基于GIS技术的玉龙雪山自然保护区生态敏感性研究
Ecological Sensitivity of Yulong Snow Mountain Nature Reserve Based on GIS Technology
DOI: 10.12677/ije.2024.133050, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 杨 谢, 席武俊*:楚雄师范学院资源环境与化学学院,云南 楚雄
关键词: 玉龙雪山自然保护区生态敏感性GIS层次分析法Yulong Snow Mountain Nature Reserve Ecological Sensitivity GIS Analytic Hierarchy Process
摘要: 在当今社会,随着人类活动的日益增长和环境问题的不断涌现,对生态系统的敏感性进行研究显得尤为重要。对研究区域进行生态敏感度的评估,将为区域的发展、环境保护及资源的开发和利用提供重要的参考。本次研究以玉龙雪山自然保护区作为研究对象,为了更深层次地认识玉龙雪山保护区生态敏感性的情况,选取了区域内的高程、坡度、坡向等五大生态敏感指标,利用地理信息系统(GIS)技术的空间分析能力和层次分析法的系统性思维,进行细致的数据分析。实验结论揭示:保护区内的生态敏感性水平处于一个相对较高的状态。具体而言,中度到高度敏感的区域占到了保护区总面积的68%。这意味着在保护和管理方面存在着一定的风险,需要特别注意对这些区域采取适当的措施以减少潜在的生态影响。
Abstract: In today’s society, with the increasing of human activities and the continuous emergence of environmental problems, it is particularly important to study the sensitivity of ecosystem. The assessment of ecological sensitivity in the study area will provide important reference for regional development, environmental protection and resource exploitation and utilization. This study takes Yulong Snow Mountain Nature Reserve as the research object. In order to have a deeper understanding of the ecological sensitivity of Yulong Snow Mountain Nature Reserve, five ecologically sensitive indicators such as elevation, slope and slope direction are selected within the region, and the spatial analysis ability of geographic information system (GIS) technology and the systematic thinking of analytic hierarchy process are used to conduct detailed data analysis. The experimental results show that the ecological sensitivity level in the protected area is in a relatively high state. Specifically, moderate to highly sensitive areas account for 68 percent of the total protected area. This means that there are certain risks in terms of conservation and management, and special attention needs to be paid to appropriate measures for these areas to reduce potential ecological impacts.
文章引用:杨谢, 席武俊. 基于GIS技术的玉龙雪山自然保护区生态敏感性研究[J]. 世界生态学, 2024, 13(3): 382-394. https://doi.org/10.12677/ije.2024.133050

1. 引言

生态敏感性是生态系统对外部干扰与环境变化的响应机制。这一指标尤其突出地展示了一个区域遭遇生态问题的困难程度、可能性和修复速率。它也是预测一个地区是否会有生态环境变化和潜在问题的重要依据,也可为区域生态环境保护与规划提供科学依据[1]。关于生态敏感性的研究在国外开始得很早,它们最初的研究时期可以追溯到20世纪60年代。其研究重点与我国存在明显差异,国际上的研究大多集中在对单独的生态环境问题上而展开的敏感性研究,但对生态系统整体敏感性进行的评估研究则相对较少。其中,在开展敏感性评价研究时,国外学者多数采用构建模型的方法来揭示研究对象的敏感性。而国内生态敏感性的提出可以追溯到20世纪90年代,当时国内开始进行生态敏感性研究,旨在了解区域生态环境的脆弱性和潜在环境问题,为制定环境保护和可持续发展策略提供科学依据[2]。如杨泽鹏等选择了云南大围山国家级自然保护区作为研究区域,选取海拔、坡度、坡向、水源保护区、道路保护带、植被覆盖等7个土地利用类型的生态敏感因子,通过层次分析法确定各评价因子的权重,利用ArcGIS加权叠加法评估生态敏感性,为研究区域的综合环境整治政策提供了科学依据[3];如林灼镕等在GIS技术的基础上,对太姥山风景区的生态敏感性进行评价景区现状,针对不同敏感区提出相应的建议策略,来推动太姥山的生态规划[4];如闫莹玉等利用GIS法和AHP法,对洛阳市龙门风景名胜区内的9个生态敏感性因子进行处理,在此基础上分析景区可持续发展方向[5];如孙文超等从生态敏感性角度探讨了长清区生态系统对区域内部环境对于人类活动干扰的敏感程度[6];如雷沙等从自然和社会两个维度,选择东源县区域内12个指标因子利用GIS技术分析了区域内的生态敏感性情况,并结合东源县现状条件,针对不同敏感区提出具体的用地策略[7]。这些学者针对小区域的生态因子展开生态敏感性评价,得出区域内的生态敏感性情况,利用生态敏感性研究,缓解区域内的生态问题,也为保护生态环境和实现可持续发展提供了重要的科学依据。

