשמרו ב-15 km ו-15 נשמרו ב-20 km. תוצאות אלו מעידות על רגישות לפרמטרים ויציבות חלקית של הדירוג; הן אינן מבססות העברתיות ללא הגבלה מעבר לרשת שנבדקה (איור 12).

זמינות נתונים:
מאגר נתוני כיסוי הקרקע של סין זמין ב-Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.4417810). המלאי הלאומי של המורשת התרבותית הבלתי מוחשית פורסם על ידי מועצת המדינה של סין, ונתוני הגבולות המנהליים זמינים מהמרכז הגיאומטי הלאומי של סין. מטריצות רשת נגזרות, פלטי פרקולציה וקוד ניתוח הופקדו ב-Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.21732093).

figure-results-4
איור 1: אזור המחקר ופריסת ה-CEPZ. (A) מיקומי שלושת ה-CEPZ הלאומיים בדרום Jiangxi, מערב Fujian ומזרח Guangdong. (B) התפלגות של 23 פריטי ICH לאומיים על פני כיסוי הקרקע של CLCD 2020. (C) ספירת פריטי ICH לפי מחזור הרישום. (D) הרכב קטגוריות ה-ICH. המפות שורטטו באמצעות תרומות של Open Street Map contributors כ מפת בסיס; גבולות מנהליים ו כל התוויות, הסמלים ו השכבות הנושאיות נוספו או עובדו על ידי ה מחברים. לוחות (C) ו (D) הוכנו על ידי ה מחברים על בסיס מערך הנתונים של המחקר. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 2: זרימת העבודה האנליטית של מסגרת ה-DEHN. חמשת נתיבי הזרימה מציגים את הרכבת הנתונים, גזירה דו-שכבית, צימוד, אבחון ותוצרים המשמשים לבנייה ולהערכה של הרשת. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מורחבת של איור זה.

figure-results-6
איור 3: מסלול הפרגמנטציה של MSPA-lite על פני נוף tri-CEPZ, בין השנים 2000–2023. (A) התפלגות מרחבית של פסי ליבה לפי שנה ואזור. (B) מגמות זמניות בשטח כולל של פסי ליבה, שטח שוליים ושטח צמחייה כולל. (C) מספר פסי ליבה ושטח כולל של פסי ליבה. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-7
איור 4: ניתוח שכבת מורשת של 23 פריטי ICH לאומיים. (A) משטח צפיפות גרעין. (B) גרף סמיכות Delaunay-KNN G_H. (C) עשרה צמתים עם מרכזיות ביניים הגבוהה ביותר. (D) מדדי מרכזיות לפי CEPZ. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-8
איור 5: רשת-על דו-שכבתית בשנת 2020. (A) פריסה מרחבית של צימוד בין-שכבתי. (B) התפלגות דרגות בין-שכבתית של ICH. (C) עשרים הצמתים בעלי מרכזיות supra-eigenvector הגבוהה ביותר. (D) מקדם השתתפות אל מול מרכזיות supra-eigenvector עבור כל 256 הצמתים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה מוגדלת של איור זה.

figure-results-9
איור 6: ניתוח מרכזיות בשכבה אקולוגית על $G_E$. (A) פריסה מרחבית של נוף שנת 2020. (B) התפלגות דרגות. (C) שטח הכתם לעומת מרכזיות וקטור עצמי. (ד'מדדי מרכזיות לפי אזור. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-10
איור 7: פרקולציה של שכבת מלאי-מורשת תחת התקפות ממוקדות. (A) יחס LCC לעומת חלק הצמתים שהוסרו תחת ארבעה כללי התקפה. (B) דעיכה של יעילות גלובלית. (C) ספי סף ספציפיים להתקפה וספי הסכמה. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-11
איור 8: חלחול שכבה אקולוגית תחת ארבע סכמות תקיפה. (A) תקיפה אקראית. (B) תקיפות ממוקדות. (C) השוואת סף בין-שכבתי. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-12
איור 9: רשת מסדרונות אקולוגיים בשנת 2020. (A) משטח התנגדות. (B) 799 מסדרונות נתיב העלות המינימלית. (C) התפלגות עלות מצטברת. (D) הקשר בין אורך המסדרון לעלות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-13
איור 10: מיפוי מדד סדר העדיפויות לשיקום. (A) התפלגות מרחבית של ערכי RPI ו-15% מהמסדרונות המובילים. (B) הרכב רמות אנליטיות לפי CEPZ. (C) התפלגות RPI לפי אזור. (D) פירוק מרכיבים עבור 20 הפסוקות (patches) בעלות הדירוג הגבוה ביותר. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-14
איור 11: סימולציית תרחישים של חוסן השכבה האקולוגית. (A) עקומות פרקולציה תחת ארבעה תרחישים. (B) השוואה של ספי השקיפות הקריטיים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מורחבת של איור זה.

