4 000 m的高海拔山地;中度脆"/>
張圓圓 毛爽 張淑偉



摘 ? ?要:龍門山斷裂帶位于青藏高原與四川盆地的過渡區(qū)域,地形地貌復(fù)雜,對其進(jìn)行生態(tài)脆弱性評價可為該區(qū)域生態(tài)保護(hù)提供依據(jù)。從地形、地質(zhì)、土壤與植被、氣象水文和社會經(jīng)濟5個方面選取13個指標(biāo)構(gòu)建龍門山斷裂帶評價指標(biāo)體系,并對2000—2017年間5個階段的生態(tài)脆弱性空間分布格局進(jìn)行動態(tài)分析。研究表明:龍門山斷裂帶2000—2017年的生態(tài)脆弱性指數(shù)整體呈波動下降趨勢,生態(tài)環(huán)境趨于好轉(zhuǎn);生態(tài)脆弱性指數(shù)受地理梯度影響顯著,重度脆弱區(qū)主要位于>4 000 m的高海拔山地;中度脆弱區(qū)主要分布在重度脆弱區(qū)周圍海拔3 400~4 000 m的山地,其他的呈點狀分布在東部平原市區(qū);西南部及西北部山地更易受降水和植被等自然因素影響,東北部丘陵及東部平原受人為因素影響較大。
關(guān)鍵詞:生態(tài)脆弱性指數(shù);評價指標(biāo)體系;龍門山斷裂帶
中圖分類號:X826 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.02.006
Evolution of Ecological Vulnerability in Longmenshan Fault Zone from 2000 to 2017
ZHANG Yuanyuan, MAO Shuang, ZHANG Shuwei
(College of Tourism and Urban-Rural Planning, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059, China)
Abstract: The Longmenshan fault zone is located in the transitional zone between the Qinghai-Tibet Plateau and the Sichuan Basin, where the topography and geomorphology are complex, and the ecological vulnerability assessment of the Longmenshan fault zone can provide a basis for ecological protection in the region. 13 indicators including topography, geology, soil and vegetation, meteorological hydrology and social economy were selected to construct the evaluation index system, and the dynamic distribution pattern of ecological vulnerability in five stages from 2000 to 2017 was analyzed. The research showed that the ecological vulnerability indices of the Longmenshan fault zone from 2000 to 2017 were generally fluctuating and decreasing, and the ecological environment tended to improve; the ecological vulnerability indices were significantly affected by geographical gradients, and the severely vulnerable areas were mainly located in high-altitude mountains where the elevation was more than 4 000 m; the moderately vulnerable areas were distributed around the severely vulnerable areas, where the altitude was 3 400~4 000 m, and the others were dotted in the urban area of the eastern plain; the mountains in the southwest and northwest were more susceptible to natural factors such as precipitation and vegetation, but the northeastern hills and eastern plains were greatly affected by human factors.
