發(fā)布時(shí)間：2016-08-22 09:10

  本文關(guān)鍵詞：基于景觀格局的甘肅白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)2014年7月第25卷第7期

ChineseJournalofAppliedEcology，Jul．2014，25（7）：2041－2048

基于景觀格局的甘肅白龍江流域

*

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理

鞏

杰

＊＊

趙彩霞謝余初高彥凈

（蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西部環(huán)境與氣候變化研究院，蘭州730000）

摘要流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是流域生態(tài)保護(hù)與環(huán)境管理的重要研究?jī)?nèi)容．開(kāi)展以人類活動(dòng)為風(fēng)險(xiǎn)源的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，揭示流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間變化規(guī)律，對(duì)于促進(jìn)流域生態(tài)保護(hù)和環(huán)境管理及社會(huì)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義．本文基于景觀格局指數(shù)和生態(tài)環(huán)境脆弱度構(gòu)建了流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)，以甘肅白龍江流域2010年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以ArcGIS和Fragstats軟件為平臺(tái)，通過(guò)空間采樣和地統(tǒng)計(jì)空間插值得到白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間分布規(guī)律．結(jié)果表明：白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布差異明顯，總體而言，白龍江流域西北部和北部的生態(tài)風(fēng)

武都和宕昌縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高，迭部險(xiǎn)高于流域的西部和南部山區(qū)；在白龍江流域各縣區(qū)中，

縣和文縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低．今后應(yīng)加強(qiáng)流域土地利用綜合管理和人類活動(dòng)調(diào)控，開(kāi)展植被恢

降低不合理人為干擾的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和危害，實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)保護(hù)的復(fù)和生態(tài)重建，

“多贏”，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展．關(guān)鍵詞

人類活動(dòng)生態(tài)過(guò)渡帶景觀格局文章編號(hào)1001－9332（2014）07－2041－08

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中圖分類號(hào)

風(fēng)險(xiǎn)管理P951；Q149

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A

EcologicalriskassessmentanditsmanagementofBailongjiangwatershed，southernGansubasedonlandscapepattern．GONGJie，ZHAOCai-xia，XIEYu-chu，GAOYan-jing（Ministry

sEnvironmentalSystems，LanzhouUniversity，Ｒe-ofEducationKeyLaboratoryofWesternChina’

searchSchoolofAridEnvironmentandClimateChange，Lanzhou730000，China）．-Chin．J．Appl．

Ecol．，2014，25（7）：2041－2048．Abstract：Watershedecologicalriskassessmentisanimportantresearchsubjectofwatershedeco-logicalprotectionandenvironmentalmanagement．Ｒesearchontheecologicalriskfocusesonad-dressingtheinfluenceofhumanactivitiesanditsspatialvariationatwatershedscaleisvitaltopoli-cy-makingtocontroltheimpactofhumanactivityandprotocolsforsustainableeconomicandsocie-taldevelopment．Acomprehensiveecologicalenvironmentindex，incorporatingalandscapeindexandanassessmentofecologicalvulnerability，wasputforwardtoassessthespatio-temporalcharac-teristicsofecologicalriskoftheBailongjiangwatershed，southernGansuProvince，NorthwestChi-na．UsingArcGISandFragstatssoftwareandalandusemapof2010，anecologicalriskmapwasobtainedthroughspatialsamplinganddisjunctiveKriginginterpolation．Theresultsindicatedthatthereweresomeobviousspatialdifferencesofecologicalrisklevelsinthewatershed．TheecologicalrisklevelofthenorthandnorthwestoftheBailongjiangwashigherthanthatofthewesternandsouthernextremitiesofthewatershed．Ecologicalriskindex（EＲI）ofWuduandTanchangwashigherthanthatofWenxianandDiebu．SomemeasuresforecologicalriskmanagementwereputforwardonthebasisofEＲIofBailongjiangwatershed．Tostrengthentheintegratedmanagementof

tocarryoutthevegetationrestorationandecologicalhumanactivitiesandlanduseinthewatershed，

reconstruction，andtoreducetheecologicalrisksandhazardsofirrationalhumandisturbance，arevitaltotherealization‘multiple-win’oftheeconomic，socialandecologicalprotectionandforthe

sustainabledevelopmentinthehillyareainsouthernGansu．

Keywords：humanactivity；ecologicaltransitionalbelt；landscapepattern；ecologicalriskassess-ment；riskmanagement．