figure-results-15
איור 12: ניתוח רגישות. (A( מתאם דרגות של ספירמן תחת הפרעות במשקל ה-RPI. (Bיציבות מקדם ההשתתפות (Participation-coefficient) על פני רדיוסים של צימוד. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

תכונהGanzhou CEPZMinxi CEPZאזור הסחר החופשי ומסחר המעניק פטור ממס של מייג'ו (Meizhou CEPZ)סה"כ
מחוזג'יאנגשיפוּג'יָאןגואנגדונג—
שטח (קמ²)²)39,34119,35315,85374,547
יחידות ברמת המחוז18 מחוזות6 מחוזות9 מחוזות + מחוז מנהלי אחד34
פריטי ICH ברמה לאומית (n)116623
פריטי מורשת תרבותית בלתי מוחשית (ICH) המסונפים להאקה (n)75517
קטגוריות דומיננטיות של ICHמנהגי עמך, מלאכות מסורתיותאמנויות הבמה, פרקטיקות עממיותאמנויות הבמה, מלאקות מסורתיות—
פיסות אקולוגיות ליבה ≥ 5 ק"מ² (2020)1443356233
שטח כולל של ליבה-טלאי (קמ²², 2020)16,577.6015,214.106,014.0037,805.70

טבלה 1: סקירה של שלושת ה-CEPZs של ה-Hakka ומלאי ה-ICH שלהם. הטבלה משווה את ההיקף הגיאוגרפי, הכיסוי המינהלי ומספר פריטי ה-ICH ברמה הלאומית ב-Ganzhou, Minxi ו-Meizhou.

סוג נתוניםמקוררזולוציה / יחידות מידהזמןמקור/ספרות כללית
כיסוי קרקע (LULC)מערך נתוני כיסוי הקרקע של סין (CLCD), אוניברסיטת ווהאןרסטר ברזולוציה של 30 מטרים2000/05/10/15/20/23Yang and Huang (2021)
היקפי CEPZמרשם לאומי של משרד התרבות והתיירות (MCT)פוליגוני וקטורים2013–2020 (מוצהר)MCT (2020)
מלאי של מורשת תרבותית בלתי מוחשית (ICH) ברמה הלאומיתרשימת ה-ICH הלאומית של מועצת המדינה הסינית (סדרות 1–5)נקודה (מרכז המחוז)2006–2021מועצת המדינה (2021)
גבולות מנהלייםהמרכז הלאומי לגאומטיקה של סיןפוליגוני וקטורים2020NGCC (2020)
מערכת ציריםהטלה קונית שווה שטח של אלברס (גב)₀ = 105°, φ₁ = 25°, φ₂ = 47°)———

טבלה 2: מקורות נתונים ראשוניים. הטבלה מפרטת את הספק של כל סט נתונים, הרזולוציה המרחבית או הזמנית, ותפקידם בזרימת העבודה האנליטית.

שיעור CLCDערך ההתנגדותהצדקה
יער (2)1בית גידול בסיסי; חדירות מרבית
שיח (3)5חדירות גבוהה; סוקססיה משנית
שטחי עשב (4)10חדירות בינונית
מים (5)30חדיר מקומית לטקסונים מימיים; מהווה מחסום ליבשיים
שטחי גידולים חקלאיים (1)50מטריצה חצי-אנתרופוגנית
קרח/שלג (7)200מחסום בגובה רב
חסין (8)500חסם מוחלט לזרימה ביוטית
אין נתונים (0)100מקום מחזיק ניטרלי

טבלה 3: ערכי התנגדות של כיסוי קרקע. הטבלה מציגה את ההתנגדות שהוקצתה לכל מחלקת CLCD עבור מידול מסדולי עלות מינימלית.

כלל תקיפהf* אקולוגיf* מורשתיΔ (H − E)
אקראי (ממוצע של 500)0.620.960.34
דרגה יורדת0.70.740.04
בין-מרכזיות יורדת0.4410.56
ווקטור עצמי יורד110
קונסנזוס (ממוצע)0.690.9250.235
נורמליזציה לצפיפות (f_C/density)23.33.21−20.09
סטיית תקן של תקיפה אקראית0.0580.0820.024

טבלה 4: ספי thresholds קריטיים של פרקולציה עבור השכבות האקולוגיות ושכבות מלאי המורשת בשנת 2020. ערכים ספציפיים להתקפה והקונסנזוס שלהם מסכמים את החסינות המבנית תחת נרמול LCC של צמתים נותרים.

CEPZסך כל המדבקותדרגה 1 (הדירוג הגבוה ביותר) (n / ק"מ²)דרגה גבוהה (n / ק"מ)²)דרגה בינונית (n / ק"מ)²)RPI ממוצע
גנז'ו14420 / 439.915 / 475.3109 / 15,662.5−0.103
מינסי335 / 53.211 / 123.017 / 15,037.9−0.124
מייג'ו5622 / 504.120 / 4,095.714 / 1,414.20.339
כל שלושת ה-CEPZs23347 / 997.246 / 4,694.0140 / 32,114.60

טבלה 5: הקצאת רמות RPI בשלושת ה-CEPZs. מספר הपैטצ'ים (patches), השטחים וערכי ה-RPI הממוצעים מראים את ההפצה ההשוואתית של הרמות האנליטיות לפי אזור.

