自然保护区景观生态开发研究

3 1 景观总体特征分析 从景观的斑块数量分布及百分比来看, 研究区内各个 景观所拥有的斑块数不均匀, 存在 2 种情况 : 一是斑块数 与景观类型面积相对应 , 面积大 , 斑块数也多 , 如针阔混交 林、 竹林、 暖性针叶林、 温性针叶林和常绿阔叶林等; 面积 小斑块数也少, 如湿地、 草甸等 ; 二是景观类型面积小 , 而 斑块数较多 , 如居民点、 农田等。从景观类型的面积、 周长 分布看, 针阔混交林、 竹林、 暖性针叶林、 温性针叶林和常 绿阔叶林景观是研究区的主导景观类型 , 其面积之和为 4 816 12 hm , 占 总 面 积 的 88 89% ; 周 长 之 和 为 381 91 km, 占总周长的 59 86 % ; 各景观类型拥有的面积、 周长极不均衡, 景观类型的周长分布与面积分布相一致。 研究区以森林景观为主, 保持森林生态系统的完整性 , 发 挥森林生态功能与价值对于研究区景观生态开发具有重 要的意义; 研究区内的居民点和农田景观斑块数量多 , 面 积小 , 景观分散 , 在景观生态开发过程中应充分考虑人为 因素的影响 , 采取居民点外迁、 退耕还林等措施。 3 2 景观分维数和伸长指数分析 研究区内的河流、 道路、 农田、 居民点 景观的分维数 大, 说明这些景观受到人类活动的影响大; 湿地、 落叶阔叶 林景观的分维数小 ; 常绿阔叶林、 温性针叶林、 针阔混交 林、 暖性针叶林、 竹林景观的分维数在 1 23左右; 草甸、 山 地灌丛景观的分维数在 1 16左右。研究区内的伸长指数 分析的结果与分维数基本相似, 表明景观斑块形状的复杂 程度与景观所受到的人为干预程度有密切关系。由于受 到人类的干扰, 研究区内的森林景观出现一定程度的不连 续性 , 在景观生态开发中 , 通过构建大型的森林景观斑块 , 保证森林景观的完整性和连续性, 发挥森林景观在研究区
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3 景观生态格局分析
将研究区的相关图件通过扫描变成栅格图像, 提取景 观类型、 边界、 居民点、 植被、 道路、 农田、 河流等各层的信 息 , 利用 G IS 软件对所提取的信息进行跟踪数字化 , 转化 为矢量数据。利用 Excel软件对有关的数据进行统计和分 析 ( 详见表 1) 。
表 1 峨嵋峰自然保护区景观结构 指数
适宜性评价相结合的方法, 对福建省峨嵋峰自然保护区景观生态开发 的关键内容进行 了探讨, 结果表 明: 该区域森林 景观面积大, 斑 块数也多, 是主导景观类型; 但是, 由于受到人类的干 扰, 森林景观出现一定程度的非连续性。居民 点、 农田景观破碎度较大, 不利于 自然保护区内物种的繁殖、 扩散、 迁移和保护。景观的类型面积多样性指数为 0 . 817 25, 类型斑块 数多样性指数为 0 922 34, 类型周 长多样性指数为 0 962 58 , 该区域须在有效保护的基础上, 进 行适度的 景观改造 和利用, 提 高景观多 样性。通过 景观生态 适宜性评 价, 确定该区域景观生态保护核心区的面积 1 771 33 hm , 占保护区总面积的 32 69 % ; 景观生态保护缓冲区的面积 2 874 06 hm , 占 总面积的 53 05 % ; 景观生态开发区的面积 772 77 hm , 占总面积的 14 26 % 。最后提出了该区域景观生态化设计意见。 关键词 自然保护区; 景观; 生态格局; 生态功能分区; 峨嵋峰 X36 文献标识码 A 文章编号 1002- 2104( 2011) 01- 0155- 05 do: i 10 . 3969 /j . issn. 1002- 2104 . 2011 . 01 . 026 中图分类号
2 2 2
自然保护区景观开发利用不断改变自然保护区景观 格局, 由此产生一系列亟待解决的问题。如自然保护区内 景观资源的开发利用, 使纯自然景观向自然 人工复合景 观面貌改变; 道路等线状人工景观要素的建设分割了保护 区内许多自然生物群落和种群, 降低了自然景观的连通 性 , 提高了其破碎度, 破坏了生物群落中内部种的生存环 境 ; 人文景观的修建, 促进了局部生态环境的退化和干扰 廊道以及人工斑块的扩大 , 引起生态系统的结构和功能出 现较大的改变。因此, 通过对自然保护区景观生态开发及 其实证的 研究, 以 期把 自然 保护 的重 点转 移到 景观 尺 度