*國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（41271199）和國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAK12B06）資助．

mail：jgong@lzu．edu．cn＊＊通訊作者．E-2013-11-27收稿，2014-04-22接受．

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是研究一種或者多種干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及其組分可能產(chǎn)生的不利影響的過(guò)程，它可對(duì)長(zhǎng)時(shí)間和大區(qū)域尺度上的風(fēng)險(xiǎn)可能造成的效應(yīng)進(jìn)行辨認(rèn)，并對(duì)其在環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估

，最終為環(huán)境監(jiān)測(cè)與生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供

［1－4］

．近年來(lái)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)源研究決策支持

［1－2］

關(guān)注生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，也應(yīng)注重流域內(nèi)生態(tài)風(fēng)

險(xiǎn)未來(lái)的發(fā)展變化趨勢(shì)，更加應(yīng)該注重流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理及其人類活動(dòng)調(diào)控對(duì)策，即制定避免風(fēng)險(xiǎn)、抑制風(fēng)險(xiǎn)、降低風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策和措施，這也是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究的主要發(fā)展方向和應(yīng)用層面．土地

［19－20］

，是利用與覆被變化是區(qū)域人類活動(dòng)的指示器

［9］

從化學(xué)污染、環(huán)境和生態(tài)事件發(fā)展到關(guān)注人類活動(dòng)

［5－6］

，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響研究尺度逐漸擴(kuò)大到流域和景觀尺度

．流域是一類復(fù)雜的自然地理區(qū)域，

它是以地表水和地下水為主要紐帶，密切連接特定區(qū)域水循環(huán)、土地覆被、生態(tài)系統(tǒng)等自然支撐系統(tǒng)的

［8－9］

．隨著人類活動(dòng)對(duì)流域自然綜合生態(tài)地域系統(tǒng)

流域景觀格局及自然生生態(tài)系統(tǒng)干擾的逐漸增強(qiáng)，

這種改變必將影響區(qū)域生態(tài)態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生改變，

安全．流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是以自然地貌分異與水文

過(guò)程形成的生態(tài)空間格局為評(píng)價(jià)區(qū)域，評(píng)價(jià)自然災(zāi)害、人為干擾等風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)及其組分造成不利影響的可能性及其危害程度的復(fù)雜的動(dòng)態(tài)

［9］

變化過(guò)程．當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在流域水環(huán)境生流域?yàn)?zāi)害生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及流域綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、

［1，10］

．陳鵬和潘態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面開(kāi)展了一些研究

［12］［13］

、盧遠(yuǎn)等、李謝輝和李景宜以景觀格局基于景觀格局指數(shù)構(gòu)建了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模為基礎(chǔ)，

［7］

研究人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的最佳研究途徑之

［21］

一，正成為流域科學(xué)研究的突破點(diǎn)．在人為活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的景觀內(nèi)，不同土地利用方式和強(qiáng)度產(chǎn)生的生態(tài)影響具有區(qū)域性和累積性的特征，可以直觀地反映在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成上

［19，22－23］

．基于景觀

結(jié)構(gòu)進(jìn)行土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析，可以綜合評(píng)估各

能準(zhǔn)確地顯種潛在生態(tài)影響類型及其累積性后果，

［23］

示出各種生態(tài)影響的空間分布和梯度變化特征．因此，從景觀生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究流域土地生態(tài)風(fēng)

險(xiǎn)問(wèn)題可以更好地認(rèn)知區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理的有效途徑之一．

［24－25］

，是尋求

甘肅白龍江流域地處中國(guó)大陸二級(jí)階梯向三級(jí)

階梯的過(guò)渡帶，是秦巴山區(qū)、青藏高原和黃土高原三也是長(zhǎng)江上游主要的水源區(qū)和生大地形交匯區(qū)域，態(tài)屏障，其流域生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江上游的水源穩(wěn)定補(bǔ)給和生態(tài)安全至關(guān)重要．受人類活

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和頻發(fā)自然地質(zhì)災(zāi)害的影響，流域動(dòng)、