תרחישתיאורקונסנסוֹס f*Δ לעומת S1
S1קו בסיס (G_E לא שונה)0.690
S2אובדן רמה בינונית (הסרה של 140 טלאים)0.011−0.679
S3הפחת בחצי את העלות על קצוות Tier 1 (המדורגים בראש) – Tier 1 (המדורגים בראש)0.690
S4הפחתת עלויות ב-40% ב-119 המסדרונות המובילים0.690
S2a (25% ממוצע הוסר)35 מתוך 140 טלאים בינוניים הוסרו0.593-0.097
S2b (50% הסרה מתונה)70 מתוך 140 טלאים בינוניים הוסרו0.483-0.207
S2c (75% הוסר במידה מתונה)105 מתוך 140 טלאים בינוניים הוסרו0.312-0.378
יעילות גלובלית משוקללתS1=0.0172, S3=0.0186(+8.1%), S4=0.0178(+3.0%)אנא ספק את הטקסט לתרגום.-

טבלה 6: ספי percolation של קונסנזוס בסימולציית תרחישים. הטבלה משווה את תוצאות המודלים של קו הבסיס, אובדן טלאים (patch-loss), שיקום צמתים ושיקום מסדרונות.

שמורצמתיםקשתותצפיפותהתקפה אקראית (ממוצע ± SD; n = 500)דרגהביניותוקטור עצמיקונסנזוס
Ganzhou1443590.0350.420±0.0790.3260.1180.6320.374
Minxi33890.1690.686±0.1620.3640.2421.0000.573
Meizhou561430.0930.464±0.1200.2500.1790.2500.286

טבלה 7: ספי thresholds של חלחול לכל שמורה. הטבלה מפרטת את הספי thresholds הספציפיים להתקפה ואת ספי thresholds הקונסנזוס בנפרד עבור Ganzhou, Minxi ו-Meizhou.

דיון

פירוק תלת-אזורי של מאפייני מורפולוגיה ורשתות חשף הטרוגניות מרחבית בולטת בתצורה האקולוגית49. ל-Ganzhou היה השטח הצמחיי הגדול ביותר ומספר הרב ביותר של רقعות (patches), אך גודל הרقعה הממוצע היה הקטן ביותר, בעוד ש-Minxi שמרה על הרقعות הממוצעות הגדולות ביותר (461 km2), דבר התואם את יער שולי ה-Wuyi הרציף יחסית. Meizhou הכילה 56 רقعות בתוך טריטוריה קטנה יותר והראתה את הריכוז הגבוה ביותר של מוקדי וקטור-בעלות אקולוגיים. ניתוח שינויי CLCD העיד על שינוי כללי לא ליניארי בשטח רقعות הליבה. שטח רقعות הליבה עלה מ-44,485 km2 בשנת 2000 ל-45,772 km2 בשנת 2010, לפני שירד ל-41,919 km2 בשנת 2015 ו-37,806 km2 בשנת 2020. הירידה בין השנים 2010–2020 הייתה 7,966km2, השווה ל-17.4% משטח רقعות הליבה של שנת 2010. שטח רقعות הליבה היה 37,888 km2 בשנת 2023, מה שמייצג עלייה קטנה של 82.3 km2 ביחס לשנת 2020. עם זאת, הירידה הכללית בין השנים 2000–2023 הייתה 6,597 km2, או 14.8%. מעברים של ליבה צמחית לאדמות חקלאיות היוו 38% מהאובדן נטו של הליבה, מעברים הקשורים לתשתיות תחבורה, מאגרי מים וטביעות רגלי תעשייה היוו 31%, המרה לאדמה בלתי חדירה היוותה 22%, ומעברים ממופים אחרים היוו 9%. Ganzhou, Meizhou ו-Minxi תרמו 52%, 35% ו-13% מהאובדן נטו, בהתאמה. אלו הן תוצאות של ספירת כיסוי קרקע והקשרים תיאוריים; עיור, פיתוח תשתיות, השקעה במטעים, דה-פופולציה ותהליכי מדיניות הם הסברים הקשריים סבירים, אך לא נבחנו ישירות כגורמים סיבתיים50.