而玉龙雪山地区随着社会经济的发展和推动,逐渐成为一大旅游热门点,吸引着诸多游客的到来。过多的人流量以及当地为了满足人流量做出改变,比如开发新游道,都会对原有的生态平衡有所破坏。也有诸多学者对玉龙雪山区域的生态系统进行研究,但研究内容有限,如对针叶树种变化、甲虫等物种多样性研究等,并没有具体对区域内的生态敏感性展开研究,最近有关生态敏感性研究的文献则是2015年有关丽江市的,所选择的生态敏感因子也是和城市可持续规划有关的特色水环境、噪声、森林火灾3个因子。而本次以玉龙雪山自然保护区为研究对象,将生态敏感性研究理论和方法运用其中,从高程、坡度、坡向水域缓冲区和植被覆盖度5个层面作为评价因子构建了生态敏感性评价体系,利用GIS软件和层次分析法等研究方法对研究区域进行处理,最终得到相关生态敏感性分析图并进行分析;另外,通过结合玉龙雪山的景点分布和旅游路线进一步阐述研究区域的生态敏感性情况及其开发应注意的问题。

2. 研究区域概况

玉龙雪山省级自然保护区,位于云南省西北部丽江市玉龙纳西族自治县境内,地处北纬27˚03'20''~ 27˚40'00''、东经100˚04'10''~100˚16'30''之间,总面积约为26,000 hm2,森林蓄积量为2,243,430 m3,海拔最高山体玉龙雪山海波高度达5596 m [8],山地垂直气候带类型丰富,包括亚热带、暖湿带、温带、和寒温带,有丰富的生物群落类型和多样的生态系统;流经的主要河流包括洛美河、忠义河和丽江白水河。另外,玉龙雪山自然保护区年平均气温12.6℃,最冷月平均气温5.9℃,最热月不超过18℃。保护区内年降水量不足1000 mm。

3. 数据来源与研究方法

3.1. 数据的来源与预处理

Figure 1. Map of Yulong snow mountain nature reserve

1. 玉龙雪山自然保护区图

通过地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),获取云南省的GDEMV2 30M分辨率为基础的数字高程资料、2020年间云量 ≤ 10%的Landsat 8 OLI-TIRS遥感影像图和2021年全国自然保护区边界图。将2021年全国自然保护区边界图导入ArcMap中,提取获得研究区域的行政边界图。将云南省的GDEMV2 30M分辨率导入ArcMap中,提取高程、坡度、坡向和水文数据。将2020年7月云量 ≤ 10%的遥感影像图导入ENVI5.6中进行预处理,再在研究区域的行政边界图的基础上裁剪出研究区域(图1)。

3.2. 研究方法

3.2.1. 评价因子的选取与分级

由于生态系统具有复杂性和综合性的特点,考虑到数据的可获得性,结合《生态功能区划暂行规程》的生态敏感性评价方法使用指标[9],以及参考上诉学者对小尺度区域生态敏感性研究的文献和研究方法,结合玉龙雪山自然保护区的总体规划及实地现状资料,筛选出高程、坡度、坡向、水域缓冲区、植被覆盖度5个评价因子。将各评价单因子对保护区生态敏感性的影响等级按非敏感、低敏感、中敏感、高敏感、极高敏感5个等级划分,同时分别赋值1、2、3、4、5进行数量化(表1)。其中,评价等级越高,表明该区域生态敏感性越高,人为干扰程度较低,自然环境越好,应适度开发并重点保护;而评价等级越低,表明该区域生态敏感性越低,要加强对其的保护。

Table 1. Classification standards of ecological sensitivity evaluation factors for Yulong snow mountain nature reserve