森林面積銳減，水土流失、生態(tài)破壞和不合理人類活動(dòng)等誘發(fā)的洪災(zāi)、泥石流、滑坡、土地退化等災(zāi)害頻發(fā)

［26］

曉玲

［11］

型，對(duì)不同時(shí)間和空間尺度上人類活動(dòng)造成的生態(tài)

［14］［15］

風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；孫洪波等和劉曉等運(yùn)用相對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模型分別對(duì)沿江和庫(kù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析．迄今，流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究熱點(diǎn)已涵蓋了濕潤(rùn)區(qū)、半濕潤(rùn)區(qū)以及干旱區(qū)的湖泊、河流、河口

但從綜合視角對(duì)整個(gè)流域進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)三角洲等，研究的案例較少

［9］

．特別是近年來(lái)，甘肅白龍江流域工礦開(kāi)采、天

然林木砍伐以及公路、鐵路建設(shè)等人類活動(dòng)劇烈，致

使原本森林茂密、山清水秀的白龍江流域變成水土對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)流失和自然災(zāi)害頻發(fā)的貧困地區(qū)，境系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾，生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)從結(jié)構(gòu)性破壞

［27］向功能性紊亂演變的發(fā)展態(tài)勢(shì)，區(qū)域生態(tài)壓力巨大，存在著很大的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)．本文從景觀異質(zhì)性

［26］

．已有研究的尺度較小且多集中

在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)于大尺度且經(jīng)濟(jì)落后的生態(tài)

與氣候過(guò)渡帶的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究較少．

流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是對(duì)流域內(nèi)人與自然環(huán)境復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在某一時(shí)期、某一階段過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的描述，是隨著時(shí)空尺度不斷發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)過(guò)［9，16］

，程較傳統(tǒng)的以行政區(qū)為單元的研究思路更有利于流域生態(tài)環(huán)境的綜合保護(hù)與管理．但基于資料、技術(shù)和工具的局限以及流域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣等特點(diǎn)，流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)至今尚未形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)在流域尺度上的定量研究還有待

［9］

ＲS等地理信息于進(jìn)一步探索和發(fā)展．隨著GIS、

技術(shù)的快速發(fā)展，加之流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)所涉及的環(huán)境問(wèn)題的成因及結(jié)果都呈現(xiàn)空間異質(zhì)特征和復(fù)雜

［17－18］

，性對(duì)于流域生態(tài)環(huán)境管理人員而言，不僅應(yīng)

視角，定量分析和評(píng)價(jià)人類活動(dòng)導(dǎo)致的甘肅白龍江

流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與空間分異，旨在為實(shí)施流域綜合管理、維護(hù)流域生態(tài)系統(tǒng)功能和保障區(qū)域生態(tài)安全等提供指導(dǎo)．11.1

研究地區(qū)與研究方法研究區(qū)概況

——嘉陵江上游的最大白龍江是長(zhǎng)江一級(jí)支流—

支流，發(fā)源于碌曲縣郎木鄉(xiāng)，流經(jīng)四川省的若爾蓋、甘肅省迭部、舟曲、武都至四川的昭化入嘉陵江．白

103°00'—龍江流域甘肅段（32°36'—34°24'N，

105°30'E），屬于甘肅省東南部，，行政范圍包括迭

流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)受體，評(píng)判風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，然后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)調(diào)整土地利用方式和管理策略，這種評(píng)價(jià)更具實(shí)用價(jià)值

［17］

［28］

．在參考鞏杰等［10］、許學(xué)工等對(duì)自然災(zāi)

害和土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的基礎(chǔ)上，本文認(rèn)為人類活動(dòng)導(dǎo)致的流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可以表示為流

域生態(tài)脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)受體對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源（土地利用活動(dòng)）響應(yīng)程度的函數(shù)式．1.2.1暴露-響應(yīng)分析暴露-響應(yīng)分析是研究不同風(fēng)險(xiǎn)源在評(píng)價(jià)區(qū)域與風(fēng)險(xiǎn)受體之間的接觸暴露關(guān)系，以及受到壓力脅迫后所引起的生態(tài)受體的變化

［29］

圖1研究區(qū)位置

Fig．1Locationofthestudyarea．

Ⅰ：河流Ｒiver；Ⅱ：白龍江流域Bailongjiangwatershed．

．不同土地利用類型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源的暴露-響應(yīng)程

度各不相同，景觀作為具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域，它是由相互作用的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)以一定的規(guī)

