基于景觀連接度的森林景觀恢復研究——以鞏義市為例.pdf

1、景觀異質(zhì)性和景觀連接度對于評估生境破碎化對生物多樣性帶來的影響、研究生物多樣性的維持機制和區(qū)域景觀生態(tài)規(guī)劃具有重要作用。但在退耕還林區(qū),隨著森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復,恢復的森林是否更加有利于促進當?shù)厣锏纳婧桶l(fā)展,恢復的森林景觀的連接度是怎樣的,在森林景觀恢復之前應(yīng)該怎樣評價即將要恢復為森林景觀斑塊的農(nóng)業(yè)景觀斑塊的重要性?所有這些問題還亟待解決。
　　本研究就是以河南省豫西山區(qū)鞏義市森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,分析生態(tài)恢復區(qū)域景觀異質(zhì)性和

2、景觀連接度的特征,合理評價將要恢復為森林生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)景觀斑塊的適宜性和必要性。主要結(jié)論如下:
　　(1)研究區(qū)域旱地景觀類型面積最大,為優(yōu)勢景觀類型,面積為32492.85hm2,占研究區(qū)總面積的比例為31.16％;其次是建設(shè)用地、水澆地、草地和林地景觀類型,占研究區(qū)總面積的比例分別為18.38%、13.88%、13.04%和12.12%;灌木林、河流和灘地景觀類型面積比較小,占研究區(qū)總面積的比例分別為5.15%、2.15%和1

3、.94%;其它道路、果園、坑塘和裸地景觀類型面積較小,占研究區(qū)總面積的比例都不到1%。平原和河川地區(qū),景觀以水澆地、建設(shè)用地和旱地景觀類型為主,其次為草地景觀類型。丘陵地區(qū)中,旱地景觀類型面積最大,其次為草地景觀類型。在低山地區(qū)中,林地為優(yōu)勢景觀類型,該景觀類型面積也最大,其次為旱地、草地和灌木林景觀類型。中山地區(qū)總體面積較小,景觀類型的分布和低山丘陵地區(qū)比較相似,面積最大的為林地景觀類型。
　　(2)各景觀類型斑塊平均面積中,灘

4、地景觀類型斑塊平均面積最大,灌木林、河流和林地景觀類型斑塊平均面積次之,其余草地、水澆地、旱地、道路、裸地、建設(shè)用地、坑塘和果園景觀類型斑塊平均面積相差不大。各景觀類型斑塊最大面積中,建設(shè)用地、林地和灌木林景觀類型斑塊最大面積最大,河流、灘地和草地景觀類型斑塊最大面積接近,坑塘、道路、果園和裸地景觀類型斑塊最大面積較小。整體景觀Shannon's均勻度指數(shù)(SHEI)為0.7617,蔓延度指數(shù)(CONT)為58.2437。不同地貌分區(qū)中

5、,隨著地貌類型由平原和河川地區(qū)、丘陵地區(qū)、低山地區(qū)到中山地區(qū),Shannon's均勻度指數(shù)(SHEI)逐漸減低,由平原和河川地區(qū)的最高值0.7440逐漸降低到中山地區(qū)的0.5523;而蔓延度指數(shù)(CONT)卻正好相反,由平原和河川地區(qū)的最低值0.7440逐漸升高到中山地區(qū)的68.5385。
　　(3)不同地貌類型區(qū)景觀連接度差異明顯。平原和河川地區(qū),在景觀距離閾值為50m時,森林景觀斑塊組分數(shù)值(NC)為627組,森林景觀斑塊之間

6、的鏈接數(shù)也較少,只有246個;當景觀距離閾值為10000m時,景觀斑塊組分數(shù)值(NC)減少到1,此時,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)為149294個。整體連通性指數(shù)值(IIC)隨著景觀距離閾值的增大,從最低值0.0000437增加到0.0008853。分析森林景觀的適宜距離閾值,在平原和河川地區(qū)可選擇1500m,或者更小尺度。
　　丘陵地區(qū),在景觀距離閾值為50m時,景觀斑塊組分數(shù)值(NC)為最大值761,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)只有3

7、07個;當景觀距離閾值增大到1500m時,斑塊組分數(shù)值(NC)值從開始的761減少到1,景觀斑塊之間的鏈接數(shù)(NL)由最初的307個增加到11211個。隨著景觀距離閾值的增大,森林景觀斑塊間整體連通性指數(shù)值(IIC)從最低值0.0006增加到0.0082。分析森林景觀的適宜距離閾值,在丘陵地區(qū)可選擇750m,或者更小的距離閾值
　　低山地區(qū),在景觀距離閾值較小的50m時,森林景觀斑塊間鏈接數(shù)(NL)較少,景觀斑塊組分數(shù)值(NC)為

