关键词： 优化对策 斑块 景不雅观格局 林业景不雅观 江川区 测绘学
江川区以生态立区为紧张发展计策,环绕星云湖保护管理持续开展“绿盾”专项行动和森林江川培植[1]。山、林、田、湖等构成了江川区多要素景不雅观类型。通过景不雅观格局剖析比较不同景不雅观类型的特色,研究景不雅观格局现状与当下政策的联系,结合存在的生态问题提出优化见地建议,对江川区生态培植及可持续发展具有现实意义。
1、研究区自然概况
江川区位于云贵高原西南部,云南省中部偏东,行政从属于玉溪市,东与华宁县交界、南与通海县相连、西与红塔区接壤、北与澄江县和昆明市晋宁区相连,地理坐标为东经102°34′～102°55′,北纬24°12′～24°32′。全区地皮总面积80868hm2,地形四周高、中间低,东北部有全国最深的淡水湖抚仙湖。境内沟谷纵横交错,地形繁芜,相对高差较大。景象属中亚热带半干燥高原季风气候,干湿季分明。年均降雨量811.0mm,年均日照时数2392.9h。境内的16条紧张河流均为时令性河流,多数流入星云湖和抚仙湖。紧张森林土壤有红壤、棕壤和紫色土。紧张植被类型为半湿润常绿阔叶林、暖温性针叶林和人工林[2]。
2、研究内容和方法
利用江川区2015年森林资源方案设计调查数据,结合景不雅观特点和景不雅观格局研究须要,依据地皮利用现状和附着物类型[3],将研究区景不雅观分为针叶林、阔叶林、灌木林、竹林、无立木、水域、农业、人工建筑等8种景不雅观类型。利用ArcGIS软件处理天生栅格化数据,再借助Fragstats3.3软件打算选取景不雅观格局剖析指数[4],最后进行研究区景不雅观格局剖析。
3、结果与剖析
3.1组成剖析
研究区总面积为80868hm2,斑块总数共计3654个,均匀斑块面积22.13hm2。8种景不雅观类型中:针叶林、阔叶林、灌木林、竹林为林业景不雅观,别的类型为非林业景不雅观。利用斑块密度(孔隙度)可揭示景不雅观基质被该类型斑块分割的程度,孔隙度越高,表明某一类型在景不雅观中的分布越广、影响越大[5]。打算结果显示,阔叶林景不雅观斑块密度较别的景不雅观类型大,其次为农业、针叶林等,表明阔叶林在景不雅观格局等分布最广、影响最大,该景不雅观特色符合江川区大力发展梨、桃、核桃等经济乔木的林家当现状。针叶林、阔叶林、灌木林等景不雅观类型斑块密度合计远大于农业及水域景不雅观,解释研究区景不雅观格局以林业为主,农业为辅(图1)。
图1江川区2015年景不雅观格局示意图
3.2多样性剖析
(1)景不雅观形状指数、聚散性指数均较大,解释景不雅观形状繁芜,这是由于江川区境内沟谷纵横交错,地形、地质布局繁芜,相对高差较大,易导致土壤退化、水土流失落等缘故原由造成的。(2)聚合指数、分裂度指数、相似临近比例都较高,解释景不雅观类型间的聚合程度较高,上风景不雅观类型的连接性一样平常,属于要素密集分布的景不雅观格局。根据Graham等[6]研究,蔓延度可用于评估生态风险,但研究区景不雅观蔓延度仅为55.28%,低蔓延度反响出研究区生态系统抗风险能力较低。景不雅观喷鼻香农多样性指数、均匀性指数、斑块丰富度密度3个指数的值都较低,这是由于本研究紧张以地皮利用现状和附着物划分景不雅观类型,从根源上降落了景不雅观多样性和丰富度(表1)。
3.3上风类型剖析
斑块面积不仅影响物种的分布和生产力水平,而且影响能量和养分的分布。所有景不雅观类型中,农业景不雅观、针叶林景不雅观面积占比最大,依次为31.3%、27.4%,其次为阔叶林及水域景不雅观,占比分别为15.36%、13.59%,别的4类景不雅观占比较少。由此可知,从影响物种分布和生产力水平的角度来说,应看重针叶林景不雅观的保护和培植。
表1景不雅观尺度上的景不雅观格局指数
最大斑块指数表征景不雅观中上风种的丰度等生态特色。林地景不雅观中,针叶林景不雅观面积占比约为阔叶林景不雅观的2倍,但最大斑块指数约为阔叶林景不雅观的6倍,表明针叶林景不雅观中有较大斑块,斑块分布较灌木林、阔叶林集聚。以云南松、西岳松等为主的针叶林占主导地位,分布更为集中,而以梨、桃等经济乔木为主的阔叶林面积可不雅观,但分布较为零散、破碎。灌木林景不雅观面积仅为阔叶林面积的1/3,但最大斑块指数仍高于阔叶林景不雅观,表明灌木林地中有较大斑块,单一分布且较为集中。
3.4破碎度、离散度剖析