首先表現(xiàn)在景觀結(jié)律所組成．區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的變化，

［30］

構(gòu)組分的空間結(jié)構(gòu)、相互作用以及功能的變化．因此，本文嘗試?yán)?010年景觀格局變化來(lái)表征風(fēng)

部、舟曲、文縣的全部，以及宕昌、武都和岷縣的部分

2

（圖1），流域面積18436．3km，是全國(guó)主要滑坡、泥

石流災(zāi)害高發(fā)區(qū)之一．甘肅白龍江流域地處青藏高原東緣、西秦嶺與岷山山脈交匯地區(qū)，區(qū)內(nèi)溝壑縱“山大溝深”素以著稱，總體地勢(shì)自西北向東南橫，

傾伏，主要地貌類型有山地地貌、河谷地貌、黃土地貌等．流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季溫暖少雨，境內(nèi)地形高差懸殊，氣候垂直分異明顯，流域年降水量400～800mm，降水主要集中在5—10月．1.2

研究方法

本文以2010年甘肅白龍江流域30m分辨率的LandsatTM影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)目視解譯和野外驗(yàn)證得到甘肅白龍江流域2010年土地利用圖（統(tǒng)計(jì)分析的解譯精度＞84%），結(jié)合流域的特殊地貌與土地利用現(xiàn)狀，將土地利用類型分為耕地、林地、草地、水域、居民及工礦用地、未利用地6類（圖2），

作為

險(xiǎn)受體對(duì)人類活動(dòng)的響應(yīng)程度，即以景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)

作為響應(yīng)系數(shù)．

人類活動(dòng)通過(guò)改變土地利用方式對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)

并且這種影響可以直觀地反映在景觀的結(jié)生影響，

構(gòu)和組成上．景觀生態(tài)學(xué)注重空間異質(zhì)性和空間格

局的研究，對(duì)此已提出了不同的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)

［31－32］

．結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)，考慮到人類活動(dòng)對(duì)流域

景觀的影響，選取景觀破碎度、景觀分離度和景觀優(yōu)勢(shì)度作為衡量不同土地利用類型對(duì)人類活動(dòng)的響應(yīng)

［33］

程度．

景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)可用來(lái)反映不同景觀生態(tài)系統(tǒng)受

［11，34－35］

到干擾的程度，借鑒相關(guān)文獻(xiàn)可通過(guò)景觀破景觀分離度（Ni）和景觀優(yōu)勢(shì)度（Di）

的權(quán)碎度（Ci）、

圖2白龍江流域2010年土地利用圖

Fig．2LandusemapofBailongjiangwatershedin2010．

a）居民工礦用地Ｒesidentialandindustrialland；b）草地Grassland；c）耕地Cropland；d）林地Forestland；e）水域Waterarea；f）未利用地Unusedland．下同Thesamebelow．

圖3白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布圖

Fig．3DistributionmapofecologicalrisklevelofBailongjiangwatershed．

：低風(fēng)驗(yàn)區(qū)Lowerecologicalrisk；Ⅱ：較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Lowecologicalrisk；Ⅰ

Ⅲ：中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Mediumecologicalrisk；Ⅳ：較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Highecologicalrisk；Ⅴ：高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Higherecologicalrisk．下同Thesamebelow．

重疊加而獲得．

Si=aCi+bDi+cNi

（1）

本文風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)劃分是根據(jù)圍景觀的格局信息．因此，

白龍江流域景觀斑塊的平均面積大小，在白龍江流域內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)采樣，采樣單元為8km×8km，共289個(gè)樣方，分別計(jì)算每個(gè)樣方的綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)．將每個(gè)樣方的綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值作為該樣方的中心點(diǎn)屬

在ArcGIS地統(tǒng)計(jì)模塊GeostasticalAnalyst下，性值，

采用Kriging插值法得到甘肅白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布圖．22.1

結(jié)果與分析

式中：Si是景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)；Ci是景觀破碎度指數(shù)；Di

b、c為是景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)；Ni是景觀分離度指數(shù)；a、相應(yīng)各景觀指數(shù)的權(quán)重，且a+b+c=1，根據(jù)相關(guān)