破碎度 fragm entation 1 767 96 0 242 18 0 021 5 0 078 06
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数 , A i 为第 i 评价单元适宜性等级值即阻力参数, K i 为第 i 评价单元的高程限制因子, M i 和 N i 分别为第 i 评价单元 的坡度等级和地表覆盖类型 ) 。景观生态适宜性评价主要 考虑通过多个限制因子量化图层的空间叠加, 为自然保护 区景观生态功能分区提供科学依据。
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, 优化自然保护管理方式, 降低人为干扰进而达到对
自然保护区的生物多样性及其生态环境加以高效保护的 最终目的 ; 对维持自然保护区景观的完整性和特色性, 充 分发挥自然保护区生态系统的功能, 充实自然保护区研究 理论, 实现自然保护区的可持续发展具有重要意义。
2 研究方法
2 1 文献资料调查方法 通过中国期刊网、 图书馆、 自然保护区管理部门等, 查 阅国内外自然保护区景观生态开发研究的相关文献资料 , 进行 整 理 和 分析 研 究 , 全 面 地 了 解 本领 域 的 研 究 现 状
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中国人口 资源与环境
2011 年
第 1期
自然保护区 ) 的背景资料和相关图件。 2 2 景观生态格局分析法 利用野外调查收集到的自然保护区的背景资料和相 关图件 , 在 G IS 软件支持下 , 将自然保护区有关图件数字 化 , 并提取景观斑块信息, 统计各类景观斑块的数量、 面积 和周长 , 运用景观分维数、 伸长指数、 破碎度和景观多样性 等对景观生态格局进行分析。通过定量描述景观生态格 局与异质性分析景观结构、 功能, 从而对景观内在规律性 进行分析和描述。 2 3 景观生态适宜性评价方法 景观生态适宜性评价的模型为 : A i = K i ( i = 1, 2, 3, (M i + N i ) n, 式中 : i 为第 i 评价单元 , n 为评价单元个
中的生态功能作用。 3 3 景观破碎度分析 景观破碎度是指景观被分割的破碎程度 , 它直接影响 自然保护区内物种的繁殖、 扩散、 迁移和保护 , 景观破碎度 的空间分布与人类活动强度的空间分布是相似的。研究 区内的居民点景观破碎度最大 , 农田、 山地灌丛景观破碎 度较大 , 针阔混交林景观的破碎度最小, 说明人类活动强 度越大的地方, 景观破碎程度越大。采取居民点外迁、 对 农田等景观进行优化配置措施 , 达到减少景观破碎化 , 提 高景观的价值。 3 4 景观多样性分析 景观的类型多样性是景观异质性的度量 , 决定了景观 空间格局和斑块的多样性。景观的类型多样性包括类型 面积的多样性、 类型周长的多样性和类型斑块数的多样性 三个方面, 峨嵋峰自然保护区景观的类型面积多样性指数 为 0 817 25, 类型斑块数多样性指数为 0 922 34, 类型周
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热带天然林区之一, 地貌类型以中山为主 , 山间盆地呈串 珠排列, 海拔 400 m - 1 714 m; 保护区为闽江的发源地之 一, 是泰宁县西北部重要的水源 涵养区, 介于 117 00 117 06 E, 26 56 - 27 03 N, 总面积 5 418 16 hm , 其中林 地面积 5 137 20 hm , 占总面积的 94 81 %。 1 2 资料来源 研究资料主要包括研究区 1 1 万地形图、 1 1 万土地 利用现状图、 1 1万林相图、 泰宁县 1 5 万林相图等相关 图件, 福建省泰宁县峨嵋峰省级自然保护区总体规划和综 合考察报告等相关资料。其中 1 1 万地形图、 1 1 万林相 图、 泰宁县 1 5万林相图、 福建省泰宁县峨嵋峰省级自然 保护区总体规划和综合考察报告从泰宁县林业局获得 ; 1 1万土地利用现状图从泰宁县新桥乡土地所获得。
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1 研究区概况和资料来源
1 1 研究区概况 福建省峨嵋峰省级自然保护区属森林生态系统类型, 主要保护对象为森林植被和生物资源 , 是福建省重要的亚