1. 玉龙雪山自然保护区生态敏感性评价因子分级标准

评价因子

等级

非敏感

低敏感

中敏感

高敏感

极高敏感

高程

<2640 m

2640~3344 m

3344~3885 m

3885~4464 m

>4464 m

坡度

<15˚

15˚~25˚

25˚~35˚

35˚~45˚

>45˚

坡向

平地与正南

东南与西南

正东与正西

东北和西北

正北

水域缓冲区

>800 m

500~800 m

200~500 m

50~200 m

<50 m

植被覆盖度

<0.2

0.2~0.4

0.4~0.6

0.6~0.8

>0.8

1) 高程及其数据重分类

海拔高度是评定某个特定区域生态反应性的基础标准之一;地貌的差异不只是对周遭的天然生境产生影响,它同样会对植物的增长与分散造成影响。当海拔升高,可以发现生物多样性逐渐减少,但生态敏感性相应地有所上升[3] [10] [11]。通过ArcGIS软件深入研究了自然保护区的DEM数据,结果显示该地区的海拔最高点达到5358米,而最低点为1069米。其中,中部及南部的地形较为突出。通过自然间断点分级法进行重分类,将研究区域高程划分为5个等级,即<2640 m、2640~3344 m、3344~3885 m、3885~4464 m、>5358 m,敏感性分别赋值为:1、2、3、4、5。

2) 坡度

对研究区域的生态敏感性研究,也需要对坡度进行评价。坡度越大,自然生态越不稳定,生态敏感性也随之升高[3] [10],结合研究区域的DEM数据表现的实地现状,通过手动分级法进行重分类,将其划分为5个等级:即<15˚、15˚~25˚、25˚~35˚、35˚~45˚、>45˚,敏感性分别赋值为:1、2、3、4、5。

3) 坡向

该研究领域位于北半球,在这里,对太阳辐射的接收会受地形的倾斜影响。接收到的辐射越大,生态敏感性就越低,情况就越稳定;反之,接收到的辐射越少,生态敏感性就越高[4] [12] [13]。根据相关理论,坡向被分为8个方向,通过手动分级法进行重分类,将其划分为5个等级:即平地(−1˚~0˚)与正南(157.5˚~202.5˚);东南(112.5˚~157.5˚)与西南(202.5˚~247.5˚);正东(67.5˚~112.5˚)与正西(247.5˚~292.5˚);东北(22.5˚~67.5˚)与西北(292.5˚~337.5˚);正北(0˚~22.5˚,337.5˚~360˚),敏感性分别赋值为:1、2、3、4、5。

4) 水域缓冲区

根据不同地貌类型的坡度特点分析了各地区土壤养分含量情况,并利用ArcGIS中计算出相应区地表径流过程参数(包括径流量、流量、坡降等)以及土壤水分状况。水体极易受到人为活动的干扰和破环。自然保护区内水资源分布较多,但流量不大,水域缓冲区的生态环境敏感性会因水体与其的距离增加而相应降低对生态环境变化的敏感度,而与水域距离更近的地方,更容易受到人类的影响,这意味着远离河流的地方其生态敏感性相对降低;越靠近河流,敏感度程度也越高[3] [12] [13]。根据相关理论,在研究区域的数字高程数据的基础上,根据“空间分析工具箱”提取填洼数据;在填洼数据的基础上再提取流向数据;再流向数据的基础再提取流量数据;根据流量数据由Con条件选择出流量 ≥ 800 m的河流;后续在流向数据基础上进行河流链接与河流分级,将得出的数据矢量化后进行多环缓冲分析,将水域缓冲区通过手动分级法进行重分类,将其划分为5个等级,即距离水体>800 m、500~800 m、200~500 m、50~200 m、<50 m,敏感性分别赋值为:1、2、3、4、5。

5) 植被覆盖度

植被覆盖度能表现区域内生态环境系统现状,植被覆盖度基于NDVI,通过像元二分模型等方法估算,反映了植被的生长态势和被土壤侵蚀的程度,植被覆盖度越高,植被长势良好,被破环后越难恢复,故生态敏感性较高;反之,则生态敏感性较低[3] [13]。后经ArcGIS处理后,通过手动分级法进行重分类,从低到高划分为5个等级:<0.2、0.2~0.4、0.4~0.6、0.6~0.8、>0.8,敏感性分别赋值为:1、2、3、4、5。