Key words: ecological vulnerability index; evaluation index system; Longmenshan fault zone
生態(tài)脆弱性是指生態(tài)系統(tǒng)及其組成要素受到內(nèi)外擾動時的易受損性[1-3]。20世紀(jì)初,生態(tài)過渡帶(Ecotone)被引入到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,由此衍生出生態(tài)脆弱性概念[4-5]。20世紀(jì)后期以來,生態(tài)脆弱性已成為區(qū)域環(huán)境變化與可持續(xù)發(fā)展的研究熱點[1]。龍門山斷裂帶處于四川盆地西北部邊緣,地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、地形地貌復(fù)雜,屬生態(tài)脆弱區(qū)域[6]。其所在的岷江流域是長江上游生態(tài)安全的重要屏障,具有重要的生態(tài)服務(wù)功能,對龍門山地區(qū)進(jìn)行生態(tài)脆弱性評價,可為該地區(qū)生態(tài)修復(fù)、保護(hù)和生態(tài)規(guī)劃提供科學(xué)參考[7]。前人對龍門山斷裂帶的研究主要集中在地質(zhì)學(xué)方面[8-9],對該區(qū)域生態(tài)脆弱性研究較少。部分學(xué)者對汶川地震災(zāi)區(qū)和岷江上游的生態(tài)脆弱性空間分布特征進(jìn)行過研究,但缺乏演變分析[10-13]。因此本文通過不同時間節(jié)點,對該區(qū)域的生態(tài)脆弱性進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和評價。
1 研究區(qū)概況和研究方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)地處四川盆地西北部邊緣,西臨川西高山,東接成都平原(圖1)。區(qū)域范圍為東經(jīng)102°36'~105°38',北緯30°44'~33°3',包括都江堰市、汶川縣、北川縣等12個市縣,總面積約3.3×104 km2。區(qū)內(nèi)的龍門山斷裂帶屬青藏高原東緣的逆沖推覆構(gòu)造帶,是由強烈的地殼運動所形成的陸內(nèi)造山帶,迄今仍處于活動狀態(tài)[14]。研究區(qū)地處巴顏喀拉地塊東部邊界,與位于其西南部、相對堅硬的四川盆地相互推擠形成斷層,主要由汶川—茂縣斷裂、平武—青川斷裂、映秀—北川斷裂、灌縣—安縣斷裂構(gòu)成[6],該斷裂帶對區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)控制明顯。研究區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,兼有高山垂直氣候差異。受地貌和氣候等地理梯度影響,西部人口稀少,東部產(chǎn)業(yè)聚集,人口密集。
1.2 研究方法
1.2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 ? ?考慮研究區(qū)“自然—社會—經(jīng)濟”系統(tǒng)的綜合影響,結(jié)合前人研究成果[15-19],兼顧地域生態(tài)環(huán)境特征,本文從地形、氣象水文、地質(zhì)、土壤與植被和社會經(jīng)濟5個方面遴選13個生態(tài)指標(biāo),采用層次分析法構(gòu)建龍門山斷裂帶生態(tài)脆弱性評價指標(biāo)體系(圖2)。
1.2.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理 高程、坡向和NDVI數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http://www.gscloud.cn),坡向由數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)計算生成,高程和坡向空間分辨率均為90 m,歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)數(shù)據(jù)空間分辨率為500 m。年均溫度、年均降水和土壤侵蝕數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn),通過對年平均氣溫、年降水量空間插值數(shù)據(jù)及土壤侵蝕空間數(shù)據(jù)裁剪得來,空間分辨率為1 km。河網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)的1∶25萬全國基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫,通過計算河流長度與面積的比值得到路網(wǎng)密度。斷裂、巖性數(shù)據(jù)來源于四川省1∶50萬地質(zhì)圖,地質(zhì)構(gòu)造指標(biāo)用斷裂歐氏距離表征,通過ArcGIS空間分析中的歐氏距離計算得到;巖性數(shù)據(jù)先裁剪,再轉(zhuǎn)為柵格,最后對巖性重分類。