破碎度、离散度剖析紧张针对林地景不雅观类型。均匀斑块面积可以指征景不雅观的破碎程度,其值越小,景不雅观越破碎。江川区均匀斑块面积由小到大依次为竹林、阔叶林、灌木林、针叶林,阔叶林均匀斑块面积与灌木林附近,约为针叶林的1/3。欧氏临近间隔可以指征景不雅观的离散程度,其值越大,景不雅观越离散。欧氏临近间隔由大到小排列依次为竹林、灌木林、阔叶林、针叶林,阔叶林欧氏临近间隔约为灌木林的1/2,与针叶林附近;竹林的破碎程度、离散程度最高,反响出研究区内竹林小规模、零散栽种的特点,针叶林破碎程度、离散程度最低,可能与天然林保护工程森林管护的持续履行有关。阔叶林破碎程度与灌木林附近,离散程度与针叶林附近。破碎程度与离散程度间没有正向干系性(表2)。
表2部分斑块类型景不雅观格局指数
3.5形状剖析
斑块形状影响着许多主要的生态过程,如斑块内部小型哺乳动物迁移、木本植物的入侵,动物取食策略及物质和能量的迁移等。当景不雅观中斑块形状不规则或偏离方形时,形状指数的值越大[5]。因各景不雅观类型面积差别大,面积加权均匀形状指数更能表征各景不雅观类型的形状特色。通过打算结果可知,非林地景不雅观中,农业景不雅观形状最不规则,其次为人工建筑、无立木、水域,解释耕地等农业景不雅观人为滋扰最大,其次为城镇及湖泊周边建筑,这也从侧面佐证了江川区是玉溪市工农业最强区域[7]。林地景不雅观中,阔叶林形状最不规则,其次是针叶林、灌木林、竹林表明林地景不雅观中,阔叶林受人为滋扰最大,这可能与阔叶林中经济林比重较大有关。
4、谈论
1)研究区生态系统抗风险能力较低。根据李益敏等[7]研究,林地、水域、沼泽地等又属于生态系统中的高敏感区,属于生态保护核心区。因此,在江川区未来地皮利用方案中,要更加看重以生态保护核心区为区域约束条件,优化地皮利用空间格局,统筹提高生态抗风险能力和知足经济发展须要。
2)星云湖、局部抚仙湖构成了研究区的水域景不雅观,具有主要的生态功能,如回收养分、净化水,补给地下水和为野生动物供应栖息地等。但人类活动对水源环境的滋扰较强,高强度的人类活动和高速发展的社会经济对湖泊生态系统的构造和功能造成了严重的影响。从景不雅观分布来看,星云湖、抚仙湖周边有大量人工建筑,抚仙湖周边尤为密集。因此在水域管理保护中,紧张任务是掌握湖泊周边的旅游建筑开拓强度,根据《星云湖流域水污染防治“十三五“方案”》,在星云湖周边设定100m环湖湿地带,降落水污染风险,同时加大退耕还林、森林管护工程的履行力度,提高森林对水源的保护浸染,形成对两大湖泊的生态保护场合排场。
3)在退耕还林、增加森林植被的同时,森林防火压力也势必增大[8]。根据凌仲达等研究[9],阔叶林比针叶林具有更强的蓄水保土能力、防火能力。研究区阔叶林面积仅为针叶林面积的1/2,且比针叶林更加破碎。建议在人工造林时适当增加阔叶林栽种比例,特殊是在防火地带的阔叶林栽种比例。
4)除水域景不雅观外,研究区其它景不雅观类型破碎化程度高,形状不规则,边缘效应较为强烈。边缘的加成效应、协和效应、集肤效应等使边缘具有不同于栖息地内部的独占特色[10]。这与江川区种群稀、数量少、分区区域小、生态适应能力低、对外界的影响非常敏感等现状是符合的。根据廉振民等研究[11],边缘效应对野生生物有正反两方面影响,边缘地带普遍生物多样性较高,但当栖息地斑块破碎到无真正的内部环境时,会使得适宜内部生存环境的物种数量减少,乃至灭绝。因此,在保护江川区生物多样性的同时,应根据实际情形调控边缘,防止林业景不雅观过于破碎,导致森林生态系统失落衡。
5、结论
1)研究区景不雅观格局以林业为主,农业为辅。各景不雅观类型所占比例差别大,破碎化程度较高,分布不屈均,上风景不雅观类型的连接性一样平常,属于多种要素的密集分布格局。
2)研究区生态系统抗风险能力较低。建议在未来地皮利用方案中,应看重以生态保护核心区为约束条件,优化地皮利用空间格局;加大履行退耕还林、湖泊管理保护工程,特殊看重防止林业景不雅观过于破碎化,巩固林、湖生态保护场合排场。
3)水域景不雅观是江川区景不雅观格局的主要组成部分,但受周边人类活动影响,被污染风险较大,建议限定星云湖周边人工建筑的开拓强度,切实履行设定环湖湿地带等水源保护工程。
4)林业景不雅观中,阔叶林景不雅观类型以较大上风影响着林业景不雅观格局。但阔叶林景不雅观与针叶林景不雅观比较面积更小,破碎度更高,形状更不规则,结合蓄水、防火等须要,建议在人工造林中增大阔叶林栽种比例。