3.2.2. 生态敏感性区划评价指标权重的确定

主要参照相关文献,基于研究区域的自身条件,参照文献中[3]-[7]的各学者以层次分析法对各敏感因子按照“层次分析1~9标度法”(表2)得到的判断矩阵,提取出其中的高程、坡度、坡向、水域缓冲区和植被覆盖度的数据,得到5个判断矩阵,分别进行一致性检验。检验通过,利用yaahp软件进行合并,得到5 × 5的唯一判断矩阵,并由一致性检验得出CI = 0.04826,矩阵的RI = 1.12,则CR = 0.0431 < 0.1,通过一致性检验。这表明参照的单因子的得分所得到的权重是适当的。下为玉龙雪山自然保护区生态敏感性因子判断矩阵及权重(表3)。

Table 2. 1~9 scale of analytic hierarchy process

2. 层次分析1~9标度法

标度数值

数值含义

1

两个因子比较,具有同等重要性

3

两个因子比较,前者比后者稍微重要

5

两个因子比较,前者比后者明显重要

7

两个因子比较,前者比后者最为重要

9

两个因子比较,前者比后者绝对重要

2、4、6、8

两标度数值的中间值

Table 3. Judgment matrix and weights of ecological sensitivity factors for Yulong snow mountain nature reserve

3. 玉龙雪山自然保护区生态敏感性因子判断矩阵及权重

评价因子

高程

坡度

坡向

水域

植被

特征向量

权重

高程

1.00

0.35

0.35

0.49

0.19

0.331458

0.0663

坡度

2.88

1.00

0.79

0.54

0.28

0.651285

0.1303

坡向

2.84

1.26

1.00

0.42

0.22

0.650326

0.1301

水域缓冲区

2.06

1.86

2.41

1.00

0.31

0.972553

0.1945

植被覆盖度

5.36

3.55

4.57

3.24

1.00

2.394378

0.4788

3.2.3. GIS软件制图

利用GIS软件对获取的数据根据评价体系表进行重分类后,得到各单因子生态敏感性研究结果。将各个单因子结果在GIS软件中利用栅格计算器,将各因子按照AHP法得到的权重进行计算,得出太姥山生态敏感性综合评价结果,之后再通过重分类自然间断点分级法,得到研究区域的非敏感区、低敏感区、中敏感区、高敏感区和极高敏感区5个生态敏感性等级的分布情况。

1) 数字高程模型数据重分类

将云南省30 m分辨率的数字高程数据导入ArcMap中,并依据研究区域边缘进行了裁剪操作,从而成功获取了该研究区域的数字高程数据;根据前述的方法进行重分类,得到玉龙雪山自然保护区的数字高程生态敏感性图(图2)。

Figure 2. Digital elevation model ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

2. 玉龙雪山自然保护区数字高程生态敏感性图

2) 坡度数据重分类

在研究区域的数字高程数据的基础上,“表面分析”提取研究区域的坡度数据后,根据前述的方法进行重分类,得到玉龙雪山自然保护区的坡度生态敏感性图(图3)。

Figure 3. Slope ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

3. 玉龙雪山自然保护区坡度生态敏感性图

3) 坡向数据重分类

基于研究区的数字高程资料,通过“表面分析”获取研究区域的坡向数值之后,根据前述的方法进行重分类,得到玉龙雪山自然保护区的坡向生态敏感性图(图4)。

Figure 4. Aspect ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

4. 玉龙雪山自然保护区坡向生态敏感性图

4) 水域缓冲区数据重分类

在研究区域的DEM数据的基础上进行水文的分析,在完成填坑、流向和流量处理之后,使用栅格计算器条件下,提取研究区域内流量超过800 m的河流的分布,并在建立河流连接及河网分级之后,完成了河流的栅格河网矢量化,通过多环缓冲分析得出的数据[14],根据前述的方法进行重分类,得到玉龙雪山自然保护区的水域缓冲区生态敏感性图(图5)。

Figure 5. Water body buffer ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

5. 玉龙雪山自然保护区水域缓冲区生态敏感性图

Figure 6. Vegetation buffer ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