GDP和人口密度數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)注冊與出版系統(tǒng)(http://www.resdc.cn),依據(jù)2000、2005、2010和2015年數(shù)據(jù),通過年均增長率推算其他年份的數(shù)據(jù);路網(wǎng)密度的數(shù)據(jù)來源于四川省統(tǒng)計年鑒,計算各縣市道路長度與面積比值得到路網(wǎng)密度;2000—2015年土地利用類型數(shù)據(jù)來源于歐空局300 m分辨率的全球土地覆被數(shù)據(jù),2017年土地利用數(shù)據(jù)來源于清華大學(xué)全球30 m分辨率的全球土地覆蓋數(shù)據(jù)集,土地利用類型分為耕地、林地、草地、水域、未利用土地和城鄉(xiāng)、工礦、居民用地5類[20-21]。為便于后續(xù)數(shù)據(jù)計算與分析,將13個評價指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WGS_1984_UTM_Zone_48N的1km空間分辨率的柵格數(shù)據(jù)。
1.2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 ? ?對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算之前,需要統(tǒng)一各個評價指標(biāo)的量綱和單位,即對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本文對定量指標(biāo)運用極差標(biāo)準(zhǔn)化法,標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)的值在0~10范圍內(nèi)。運用極差法標(biāo)準(zhǔn)化,是將評價指標(biāo)與生態(tài)脆弱性分為正向和負(fù)向兩種關(guān)系:正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值越大,脆弱性越高;負(fù)向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值越小,脆弱性越高。正向指標(biāo)包括高程、坡度、人口密度、GDP密度、年均降水量、路網(wǎng)密度;負(fù)向指標(biāo)包括斷裂歐氏距離、年均溫度、NDVI、河網(wǎng)密度等指標(biāo)。為便于數(shù)據(jù)計算,將負(fù)向指標(biāo)正向化,正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化算式[2,22]:
正向評價指標(biāo)Zi=■×10(1)
負(fù)向評價指標(biāo)Zi=■×10(2)
式中,Zi為標(biāo)準(zhǔn)化后某個指標(biāo)的柵格圖層,標(biāo)準(zhǔn)化值在0~10范圍之間,Xi為某個指標(biāo)的柵格圖層,Xmax為該柵格圖層中的最大值,Xmin為該柵格圖層中的最小值。地層巖性、土地利用類型和土壤侵蝕度3個指標(biāo)屬定性指標(biāo),為反映研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境整體特征與差異,參考前人研究的分級賦值標(biāo)準(zhǔn)[11,23],將這些指標(biāo)分為5個等級,根據(jù)該指標(biāo)對生態(tài)脆弱性影響力的大小,賦以相應(yīng)的值(表1),即通過賦值法對這3項指標(biāo)進(jìn)行定量化處理。
1.2.4 評價指標(biāo)權(quán)重計算 ? ?層次分析法(Analytic Hierarchy Process)是將定性與定量方法結(jié)合,能把多目標(biāo)、多準(zhǔn)則且難以全部量化處理的問題轉(zhuǎn)化為多層次單目標(biāo)問題[24]。結(jié)合前人研究經(jīng)驗及研究區(qū)特點,根據(jù)各個指標(biāo)對生態(tài)脆弱性的貢獻(xiàn)度,運用層次分析法對其賦予相應(yīng)權(quán)重。本文使用Yaahp軟件計算指標(biāo)權(quán)重,Yaahp是層次分析法的輔助軟件,在層次分析法的決策過程中具有模型構(gòu)造、計算及分析等作用[25]。在Yaahp11.3軟件平臺,分別選擇決策目標(biāo)、中間層要素和備選方案構(gòu)建層次模型,再進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)模型正確性檢查;通過1~9標(biāo)度法將指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)建指標(biāo)層判斷矩陣;對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗,調(diào)整判斷矩陣一致性至0.1以下;最終確定各個指標(biāo)權(quán)重(表2)。