ניתוח פרקולציה לכל שמורה זיהה גם הבדלים משמעותיים בעמידות האקולוגית הממודלת. ספי השגיאה המוסכמים היו 0.374 עבור Ganzhou, 0.573 עבור Minxi, ו-0.286 עבור Meizhou, בעוד שספי התקיפה האקראית החציוניים על פני 500 חזרות הסימולציה היו 0.410, 0.667, ו-0.446, בהתאמה. לעומת זאת, Table 7 מדווח על ערכי הממוצע ± SD תואמים של 0.420 ± 0.079, 0.686 ± 0.162, ו-0.464 ± 0.120, בהתאמה. לפיכך, Minxi הראתה את העמידות הממודלת הגבוהה ביותר, ו-Meizhou את הנמוכה ביותר, תחת כללי בניית הרשת והתקיפה שנקבעו. Ganzhou שילבה מטריצה חסומה גדולה יותר עם ליבות פנימיות שלמות יחסית ומרכזיות ביניים ממוצעת גבוהה יותר (0.034), מה שמרמז על ריכוז גבוה יותר של תעבורת המסלול הקצר ביותר. Meizhou, לעומת זאת, הכילה רقعות קטנות רבות בתוך תת-גרפים צפופים מקומית והראתה מרכזיות וקטור עצמי וריכוז מוקדי (hub) מקומי חזקים יותר. הבדלים אלו מתארים את הטופולוגיה של רשת המסדרונות הממודלת ולא מוכיחים כי לחץ פיתוח או התרוקנות מאוכלוסייה גרמו לדפוסים שנצפו51,52.

בשלושת האזורים, השכבות האקולוגיות ושכבות ממסדי המורשת הממופות הפגינו ספי סביליות מבניים שונים. השכבה האקולוגית הגיעה לנקודת הקריסה הממודלת בחלק מוסכם של צמתים שהוסרו של 0.690, בהשוואה ל-0.925 עבור שכבת ממסדי המורשת, הפרש של 0.235. הסף האקולוגי היה נמוך יותר תחת מתקפות מסוג random, degree ו-betweenness, בעוד ששתי השכבות הראו חוסן דומה רק תחת מתקפה מבוססת eigenvector. אסימטריה זו מרמזת כי, בתוך הגרפים המיוצגים, שלמות המסד האקולוגי היא הרכיב המבני המגביל יותר של המערכת המשולבת53. עם זאת, שכבת המורשת מורכבת מ-23 פריטי ICH ממשיים ברמה הלאומית בלבד, ואין לפרש אותה כמדד ישיר לרציפות, לחיוניות או להיקף הגיאוגרפי של פרקטיקות תרבותיות. הסף הגבוה יותר של המורשת קשור בחלקו גם לצפיפות הגרף הגבוהה בהרבה שלה (0.289 לעומת 0.030 עבור השכבה האקולוגית). ספים מנורמלים לצפיפות מספקים השוואה תיאורית בתוך המחקר, אך אין לפרש אותם כראיה לכך שהגדלת צפיפות הקשתות או הגנה על מספר מסוים של צמתים יניבו תוצאה מדיניות צפויה54.

הצימוד הבסיסי היה מוגבל אך לא אחיד מרחבית: 42 קישורי בינ-שכבתיים חיברו את כל 23 צמתי ה-ICH ל-29 פסיפסים אקולוגיים, כולל 35 קישורים בעלי רדיוס קשיח ושבעה קישורי גיבוי לפסיפסים הקרובים ביותר. ב-Meizhou היה ממוצע הקישוריות הגבוה ביותר בין ה-ICH לפסיפסים האקולוגיים (2.33) והיא הכילה את הריכוז הגבוה ביותר של מוקדים אקולוגיים, מה שהפך אותה למצומדת חזק ובעלת רגישות מבנית בתוך הרשת הממודלת55. הניגודיות בין השכבות באה לידי ביטוי גם בדירוגי המרכזיות: Minxi הובילה בדירוג ה-eigenvector של שכבת המורשת בלבד, בעוד ש-Meizhou הובילה בדירוגים האקולוגיים ובדירוגי על-הרשת. היפוך זה מדגים כי דירוגים של שכבה בודדת עשויים להשתנות לאחר השמת צימוד בין-שכבתי. עם זאת, התוצאות אינן קובעות כי אזור אחד צריך לקבל עדיפות באופן אוטומטי. ב-Meizhou, מתכננים יכולים להעריך הגנה או חיבור מחדש של פסיפסים קטנים בעלי מרכזיות גבוהה; ב-Ganzhou, ניתן לבחון פסיפסים בינוניים בעלי betweenness גבוה לצד מגבלות שימוש בקרקע פרי-עירוניות; וב-Minxi, ייתכן שביצוע חיצוי (buffering) וגיבוב של ליבות רחבות רציפות יהיו רלוונטיים יותר מאשר הוספת פסיפסים קטנים רבים56. כל האפשרויות הללו דורשות תיקוף שטח, הערכת היתכנות ועלויות, ניתוח של זכויות בעלות על קרקעות והשתתפות של בעלי עניין.