6. 玉龙雪山自然保护区植被缓冲区生态敏感性图

5) 植被覆盖度数据重分类

将研究区域的遥感影像图导入ENVI5.6中,进行辐射定标后提取NDVI,Landsat 8 OLI-TIRS遥感影像波段中,波段5为近红波段,波段4为红波段[15]。通过计算,数值在0.1~1的区间内,在统计数值中选择5%~95%的置信度区间,导出统计表,确定最接置信度区间值的最大值与最小值,计算植被覆盖度数值,将输出结果导入ArcMap中,根据前述的方法进行重分类,得到玉龙雪山自然保护区的植被覆盖度生态敏感性图(图6)。

4. 数据处理后的结果与分析

4.1. 单因子评价分析

对收集的各个单一因子的生态敏感性数据后,使用“栅格转面”的方法对其进行矢量化,并计算了各个敏感评价等级的面积,展开进一步比对。

以高程为因子进行生态敏感性评价时,低敏感区的比例最大,高达7392.30 hm2,大约是总土地面积的29%;在非敏感区域的占比最低,其数值为2898.11 hm2,大约仅占全部地区面积的11% (参见表4);从高程的敏感性分布图(图2)可以清楚地看出,各个敏感等级彼此相连,这对自然保护区的有效管理起到了正面的推动作用。以坡度为因子进行生态敏感性评价时,中敏感区面积最大为5923.23 hm2,占比为23%;而最容易发生水土流失的区域高敏感区的面积,达到4422.45 hm2,大约是总面积的17%。玉龙雪山自然保护区的坡度生态敏感性总体上主要呈中到高倾斜,因此需要特别注意植物种类的保护。当考虑到坡向作为生态敏感性的主要因子进行评估时,高敏感区的面积达到最大,为8029.02 hm2;其后是中度敏感部位,占到了6331.72 hm2,这是四分之一的比例;所有的敏感区域都呈交错状态,必须确保对北坡、正东坡与正西坡的生态状况进行有效的保护。以水域缓冲区为评价因子时,中等敏感区域的数值是最高的,它达到了9250.89 hm2,占所有区域的36%;极高敏感性区域的数值最低,为1901.62 hm2,占比为7%;在低敏感性和高敏感性区域之间,面积分布是近似的,具体数值分别达到了23%和21%;由于保护区的水资源分布相当平均,所以在进行自然保护区的水资源的保护和管理活动时,形成生态缓冲区以减少人为活动对水资源的破坏显得尤为关键。以植被覆盖度为因子进行生态敏感性评价时,极高敏感区面积最大,为12442.81 hm2,占比49%,最易受影响;接下来是高敏感地带、非敏感地带、轻度敏感地带以及中度敏感地带;高度敏感区域主要集中于保护区的东、西两端,其中部主要为裸岩、荒石等不易或不能生长植被的非敏感区。

Table 4. Single factor analysis of ecological sensitivity in Yulong snow mountain nature reserve

4. 玉龙雪山自然保护区生态敏感性单因子分析表

评价因子

非敏感区

低敏感区

中敏感区

高敏感区

极高敏感区

面积/hm2

比例

面积/hm2

比例

面积/hm2

比例

面积/hm2

比例

面积/hm2

比例

高程

2898.11

0.11

7392.30

0.29

6445.09

0.25

4612.02

0.18

4181.04

0.16

坡度

4610.47

0.18

5355.25

0.21

5923.23

0.23

4978.83

0.20

4422.45

0.17

坡向

2098.28

0.08

5130.88

0.20

6331.72

0.25

8029.02

0.32

3698.79

0.15

水域缓冲区

3155.76

0.12

5785.42

0.23

9250.89

0.36

5431.29

0.21

1901.62

0.07

植被覆盖度

6421.32

0.25

2323.77

0.09

1381.94

0.05

2924.91

0.11

12441.81

0.49

4.2. 生态敏感性综合评价分析

玉龙雪山自然保护区的生态敏感评估主要依赖ArcGIS中的栅格计算工具,具体为将各个因素的敏感数据通过层次分析法的权重进行计算,即:“数字高程生态敏感性图”*0.0663 + “坡度生态敏感性图”*0.1303 + “坡向生态敏感性图”*0.1301 + “水域缓冲区生态敏感性图”*0.1945 + “植被覆盖度生态敏感性图”*0.4788。得到保护区生态敏感性综合评价指数为1.1327~4.8679,以自然间断点分级法进行重分类,可划分为5个等级[3],最终构建了该保护区的综合生态敏感性图。(图7)根据对玉龙雪山自然保护区生态敏感性的全面分析,由表5得知各类敏感性等级区域的占比依次为:极高敏感区(29%) = 高敏感区(26%) > 低敏感区(17%) > 非敏感区(15%) > 中敏感区(12%)。在自然保护区中,中等或更高级的敏感区域大约占据总面积的68%,这些建区域沿着自然保护区的两边呈现连续布局。该地区地形特征变化明显,植被茂密;整体生态系统表现出很高的敏感性,因而生态环境更容易受到外界环境的扰动。