1.2.5 生態(tài)脆弱性指數(shù)計算 在創(chuàng)建指標(biāo)評價體系和確定指標(biāo)權(quán)重基礎(chǔ)上,構(gòu)建評價模型能夠?qū)崿F(xiàn)對各指標(biāo)因子信息的綜合,以量化的形式反映各個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境脆弱性狀況。借鑒前人研究經(jīng)驗,構(gòu)建生態(tài)脆弱性指數(shù)模型(EcologicalVulnerability Index,EVI)[2,23,26-27],分析生態(tài)脆弱性指數(shù)分布格局:
EVI=β1 Y1+β2 Y2+…+βnYn(3)
βn代表第n個標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)圖層,Yn表示第n個指標(biāo)圖層相對應(yīng)的權(quán)重,EVI為某年n個指標(biāo)圖層與該圖層對應(yīng)權(quán)重乘積的總和,生成的EVI值越高,生態(tài)環(huán)境越脆弱。
1.2.6 綜合脆弱性指數(shù)計算 ? ?在計算生態(tài)脆弱性指數(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對其進(jìn)行分級,再計算綜合生態(tài)脆弱指數(shù)。通過生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)(EVSI)模型[27-28],計算一個數(shù)值表征某年研究區(qū)整體的生態(tài)脆弱性程度:
EVSIj=■■ *Pi(4)
式中,Pi為生態(tài)脆弱性等級,Sj為j圖層總面積,Ai為圖層內(nèi)脆弱性等級為i的面積,n為脆弱性等級數(shù)。計算多個時間節(jié)點生態(tài)脆弱性綜合指數(shù),可用于刻畫研究區(qū)某時間段內(nèi)生態(tài)脆弱性的動態(tài)變化趨勢,數(shù)值越大,研究區(qū)該年份的生態(tài)環(huán)境越脆弱。
2 結(jié)果與分析
2.1 生態(tài)脆弱性總體時空分布特征
基于生態(tài)脆弱性指數(shù)計算結(jié)果,綜合2000—2017年6期數(shù)據(jù)的特征,運用自然斷點法將生態(tài)脆弱性指數(shù)劃分為5個等級[23,29-31](圖3):Ⅰ級,脆弱性指數(shù)<2.7的潛在脆弱性區(qū);Ⅱ級,脆弱性指數(shù)在2.7~3.3之間的微度脆弱性區(qū);Ⅲ級,脆弱性指數(shù)在3.3~3.9之間的輕度脆弱性區(qū);Ⅳ級,脆弱度指數(shù)在3.9~4.9之間為中度脆弱性區(qū)域;Ⅴ級,脆弱度指數(shù)>4.9的重度脆弱性區(qū)。
重度脆弱區(qū)域主要分布在研究區(qū)西北角及西南部4 000 m以上的高海拔山地;中度脆弱區(qū)域呈片狀分布在重度脆弱區(qū)域周圍3 400~4 000 m之間的山地,呈點狀分布在東部平原部分城市中心;輕度、微度和潛在脆弱性區(qū)域主要分布在東北部丘陵及東南部平原地區(qū)。中、重度脆弱性區(qū)域主要分布在理縣、汶川及綿竹、什邡、安州區(qū)和茂縣的四縣交界處,這些區(qū)域海拔高、坡度大、植被覆蓋率較低、斜坡穩(wěn)定性較差、土壤侵蝕較重、地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育,受自然因素影響較大。少部分中度脆弱性區(qū)域分布在東部平原的城市及周圍,主要受路網(wǎng)密度、GDP密度等社會經(jīng)濟因素的影響。
通過統(tǒng)計2000—2017年間6個時間節(jié)點生態(tài)脆弱性等級面積占比(圖4),分析生態(tài)脆弱性動態(tài)分布特征。2000年,微度脆弱在總面積中占比最大,為44.97%,潛在脆弱和輕度脆弱占比大致相當(dāng);2007年,微度脆弱在總面積中占比增至46.89%,占比仍為最大,輕度脆弱次之;2009年,輕度脆弱在總面積中占比最大,為41.56%,微度脆弱次之;2012年,微度脆弱占比最大,為41.89%,潛在脆弱次之;2015年,微度脆弱在總面積中占比最大,為49.28%,輕度脆弱次之;2017年,潛在脆弱和微度脆弱在總面積中占比最大,共計77.45%。觀察每年5個生態(tài)脆弱性等級面積占比的變化情況可以獲知不同年份的生態(tài)脆弱性整體的變化狀況。
2.2 多期次生態(tài)脆弱性時空變化分析
為反映研究時段生態(tài)脆弱性的動態(tài)變化情況,將計算出的EVSI制成點線圖(圖5)。由圖5可知,2000—2017年龍門山斷裂帶EVSI總體呈波動下降趨勢,呈現(xiàn)出“上升-下降-上升-下降”的特點,受2008年汶川地震影響,EVSI在2009年達(dá)到峰值,2017年EVSI最低,根據(jù)2000—2017年生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)波動變化趨勢,結(jié)合生態(tài)脆弱性指數(shù),分5個階段進(jìn)行分析。