ניתוח תרחישים הבהיר את ההבחנה בין יעילות משוקללת לבין חוסן טופולוגי57. הסרה של כל הכתמים בדרגה בינונית (moderate-tier patches) הפחיתה את סף ההסכמה מ-0.690 ל-0.011, בעוד שתרחישי אובדן הדרגתיים הניבו ספים של 0.593, 0.483, 0.312 ו-0.011 כאשר 25%, 50%, 75% ו-100% מהכתמים בדרגה בינונית הוסרו, בהתאמה. תוצאות אלו מעידות על כך שכתמים מחוץ לדרגות האנליטיות הגבוהות ביותר עדיין יכולים לתרום תרומה טופולוגית חשובה. לעומת זאת, הפחתת עלויות הקשתות בתרחישי השחזור של דרגה-1 (Tier-1) ומסדרונות בעדיפות עליונה לא שינתה את סף הפריקולציה (percolation threshold) הבלתי משוקלל, למרות שהיעילות הגלובלית המשוקללת עלתה ב-8.1% וב-3.0%, בהתאמה. לפיכך, הפחתת התנגדות והרחבה טופולוגית משפיעות על מאפייני רשת שונים: הראשונה עשויה לשפר את יעילות הזרימה הממודלת, בעוד שהשנייה נדרשת כדי לשנות את הסף תחת ההגדרה הנוכחית58. דירוג ה-RPI נותר יציב מאוד תחת שינויי המשקל שנבדקו (Spearman’s ρ ≥ 0.97), אך שינויים ברדיוס הצימוד (coupling-radius) הניבו יציבות חלקית בלבד, מה שמעיד על כך שהסדרי העדיפויות הם פלטי סינון שימושיים ולא הנחיות שחזור סופיות.

מספר מגבלות מגבילות את הפרשנות ומצביעות על כיווני מחקר עתידיים. ראשית, משטח ההתנגדות התבסס אך ורק על כיסוי קרקע מכיוון שכיסוי DEM מלא לא היה זמין עבור היקף המחקר; יש לשלב משני שיפוע ולחות טופוגרפית בניתוחים עתידיים כדי לבדוק האם תבנית המרכז של Meizhou נשמרת59. שנית, פריטי ICH קודדו גיאוגרפית למרכזי מחוזות, דבר המסתיר שונות בתוך המחוז ועשוי להטות את הצימוד הבין-שכבתי; נדרשים סקרים ברמת הכפר, במיוחד ב-Meizhou, כדי לשפר את הייצוג המרחבי60. שלישית, הניתוח הרב-שכבתי היה חתך רוחבי לשנת 2020, למרות שפיצול אקולוגי תועד בין השנים 2000 ל-2023. שחזור הרשתות האקולוגיות ורשתות הצימוד עבור כל שנות הייחוס יתמוך בהסקה זמנית חזקה יותר61. רביעית, התרחישים היו דטרמיניסטיים ולא כללו מודלים של תחזית שימושי קרקע כגון PLUS או FLUS. עבודות עתידיות יוכלו לשלב סימולציית שימושי קרקע סטוכסטית, עלויות שיקום, מצב אקולוגי, אספקת שירותי מערכת אקולוגית ומדדים של המשכיות תרגול ICH. הרחבת שכבת המורשת כך שתכלול פריטים ברמה המחוזית תחשוף גם קשרים תרבותיים-אקולוגיים בקנה מידה דק יותר62. בהתאם לכך, יש להתייחס למסגרת DEHN כאל כלי אבחון השוואתי הניתן לשחזור: היא מזהה פגיעויות מבניות ומיקומי התערבות פוטנציאליים, אך יישומה על CEPZ אחרים או על נופים תרבותיים דורש רשתות שחזור מקומיות, פרוטוקולי תקיפה עקביים, תיקוף שטח ושיקול מפורש של סדרי עדיפויות של ממשל וקהילה63.

גילויים

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים או מערכות יחסים אישיות הידועות להם שעלולות היו להיראות כמשפיעות על העבודה המדווחת במאמר זה. המחברים לא דיווחו על קונפליקט פוטנציאלי של אינטרסים.