收稿日期 : 2010- 11- 16
; 通过实地调查广泛收集研究区域 ( 福建省峨嵋峰
作者简介 : 陈传明 , 副研究员 , 主要研究方向为自然保护、 景观生态和区域规划。 * 教育部人文社会科学研究规划基金项目 ( 编号 : 10Y JA 840002) ; 福建省社会科学 规划项目 ( 编号 : 2007B018 ) ; 福建省省 属公益类科研院 所基本科研专项项目 ( 编号 : 2010R 1037 4) ; 福建师范大学地理科学学院科研创新团队项目。
1 784 02 105 99 1 219 96 2 509 37 720 48 554 71 30 96 46 25 70 23 49 24 5 85 9 33 1 237 88 2 616 45 1 212 99 2 090 67 1 152 87 1 051 37 1 188 97 1 371 91 1 252 67 3 137 09
1 202 83 108 8
5 418 16 637 98 1 345 45 8 667 24
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陈传明 : 自然保护区景观生态开发研究
长多样性指数为 0 962 58 。在有效保护的基础上, 进行适 度的景观改造和利用, 增加研究区的景观多样性。
4 3 景观生态适宜性评价的过程 对研究区的 1 1万地形图进行数字化, 得到数字化等 高线图层 , 把等高线图在 ARCG IS 的 3D 模块中通过线性 内插建立研究区的 T I N, 再把 T I N 转化为 G rid, 生成研究区 的数字高程模块 ( DEM ), 在此基础上依据评价的限制因 子和景观分级标准, 分别生成研究区景观高程分级图和坡 度分级图; 将坡度分级图和地表覆被类型图 ( 土地利用现 状图 ) 进行叠加 , 生成以坡度和类型两项指标为标识的空 间单元 ; 基于评价的原则, 按发展林地的优先程度分别对 每一个空间单元进行差别分析和类型归并、 排序, 得到按 优先级排序的空间单元 ; 将合并后的图层与高程分级图以 乘积的形式进行叠加, 得到以发展林地的相对优先级为属 性的空间单元, 以此优先级系数作为各评价单元的阻力参 数, 形成景现阻力表面。
A rea P eri m eter di m ens ion 27 15 185 81 93 03 12 81 14 92 55 3 47 92 2 39
1 314 63 2 863 41 1 320 98 4 056 87 1 366 63 4 968 27 1 087 15 0 667 76
108 89 112 01 1 473 32 10 734 03 0 036 73 554 08 97 14 47 65 8 35 1 208 86 2 024 31 1 108 87 0 847 2 0 030 68 0 030 88 0 011 77 0 041 64 0 030 65 0 064 6 0 151 35 0 034 09 0 043 93
中国人口 资源与环境
2011 年
第 21 卷
第 1期
C H INA POPULAT ION , RE SOURCES A ND ENVIR ON MENT
Vo.l 21
No .1
2011
自然保护区景观生态开发研究
陈传明
( 福建师范大学地理研究 所 , 福建 福州 350007)
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摘要
依据可持续发展和景观生态学的相关理论, 利用地理信息系统 (G IS) 的空间信息处理技术, 采用景观生态格局分析与景观生态
T ab. 1 Structure ind ices of landscape in E M ei Feng nature reserve
景观类型 斑块数 ( 个 ) 面积 Lands cape Num be r o f ( h m2 ) type 居民点景观 农田景观 道路景观 湿地景观 河流景观 常绿阔叶林景观 落叶阔叶林景观 针阔混交林景观 暖性针叶林景观 温性针叶林景观 草甸景观 山地灌丛景观 竹林景观 合计 patches 48 45 2 1 4 17 3 21 30 17 2 7 41 238 周长 ( km ) 分维数 F racta l 伸长指数 index E longa tion D egree of