2.2.1 2000—2007年 EVSI從2.32上升至2.58,增長11.21%,EVI平均升高0.16;EVI呈逐步攀升狀態(tài),是由于研究區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的提高,該階段EVI的變化由社會經(jīng)濟因子主導(dǎo),自然因素共同影響。在此期間,研究區(qū)內(nèi)EVI升高區(qū)域的面積占比78.88%,除潛在脆弱面積占比降低12.01%外,其他生態(tài)脆弱性等級面積占比皆有不同程度增加,其中輕度脆弱面積占比增加7.42%。隨著社會的發(fā)展,水熱條件較好的低山和丘陵間的槽谷平壩,被墾殖為耕地[32];耕地、草地、建設(shè)用地增加,林地減少190 m2;2000年以來隨著國家兩輪西部大開發(fā)戰(zhàn)略深入推進(jìn),四川經(jīng)濟發(fā)展水平整體提高,研究區(qū)的GDP密度、人口密度和路網(wǎng)密度等指標(biāo)都呈上升態(tài)勢,導(dǎo)致EVI升高。EVI降低區(qū)域主要分布在汶川縣西南部、平武縣西北角和青川縣東北部,處于海拔較高的山地,以農(nóng)業(yè)發(fā)展為主,經(jīng)濟發(fā)展水平相對落后,受經(jīng)濟和人為影響較少;且該區(qū)域年平均溫度增加0.42 ℃,年均溫通過積溫的形式影響區(qū)域內(nèi)作物的生長環(huán)境,積溫越大,越有利于植被的生長,促進(jìn)EVI降低。
2.2.2 2007—2009年 ? ?EVSI從2.58增加至2.87,增長11.24%,EVI平均升高0.19;EVI在短期內(nèi)較快增加主要是由于汶川地震的影響,該階段EVI的變化由自然因素主導(dǎo)。地震前后EVI升高區(qū)域面積占比74.34%,輕、中、重度脆弱面積占比皆有增加,其中輕度脆弱面積占比增加13.75%,微度和潛在脆弱面積占比降低,微度脆弱面積占比降低14.85%。EVI降低區(qū)域大致呈狹長的帶狀分布,具體位于汶川—茂縣斷裂與映秀—北川—關(guān)莊斷裂之間,呈片狀分布在東部平原都江堰、彭州、綿竹等人口聚居處;2008年發(fā)生在龍門山斷裂帶上的汶川地震,不僅造成大量人員傷亡、社會基礎(chǔ)設(shè)施大面積毀壞、生態(tài)系統(tǒng)平衡被打破,亦對植被造成了不可逆轉(zhuǎn)的損傷,而且還誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等次生災(zāi)害,對該區(qū)域產(chǎn)生持續(xù)性影響[33]。汶川地震對土地利用類型產(chǎn)生了較大影響,到2009年林地面積減少183 km2,草地增加176 km2,NDVI年平均降低0.04,促使EVI升高。EVI降低區(qū)域分散在茂縣和理縣北部、彭州和什邡中部的人口相對分散區(qū)域,該區(qū)域受地震影響相對于其他區(qū)域較小,且災(zāi)后重建工作進(jìn)行較快,該區(qū)域的NDVI指數(shù)回升呈零星或片狀分布,NDVI指數(shù)平均增加0.02,再加之研究區(qū)東南部年均降水量平均減少51 mm,降低了水土流失,更有利于植被恢復(fù),降低EVI。
2.2.3 2009—2012年 ? ?EVSI從2.87降至2.28,降低20.56%,EVI降低0.37;EVI明顯降低主要是由于災(zāi)后重建和生態(tài)環(huán)境的自我修復(fù),該階段EVI的變化受自然因素與人為因素影響均較為明顯。到2012年EVI降低區(qū)域面積占比83.64%,其中潛在脆弱和微度脆弱面積占比增加,微度脆弱面積占比增加20.67%,輕中重度脆弱面積占比減少,輕度脆弱面積占比降低23.08%。震后的林業(yè)修復(fù)項目和植被的自然修復(fù),使得林地草地面積相對震后有較大程度的恢復(fù),EVI降低區(qū)域的NDVI增加0.04;災(zāi)后重建的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相對程度的變化,產(chǎn)業(yè)布局更加強調(diào)向生態(tài)安全和綠色轉(zhuǎn)型[36],發(fā)展旅游文化、綠色農(nóng)業(yè)為特色產(chǎn)業(yè),社會經(jīng)濟因素對生態(tài)環(huán)境的脅迫相對降低,使得EVI降低。EVI升高區(qū)域主要位于理縣、汶川西南部、都江堰和彭州南部,一方面是由于該區(qū)域距斷裂帶較近,災(zāi)害分布密度較大[34],震后受損嚴(yán)重,且該區(qū)域2010—2011年降水較高[35],年均降水量平均增加75 mm;另一方面該區(qū)域路網(wǎng)、GDP密度也有不同程度增加,兩方面因素共同影響,導(dǎo)致EVI增加。