8、152,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)(NL)只有164個;當景觀距離閾值為7500m時,森林景觀斑塊組分數(shù)值(NC)值減少至1,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)(NL)也由最初的164增加為15597個。隨著景觀距離閾值從50m逐漸增大到10000m,整體連通性指數(shù)值(IIC)從最低值0.0748增加到0.1642。分析森林景觀的適宜距離閾值,在低山地區(qū)可選擇500m,或者更小尺度。
　　中山地區(qū)I,當景觀距離閾值為50m時,森林景觀斑塊組分

9、數(shù)值(NC)為7組,鏈接數(shù)只有8個;當景觀距離閾值為650m時,中山地區(qū)I區(qū)中森林景觀斑塊組分數(shù)值(NC)值等于1組,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)(NL)為27個。隨著景觀距離閾值的增大,整體連通性指數(shù)值(IIC)從最低值0.1606480增加到0.1765620。分析森林景觀的適宜距離閾值,在中山地區(qū)I區(qū)可選擇250m,或者更小的距離閾值。
　　中山地區(qū)II,在景觀距離閾值為50m時,景觀斑塊組分數(shù)值(NC)為12組,森林景觀斑塊之

10、間的鏈接數(shù)(NL)也較少,只有8個;當景觀距離閾值為350m時,森林景觀斑塊組分數(shù)值(NC)值等于1組,森林景觀斑塊之間的鏈接數(shù)(NL)也逐漸增大到42個。隨著景觀距離閾值的增大,整體連通性指數(shù)值(IIC)從最低值0.0245774增加到0.0609974。分析森林景觀的適宜距離閾值,在中山地區(qū)I區(qū)可選擇250m,或者更小的距離閾值。
　　(4)景觀連接度模型的指導作用強。平原和河川地區(qū)、丘陵地區(qū)、低山地區(qū)、中山地區(qū)I區(qū)和中山地區(qū)

11、II區(qū)不同地貌區(qū),在不同景觀距離閾值下,對恢復后的森林景觀起不同作用,農(nóng)業(yè)景觀斑塊的數(shù)量和面積也不完全相同?；沮厔轂?在比較低的景觀距離閾值下,對恢復后的森林景觀起“非常高”、“高”和“中等”作用的農(nóng)業(yè)景觀斑塊的數(shù)量和面積都比較小,而對恢復后的森林景觀起“低”、“非常低”作用的農(nóng)業(yè)景觀斑塊的數(shù)量和面積都比較大,尤其是前者。這也說明,在森林植被的恢復時,在農(nóng)業(yè)景觀斑塊中,確實有一些斑塊的重要性非常高,對恢復為森林景觀連接度的貢獻較高,依

12、據(jù)景觀連接度的原理,可以為森林植被的恢復時農(nóng)業(yè)景觀斑塊的選擇提供依據(jù)。
　　平原和河川地區(qū),在景觀距離閾值為50m時,農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為493.22;在景觀距離閾值為10000m時,農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為78.76。在適宜景觀距離閾值為1500m時,對森林景觀連接度起“非常高”的斑塊數(shù)目為3塊,對森林景觀連接度起“高”的斑塊數(shù)目為5塊。對森林景觀連接度起“中等”作用的旱地斑塊數(shù)量共1

13、6塊。
　　丘陵地區(qū),當景觀距離閾值為50m時,所有農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為1347.76;在景觀距離閾值為10000m時,所有農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為209.59。在適宜景觀距離閾值為750m時,對森林景觀連接度起“非常高”的斑塊數(shù)目為1塊,對森林景觀連接度起“高”的斑塊數(shù)目為2塊,而對森林景觀連接度起“中等”作用的旱地斑塊數(shù)量共5塊。
　　低山地區(qū),在景觀距離閾值為50m時,斑塊重

14、要值最大值(dIICmax)為7.72;在景觀距離閾值為1250m時,斑塊重要值最大值(dIICmax)為6.65。在適宜景觀距離閾值為500m時,對森林景觀連接度起“非常高”的斑塊數(shù)目為1塊,對森林景觀連接度起“高”的斑塊數(shù)目為4塊,對森林景觀連接度起“中等”作用的旱地斑塊數(shù)量共9塊。
　　中山地區(qū)I區(qū),在景觀距離閾值為50m時,斑塊重要值最大值(dIICmax)為71.16;在景觀距離閾值為750m時,斑塊重要值最大值(dII

15、Cmax)為66.68。在適宜景觀距離閾值為250m時,對森林景觀連接度起“非常高”和“高”作用的各一塊,對森林景觀連接度起“中等”作用的斑塊數(shù)目為2塊。
　　中山地區(qū) II區(qū),在景觀距離閾值為300m時,農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為45.79;在景觀距離閾值為700m和750m時,農(nóng)業(yè)景觀斑塊重要值最大值(dIICmax)為7.46。在適宜景觀距離閾值為250m時,對森林景觀連接度起“非常高”的斑塊數(shù)目為9塊,對