תודות

המחברים השתמשו ב-ChatGPT 5.2 כדי לסייע בתרגום כתב היד, בליטוש הניסוח האקדמי ובתיקון דקדוקי. כל הפרשנויות האנליטיות, ניתוחי הנתונים והטיעונים האקדמיים המרכזיים סוכמו ואומתו באופן עצמאי על ידי המחברים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
נתוני גבולות מנהלייםהמרכז הלאומי לגאומטיקה של סיןמערך נתוני הגבולות המנהליים של סין; https://www.ngcc.cn/
פותר הזHENS (eigensolver) של ARPACKARPACK-NG באמצעות SciPyscipy.sparse.linalg.eigsh; https://github.com/opencollab/arpack-ng
מאגר נתוני כיסוי הקרקע של סין (CLCD)אוניברסיטת ווהאן / Zenodoסט נתונים שנתי ברזולוציה של 30 מטרים; רשומה 4417810; https://zenodo.org/records/4417810
מרשם אזורי הגנה אקולוגית תרבותיתמשרד התרבות והתיירות של סיןמרשם ה-CEPZ הלאומי; https://www.mct.gov.cn/
טריאנגולציית דלוני (Delaunay triangulation) וניתוח k-שכנים קרובים (k-nearest-neighbour)SciPy / NetworkXבניית רשת סמיכות של מורשת; k = 4
שירותי נקודות עניין (POI) של GaodeAmap / Gaodeשירות POI מקוון; https://lbs.amap.com/
GeoPandasמפתחי GeoPandas / PyPIגרסה 0.14; https://geopandas.org/
דימויי Google Earthגוגלתצלומי Google Earth; https://earth.google.com/
הערכת צפיפות גרעין (Kernel density estimation)סביבת מחשוב מדעי ב-Pythonרשת של 500 מ'; רוחב פס של 5 ק"מ
אלגוריתם נתיב בעלות הנמוכה ביותרפרויקט scikit-imageאלגוריתם דייקסטרה באמצעות route_through_array
מאומה לאומית של מורשת תרבותית בלתי מוחשיתמועצת המדינה של הרפובליקה העממית של סיןמלאי ברמה לאומית, מנות 1-5
NetworkXמפתחי NetworkX / PyPIגרסה 3.2; https://networkx.org/
פייתוןPython Software Foundationגרסה 3.11; https://www.python.org/
rasterioמפתחי Rasterio / PyPIגרסה 1.3; https://rasterio.readthedocs.io/
scikit-imageמפתחי scikit-image / PyPIskimage.graph.route_through_array; https://scikit-image.org/
מטריצות דלילות ב-SciPyקהילת SciPyscipy.sparse; https://scipy.org/
DEM של משימת מעקב רדאר טופוגרפי של המעבורת (Shuttle Radar Topography Mission)NASA / USGSDEM של SRTM; הערכה ראשונית בלבד; כיסוי חלקי של אזור המחקר
מאגר ניתוחים ב-ZenodoZenodoקוד, מטריצות נגזרות ותוצרים; https://doi.org/10.5281/zenodo.21732093

