建立自然保护区是保护生物多样性最有效方式之一。传统保护区选址方法只能识别物种保护重点区域,无法科学确定保护区适宜面积,尤其在经济快速发展、人口数量大幅增加的社会境况下,生态保护与开发利用竞争态势将越发严竣。地块选择法从规划区选择部分单元组成自然保护区,保护特定物种或生态系统,是缓解生态保护与开发利用矛盾的重要手段。现有模型较少考虑选址生态价值差异,且生态价值评估体系尚不健全,无法对选址结果进行有效评价。戴云山是福建省两大山脉之一,素有“闽中屋脊”之称,分布着丰富的珍稀濒危动植物物种,极具科研价值与保护意义。但现有保护区缺乏合理规划方案,存在明显保护漏洞。因此本文提出生态值赋分评价修正体系,结合地块选择法进行选址优化设计,并以戴云山国家级自然保护区为例验证其在森林生态类型保护区的适用性和有效性。首先,从自然保护区保护功能出发,增加地带性植被类型及珍稀濒危物种指标,改进适用于森林生态系统的生态值赋分评价体系,并结合二类调查数据计算戴云山样本小班生态值,采用克里金插值法拟合戴云山小班生态值分布并绘制分布图;其次,基于生态值建立生态集合覆盖模型(ESCP),并基于ESCP嵌入空间紧凑性提出空间生态集合覆盖模型(SSCP),其实质是构造嵌入生态值与空间属性的目标函数,结合约束重新设计最优化算法,包括SSCP-TS、SSCP-TL、SSCP-NF模型,并利用自学习禁忌搜索算法(STS)设计SSCP-STS算法。最后,利用上述模型与算法分别从网格及小班尺度研究戴云山保护区选址设计,并基于戴云山保护区建成区给出优化选址方案。主要结论如下:戴云山生态值计算结果在空间分布上存在明显差异;ESCP比原集合覆盖模型(SCP)能产生生态值更高的小班选址方案;SSCP对生态值较高区域有聚集作用,且周长权重越大,聚集效果越明显,并确定SSCP-TS模型为戴云山保护区网格最优选址设计模型,保护目标30%、周长权重0.1为最佳网格参数组合。同时,SSCP-STS能给出小班尺度下戴云山空间选址次优方案,与网格情况相比,周长权重的增加,对小班空间分布格局并无显著影响,离散破碎的程度仍较高;基于建成区的戴云山小班空间优化选址结果形态上无法形成规则和均匀的空间布局,不能有效保护物种。相反,网格尺度下的选址结果空间布局清晰且紧凑,能对各树种形成有效保护。因此,提出戴云山保护区选址优化方案:依现有保护区为中心,向外辐射14600hm2作为适宜拓展区,分别向正北、东北、正南、西部方向扩展3400、6400、500和4300hm2,形成保护区网络。研究结果为实现戴云山保护区可持续发展及土地资源优化配置提供了优化方案,也可为我国森林生态系统类型的自然保护区设计提供新思路。