2.2.4 2012—2015年 ? ?EVSI從2.28回升到2.45,增長7.46%,EVI平均升高0.11;該階段EVI整體呈增長趨勢,受社會經(jīng)濟因素影響較大。在此期間,EVI升高區(qū)域面積占比66.48%,微、輕、重度脆弱占比增加,微度脆弱面積占比49.28%,增加7.39%,潛在脆弱和中度脆弱面積占比減少,潛在脆弱性面積占比減少12.46%。EVI升高區(qū)域分布在研究區(qū)東北部低起伏山地、丘陵和東南部平原區(qū)域,是由于東南部平原區(qū)和東北部耕地和林地減少,建設(shè)用地和草地增加,其中建設(shè)用地增加43 km2;隨著城鎮(zhèn)化的加快推進(jìn),社會發(fā)展水平的提高,該區(qū)域人口密度、GDP密度都在增加,其中GDP密度增加較多,平均增加218元;受此類社會經(jīng)濟因素的影響,EVI升高。EVI降低區(qū)域分布在平武縣西部及西南部高海拔地區(qū),該區(qū)域較其他區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展速度較慢,且海拔較高,受人為因素影響較小,加之2015年均降水量降低,因此EVI降低。
2.2.5 2015—2017年 ? ?EVSI從2.45降低到2.04,降低了16.73%,EVI平均降低0.27;EVI降低主要是受生態(tài)文明建設(shè)和《十三五生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》等政策的影響,四川省政府2016年4月發(fā)布的《四川省加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)實施方案》提出建立自然保護(hù)區(qū),推進(jìn)生態(tài)工程建設(shè);并在保證耕地面積的前提下,進(jìn)一步退耕還林。研究區(qū)內(nèi)林地面積增加,且震后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,如林業(yè)生態(tài)旅游的發(fā)展;至2017年NDVI指數(shù)平均增加0.01,使得EVI降低。在此期間,EVI降低區(qū)域面積占比80.38%,微、輕、中、重度脆弱面積占比都有不同程度的減少,其中微、輕度脆弱面積占比共減少23.37%;潛在脆弱面積占比增加25.24%。EVI增加區(qū)域呈點狀分散在平武西北部和研究區(qū)西南部,主要是由于研究區(qū)西南部人口密度、路網(wǎng)密度等指數(shù)增加,其中路網(wǎng)密度增加0.04,人類活動對該區(qū)域的影響增強,促使EVI升高。
3 結(jié)論與討論
本文研究結(jié)果顯示:(1)2000—2017年龍門山斷裂帶EVSI整體呈波動下降趨勢,生態(tài)環(huán)境趨于好轉(zhuǎn);EVSI在2009年達(dá)到峰值,2017年最低;2008年汶川地震造成研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)破壞,生態(tài)服務(wù)功能嚴(yán)重受損,致使2007—2009年短期內(nèi)生態(tài)脆弱性指數(shù)激增11%,到2012年生態(tài)脆弱性指數(shù)基本得到恢復(fù)。(2)重度脆弱區(qū)域長期位于4 000 m以上的高海拔山地,處于研究區(qū)西北角及西南部;中度脆弱區(qū)域呈點狀分布在東部平原部分城市中心、呈片狀分布在研究區(qū)西北角及西南部3 400~4 000 m的山地;輕度、微度和潛在脆弱區(qū)域分布在研究區(qū)的大部分區(qū)域。(3)研究區(qū)內(nèi)的高海拔山地由于地形地貌因素,脆弱性程度主要受年均降水、NDVI影響,受人為影響較少;東北部丘陵、東南部平原和區(qū)域內(nèi)的河谷地區(qū)地形平坦、人口聚集,脆弱性程度受路網(wǎng)密度、人口密度等社會經(jīng)濟因素影響較大,受人為因素影響較少。本文用層次分析法建立的指標(biāo)體系不可避免地會有一定程度的主觀性,研究中選取的社會經(jīng)濟指標(biāo)多為綜合性指標(biāo),未選取單項經(jīng)濟指標(biāo)。
在生態(tài)修復(fù)過程中應(yīng)主要修復(fù)中、輕度脆弱區(qū),注意監(jiān)控重度脆弱區(qū),控制輕度、潛在脆弱區(qū)人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響。尤其應(yīng)重視中度脆弱和輕度脆弱區(qū)域,因為該區(qū)域?qū)儆诟摺⒌痛嗳鯀^(qū)域之間的過渡地帶,自然和社會經(jīng)濟因素對該地的影響都較大;處于山地的中、輕脆弱區(qū)域較易受自然因素的影響而轉(zhuǎn)化為重度脆弱區(qū)域;處于河谷和平原的中、輕度脆弱區(qū)域,易受自然因素和社會經(jīng)濟因素共同影響,使脆弱區(qū)的范圍逐步擴大;受地質(zhì)環(huán)境和氣候的影響,長期分布在4 000 m以上高海拔山地的重度脆弱區(qū),能使脆弱性程度相對有所改善,卻不能完全去除。因此生態(tài)修復(fù)過程中應(yīng)重點關(guān)注中、輕度脆弱區(qū),增加該區(qū)域的植被覆蓋率,降低水土流失敏感性,既可控制重度脆弱區(qū)分布范圍,又可減少該地發(fā)生次生災(zāi)害對微度和潛在脆弱區(qū)域產(chǎn)生的影響。
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