Figure 7. Comprehensive ecological sensitivity map of Yulong snow mountain nature reserve

7. 玉龙雪山自然保护区综合生态敏感性图

Table 5. Comprehensive evaluation analysis of ecological sensitivity in Yulong snow mountain nature reserve

5. 玉龙雪山自然保护区生态敏感性综合评价分析表

生态敏感性评价等级

综合评价指数

面积/hm2

比例

非敏感区

1.1327~2.1351

3771.40

0.15

低敏感区

2.1351~2.7437

4309.91

0.17

中敏感区

2.7437~3.3649

3156.40

0.12

高敏感区

3.3649~3.8722

6593.76

0.26

极高敏感区

3.8722~4.8679

7454.02

0.29

随着旅游业的发展,玉龙雪山地区不断被开发出景点,包括耗牛坪高山草原、云杉坪森林公园、蓝月谷等。而景点开发与旅游线路之间存在着密不可分的关系,景点开发是构建旅游吸引力的基础,丰富的自然和人文资源是吸引游客的关键,而旅游线路则串联起各个景点,形成完整的旅游体验。景点之间的互补效应能够提升整个旅游线路的价值,满足游客多样化的需求;多样化的旅游线路也可以满足游客的居民多样化的需要,例如栈道和索道能丰富游客游玩的内容,公路则可以满足大部分人出行的需求。

但是随着景点和旅游线路的开发旅游路会对生态环境造成了严重的影响。首先,过度的游客涌入会破坏自然区城的生态平衡,导致植被破坏、野生动植物栖息地丧失。其次,旅游设施的大规模建设往往会占用土地、水源等自然资源,加剧环境压力。此外,游客的不文明行为,如乱扔垃圾、乱采乱挖等,也会对生态环境造成直接的破坏。再者,旅游活动产生的噪音,污染等也会对当地的生态环境和居民生活造成负面影响。

玉龙雪山地区的景点分布和旅游线路主要分布在玉龙雪山自然保护区的东侧(图8),该区域是高敏感区与极高敏感区交错分布地带。随着景点不断被开发,公路、栈道等旅游线路不断拓展,人类向开发区域活动,活动强度加大,活动范围扩大,生态环境随着人类活动受到影响。景点和旅游线路的分布情况与所得出的综合生态敏感性图有一定得联系,可以看出除了生态因子的影响外,人类活动对区域生态敏感性的评价也有一定的影响,研究区域东侧的高敏感区与极高敏感区的面积多于西侧和中部。因此,必须高度重视旅游开发的度,避免过度开发对生态环境造成的不可逆伤害。在旅游开发中,应注重生态平衡和环境保护,加强旅游管理和监管,推广绿色旅游、提高游客的环保意识和文明素质,以实现旅游业的可持续发展。

Figure 8. Scenic spot distribution and tourism route map of Yulong snow mountain nature reserve

8. 玉龙雪山自然保护区景点分布和旅游线路图

5. 结论

本次研究围绕生态敏感性和相关研究方法,选取的高程、坡度、坡向、植被覆盖度和水域缓冲区建立了生态敏感性评价体系,对玉龙雪山自然保护区内的生态敏感性进行了研究和分析,结果表明:

(1) 玉龙雪山自然保护区的生态敏感性极高,特别是中敏感区及以上等级的敏感区域占据了显著的比例,这些区域的面积达到了保护区总面积的68%,约为17204.18 hm2,其中极高敏感区所占面积约为7454.02 hm2,高敏感区所占约为6593.76 hm2;而敏感度最低的非敏感区面积占比仅为3771.40 hm2,这一数据直观地反映了该区域生态敏感性的情况,与之前的研究相比,本次研究运用GIS技术深入研究,结果更为精确,为保护区的管理和规划提供了更为具体的数据支持,能够更准确地评估和保护区内各区域的生态敏感性情况。