מקורות

  1. Dadashpoor H, Azizi P, Moghadasi M. Land use change, urbanization, and change in landscape pattern in a metropolitan area. Sci Total Environ. 2019;655:707-19.
  2. Dong X, et al. Spatio-temporal assessment of landscape ecological risk and its influencing factors in Jiangxi Province, China. Environ Monit Assess. 2025;197(4):480.
  3. Nowicka K. The Heritage Given: cultural landscape and heritage of the Vistula Delta Mennonites as perceived by the contemporary residents of the region. Sustainability. 2022;14(2):915.
  4. Feng B, Li D, Zhang Y, Xue Y. Progress and analysis on the management effectiveness evaluation of protected area based on Aichi Biodiversity Target 11th in China. Biodivers Sci. 2021;29(2):150-9.
  5. Chen Y, Hung Y, Chen X. Ecological asset accounting methods and applications of agricultural cultural heritage sites—taking the Ancient Tea Forest Cultural Landscape of Jingmai Mountain in Pu'er as an example. J Resour Ecol. 2025;16(2):472-86.
  6. Zeng X, et al. Impacts of land use and land cover change on the landscape pattern and ecosystem services in the Poyang Lake Basin, China. Landsc Ecol. 2024;39:183.
  7. Wang H, et al. Spatial-temporal pattern analysis of landscape ecological risk assessment based on land use/land cover change in Baishuijiang National Nature Reserve in Gansu Province, China. Ecol Indic. 2021;124:107454.
  8. Zhang Q, Zhu L, Fu H. Spatiotemporal correlation analysis of landscape pattern and habitat quality in and around China’s Tropical Rainforest National Park. Forests. 2024;15(12):2070.
  9. Gu L, Yan J, Li Y, Gong Z. Spatial-temporal evolution and correlation analysis between habitat quality and landscape patterns based on land use change in Shaanxi Province, China. Ecol Evol. 2023;13(11):e10657.
  10. Wen C, Qiu Y, Wang L. Identifying key locations of the ecological-barrier system to support conservation planning: a study of the Sanjiangyuan National Park. Forests. 2024;15(7):1202.
  11. Saura S, Pascual-Hortal L. A new habitat availability index to integrate connectivity in landscape conservation planning: comparison with existing indices and application to a case study. Landsc Urban Plan. 2007;83(2-3):91-103.
  12. Pascual-Hortal L, Saura S. Comparison and development of new graph-based landscape connectivity indices: towards the priorization of habitat patches and corridors for conservation. Landsc Ecol. 2006;21(7):959-67.
  13. Dai L, Wang Z. Construction and optimization strategy of ecological security pattern based on ecosystem services and landscape connectivity: a case study of Guizhou Province, China. Environ Sci Pollut Res Int. 2023.
  14. Li S, et al. Integrating ecosystem services modeling into the effectiveness assessment of national protected areas in a typical arid region in China. J Environ Manage. 2021;297:113408.
  15. Zhang T, Zhang B. Spatiotemporal characteristics of ecosystem service value and its correlation with landscape patterns: a case of Bohai coastal wetland in Shandong Province. In: 2022 29th International Conference on Geoinformatics. 2022.
  16. Hong Z, et al. Identifying rural landscape heritage character types and areas: a case study of the Li River Basin in Guilin, China. Sustainability. 2024;16(4):1626.
  17. Zhao S, Yang D, Gao C. Identifying landscape character for large linear heritage: a case study of the Ming Great Wall in Ji-Town, China. Sustainability. 2023;15(3):2615.
  18. Wang N, et al. Research on the conservation and utilization of landscape heritage in modern urban parks in Shenyang, China. Sustainability. 2023;15(23):16202.
  19. Xu W. Ecological integrity evaluation of organically evolved cultural landscape. Mob Inf Syst. 2022;2022:9554359.
  20. Hamonic F, Vaxès Y, Couëtoux B, Albert CH. GECOT: graph-based ecological connectivity optimization tool. Methods Ecol Evol. 2025.
  21. Zhang L, He L, Yan F, Chen Y. Amphibian habitat network planning based on the graph theory: a case study of Pelophylax nigromaculata. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao. 2021;32(3):1027-36.
  22. Qiu C, et al. Structural vulnerability analysis and systematic restoration framework of the wintering ecological network for Grus japonensis in Yancheng coastal wetlands (1987-2021). Landsc Ecol. 2025;40:187.
  23. Han Q, Zhang P, Keeffe G, Zhang S. Evaluating and improving the connectivity of China's protected area networks for facilitating species range shifts under climate change. J Environ Manage. 2025;373:123535.
  24. Qi K, Fan Z, Xie Y. The influences of habitat proportion and patch-level structural factors in the spatial habitat importance ranking for connectivity and implications for habitat conservation. Urban For Urban Green. 2021;64:127239.
  25. Mazur A, Kurowska K. The impact of natural and cultural resources on the development of rural tourism: a case study of Dobre Miasto Municipality in Poland. Sustainability. 2025;17(13):5847.
  26. Krajnik D, Krajnik LP, Bilušić BD. An analysis and evaluation methodology as a basis for the sustainable development strategy of small historic towns: the cultural landscape of the settlement of Lubenice on the Island of Cres in Croatia. Sustainability. 2022;14(3):1564.
  27. Cantasano N, et al. Can ICZM contribute to the mitigation of erosion and of human activities threatening the natural and cultural heritage of the coastal landscape of Calabria? Sustainability. 2021;13(3):1122.
  28. Jia L, Liu Z, Li Y. Spatiotemporal dynamics of rural settlement evolution in Guangdong Province, China. Sci Rep. 2025;15:21177.
  29. Li K, Zhang G. Species diversity and distribution pattern of heritage trees in the rapidly-urbanizing province of Jiangsu, China. Forests. 2021;12(11):1543.
  30. Xin L, Wang Y, Tong J. Strategies for improving the tourism landscape of agricultural cultural heritage in grain field system. Landsc Archit. 2024;31(12):12-9.
  31. Pickerill T. Investment leverage for adaptive reuse of cultural heritage. Sustainability. 2021;13(9):5052.
  32. Yang L, et al. Theory and case of land use transition promoting ecological restoration in karst mountain areas of Southwest China. Ecol Indic. 2024;158:111393.
  33. Feng C, et al. Improving protected area effectiveness through consideration of different human-pressure baselines. Conserv Biol. 2022;36(4):e13887.
  34. Liu F, et al. Effectiveness of functional zones in National Nature Reserves for the protection of forest ecosystems in China. J Environ Manage. 2022;308:114593.
  35. Chen J, et al. Effectiveness of China’s protected areas in mitigating human activity pressure. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(15):9335.
  36. Li B, Zhou Z, Wu T, Luo J. Fine-grained land use remote sensing mapping in karst mountain areas using deep learning with geographical zoning and stratified object extraction. Remote Sens. 2025;17(14):2368.
  37. Yang J, Huang X. The 30 m annual land cover dataset and its dynamics in China from 1990 to 2019. Earth Syst Sci Data. 2021;13:3907-25.
  38. Liu J, et al. Prediction of land use for the next 30 years using the PLUS model's multi-scenario simulation in Guizhou Province, China. Sci Rep. 2024;14:13143.
  39. Zhu Y, Jin H, Zhong L. Temporal and spatial changes of biodiversity in Caverns of Heaven and Places of Blessing, Zhejiang Province, China from 1990 to 2020. Nat Conserv. 2022;48:1-29.
  40. Huo J, et al. A multi-scenario simulation and optimization of land use with a Markov-FLUS coupling model: a case study in Xiong’an New Area, China. Sustainability. 2022;14(4):2425.
  41. Ye Y, et al. Coupling the PLUS-InVEST model for multi-scenario land use simulation and carbon storage assessment in Northern Anhui, China. Sustainability. 2025;17(9):4185.
  42. Zheng Z, et al. Lacustrine wetlands landscape simulation and multi-scenario prediction based on the patch-generating land-use simulation model: a case study on Shengjin Lake Reserve, China. Remote Sens. 2024;16(22):4169.
  43. Wang G, et al. Assessment of changes in river flow and ecohydrological indicators from the viewpoint of changing landscape patterns in the Jialing River Basin, China. Ecohydrology. 2025, 18(1).
  44. Gu M, et al. Multi-scenario simulation of land use change based on MCR-SD-FLUS model: a case study of Nanchang, China. Trans GIS. 2022;26:2772-91.
  45. Zhao W, Li P, Yang B. New insight into the spatiotemporal distribution and ecological risk assessment of endocrine-disrupting chemicals in the Minjiang and Tuojiang rivers: perspective of watershed landscape patterns. Environ Sci Process Impacts. 2024;26(8):1360-72.
  46. Ding M, Yin X, Pan S, Liu P. Multi-objective spatial optimization of protective forests based on the non-dominated sorting genetic algorithm-II algorithm and future land use simulation model: a case study of Alaer City, China. Forests. 2025;16(3):452.
  47. Ma S, Huang J, Wang X, Fu Y. Multi-scenario simulation of low-carbon land use based on the SD-FLUS model in Changsha, China. Land Use Policy. 2025;148:107418.
  48. Li H, et al. Spatiotemporal evolution of land use and carbon storage in China: multi-scenario simulation and driving factor analysis based on the PLUS-InVEST model and SHAP. Environ Res. 2025;279(Pt 2):121860.
  49. Jetz W, McGowan J, Pennino MG, et al. Essential biodiversity variables for mapping and monitoring species populations. Nat Ecol Evol. 2019.
  50. Winkler K, Fuchs R, Rounsevell M, Herold M. Global land use changes are four times greater than previously estimated. Nat Commun. 2021;12:2501.
  51. Gao J, Barzel B, Barabási AL. Universal resilience patterns in complex networks. Nature. 2016;530(7590):307-12.
  52. Boccaletti S, Bianconi G, Criado R, Del Genio CI, Gómez-Gardeñes J, Romance M, et al. The structure and dynamics of multilayer networks. Phys Rep. 2014;544(1):1-122.
  53. Wang Y, Zhang F, Chen WY, Meraj G, Kumar P, Chan NW, et al. Critical phase transitions and early-warning frameworks for ecological networks in typical arid regions. J Clean Prod. 2025, 531(c):146888.
  54. Guo T, Yao Y, Chen Y, Wang H, Zhang H. Establishing linear cultural heritage corridors by integrating cultural and ecological values: a case study of the Jinzhong section of the Great Tea Road. Land. 2024;13(9):1427.
  55. Dang X, et al. Resilience prediction and tipping point control of multilayer ecological networks based on dimensionality reduction method. Chaos Solitons Fractals. 2024;189:115914.
  56. Ma B, Zeng C, Lv T, Liu W, Yang W. Prioritization of ecological conservation and restoration areas through ecological networks: a case study of Nanchang City, China. Land. 2024;13(6):878.
  57. Zhang K, Pan J. Evaluation of ecological network resilience using OWA and attack scenario simulation in the Gansu section of the Yellow River Basin, NW China. Environ Res Commun. 2024, 6(8):085016.
  58. Bian F, Yeh AGO, Zhang J. Percolating spatial scale effects on the landscape connectivity of urban greenspace network in Beijing, China. Landsc Ecol Eng. 2024;20(1):33-51.
  59. Xu XM. Construction of ecological security patterns in hilly cities based on morphological spatial pattern analysis and minimum cumulative resistance models: a case study of Ganzhou, China. Appl Ecol Environ Res. 2025;23(1).
  60. Fatorić S, Seekamp E. Are cultural heritage and resources threatened by climate change? A systematic literature review. Clim Change. 2017;142(1-2):227-254. 
  61. Ward M, Saura S, Williams B, Ramírez-Delgado JP, Arafeh-Dalmau N, Allan JR, et al. Just ten percent of the global terrestrial protected area network is structurally connected via intact land. Nat Commun. 2020;11:4563.
  62. Maxwell SL, Cazalis V, Dudley N, Hoffmann M, Rodrigues ASL, Stolton S, et al. Area-based conservation in the twenty-first century. Nature. 2020.
  63. Xu H, Cao Y, Yu D, Cao M, He Y, Gill M, et al. Ensuring effective implementation of the post-2020 global biodiversity targets. Nat Ecol Evol. 2021.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

רשת אקולוגיתרשת מורשתאזורי תרבות האקהספי רחפנות (percolation)עדיפות שיקוםנתוני כיסוי קרקעקישוריות רשתהגנה על מורשת תרבותית
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.