(2) 在研究区域内,植被覆盖度的感应程度与生态敏感性程度分级呈现相近的趋势。与高程的感应程度呈相反的趋势,特别是高程较低、植被覆盖度大的区域,其敏感分级与整体的生态敏感性程度分级相近,数据上,在植被覆盖度影响下生态敏感性为极高敏感区的区域面积占比近50%,约12441.81 hm2,而以高程为响应因子的非敏感区和低敏感区面积占比之和为40%,约为10290.41 hm2另外总体的极高生态敏感性面积占比则29%,结合图2图6图7,发现三者各敏感区重合度高,这表明植被在维护生态系统稳定性和敏感性方面发挥着重要作用。这一发现强调了植被覆盖度在评估生态敏感性时的重要性,也为生态保护工作提供能够更深入地理解植被在维护生态系统中的作用,并为制定更为有效的生态保护策略提供了依据。

(3) 玉龙雪山自然保护区的敏感等级分布相对密集,其东侧的生态敏感性高,主要表现为高敏感区和极高敏感区,这里的动植物资源十分丰富,但这一区域分布诸多景点和旅游线路,其引发的旅游服务,这就导致区域内人类活动强烈,致使在资源保护和可持续开发之间存在冲突,因此,应该尽量使该区域避免受到人为因素的影响,应对这一区域实施严格的环境保护;而中部大部分地区多为中低敏感及非敏感区域,要加强控制,避免生态恶化;西侧则主要为极高敏感区域,相对海拔较低于东部,地表起伏大,植被覆盖度高,要加强对区域内的保护。

基金项目

本项目为楚雄师范学院地理科学云南省一流专业建设点项目成果。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

[1] 王一涵. 基于生态敏感性评价的山地城镇用地选择与空间用地布局研究[D]: [硕士学位论文]. 昆明: 云南财经大学, 2015.
[2] 安阳, 徐昔保, 李景宜, 等. 生态敏感性评估研究进展评述[J]. 环境生态学, 2024, 6(1): 38-44, 65.
[3] 杨泽鹏, 范仕祥, 史兴惠, 等. 云南大围山国家级自然保护区生态敏感性评价及保护对策分析研究[J]. 山东林业科技, 2023, 53(1): 21-28.
[4] 林灼镕, 杨巧琦, 吴天杰, 等. 基于GIS的太姥山风景区生态敏感性分析[J]. 江苏林业科技, 2022, 49(6): 38-44.
[5] 闫莹玉, 孙林林, 高健康, 等. 基于GIS和AHP的洛阳市龙门风景名胜区生态敏感性评价[J]. 林业调查规划, 2024, 49(2): 97-102.
[6] 孙文超, 谢乾波, 李晴, 等. GIS支持下生态敏感性评价——以济南市长清区为例[J]. 测绘与空间地理信息, 2023, 46(03): 60-63, 72.
[7] 雷沙, 魏龙, 肖琳, 等. 基于GIS的县域生态敏感性评价——以河源市东源县为例[J]. 林业与环境科学, 2022, 38(6): 63-73.
[8] 和丽香. 玉龙雪山自然保护区资源保护策略[J]. 现代园艺, 2022, 45(4): 181-183.
[9] 国家环境保护总局. 生态功能区划技术暂行规程[Z]. 北京: 中国科学院生态环境研究中心, 2002.
[10] 徐曼. 基于GIS技术的彭州市湔江流域生态敏感度评价研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 西南交通大学, 2016.
[11] 肖一夫. 黑瞎子岛生态敏感性评价及优化策略研究[D]: [硕士学位论文]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2016.
[12] 邱雯, 唐必成. GIS及层次分析法的南平凤山森林公园生态敏感性评价[J]. 武夷学院学报, 2023, 42(12): 34-40.
[13] 李艳元, 彭凤姣, 夏超. 基于GIS的宜昌市土地生态敏感性评价[J]. 绿色科技, 2023, 25(4): 207-211.
[14] 李彤. 基于Landsat8OLI数据与水体指数法的地表水体提取对比研究[J]. 河南科技, 2020, 39(25): 45-47.
[15] 姜晓晨, 邓正栋, 王大庆, 等. 基于Landsat8OLI可见光波段反演陆地气溶胶光学厚度[J]. 红外技术, 2019, 41(6): 527-534.