［36］

結(jié)合專家打分法，分別賦以景觀破碎度指研究，

數(shù)、景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和景觀分離度指數(shù)的權(quán)重為0．

5、0．2和0．3．1.2.2生態(tài)環(huán)境脆弱性生態(tài)環(huán)境因其自身脆弱性

［37］

不同，受到風(fēng)險(xiǎn)源的干擾后其受損程度不一．本文用景觀脆弱度指數(shù)（Fi）表示受人類活動(dòng)干擾后

［38］

不同生態(tài)系統(tǒng)的易損性．結(jié)合研究區(qū)實(shí)地情況和風(fēng)險(xiǎn)源的特點(diǎn)，脆弱度排序由低到高依次為：居民及

甘肅白龍江流域景觀格局特征

利用景觀指數(shù)計(jì)算軟件Fragstats3．3計(jì)算得到2010年白龍江流域各景觀類型的景觀格局指數(shù)．從2010年，表1可以看出，甘肅白龍江流域共有8722

個(gè)斑塊，其中，耕地和草地的斑塊數(shù)最多，但以林地

2

的斑塊面積最大（8880．67km）．居民及工礦用地的景觀破碎度（0．13）和分離度（14．03）均高于研究區(qū)內(nèi)其他景觀類型，耕地的景觀破碎度次之，說(shuō)明耕

工礦用地1、林地2、草地3、耕地4、水域5、未利用地

6，對(duì)其進(jìn)行歸一化處理后得到各土地利用類型的景觀脆弱度指數(shù)．

每種土地利用類型的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)損失指數(shù)（Ｒi）可以表示如下：

Ｒi=Si×Fi

（2）

式中：Si是景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)；Fi是景觀脆弱度指數(shù)．

1.2.3生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)景觀結(jié)構(gòu)的變化是區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特征變化的表面顯現(xiàn)，為建立景觀結(jié)構(gòu)與

利用景觀組分的面積比區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)系，

重，建立生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)的計(jì)算模型，以此定量描

述研究區(qū)每個(gè)樣方內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特征．

n

地和居民及工礦用地是人類活動(dòng)干擾最強(qiáng)的景觀類型．林地的景觀優(yōu)勢(shì)度（4．31）最大，景觀破碎度（0.001）和分離度（0．16）最低，說(shuō)明研究區(qū)景觀類

受人類活動(dòng)影響較小，在生態(tài)型中林地占主導(dǎo)地位，環(huán)境維護(hù)中具有重要作用．

本研究計(jì)算獲得的未利用地的景觀脆弱度指數(shù)

高于其他景觀類型，主要是因?yàn)槲蠢玫仡惗喾植荚谏巾�、陡坡和裸露土石山區(qū)，盡管受人類活動(dòng)的影

但受復(fù)雜地形和陡坡地貌的影響較大，響相對(duì)較小，

且植被覆蓋稀疏，因而脆弱度指數(shù)較高．

2.2甘肅白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特征

對(duì)插值得到的白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布圖的EＲI進(jìn)行屬性分類符號(hào)設(shè)置，按照ArcGIS的Naturalbreaks將研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)劃分為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（0.29≤EＲI＜0.56）、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（0.56≤EＲI＜0.71）、中

EＲIi=

∑i=1

Aij

×ＲiAi

（3）

式中：EＲIi是風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)i的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；Aij是風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)i內(nèi)j類土地利用類型的面積；Aj是風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)i的面積；Ｒi是第i類土地利用類型的景觀損失指數(shù)．本文利用覆蓋全部工作區(qū)的網(wǎng)格進(jìn)行系統(tǒng)采樣．景觀生態(tài)學(xué)研究認(rèn)為，景觀樣本的面積應(yīng)為斑塊

［39］

平均面積的2～5倍才能夠綜合反映采樣地點(diǎn)周

表1白龍江流域各土地利用類型的景觀格局指數(shù)

Table1LandscapeindexofdifferentlandusetypesinBailongjiangwatershed

景觀類型

Landscapetype

景觀面積Area（km2）

斑塊數(shù)Patchnumber

景觀破碎度指數(shù)Landscapefragmentation

index0．1300．0060．0120．0010．0010．004

景觀分離度指數(shù)Landscapeisolationindex14．032．860．590．165．260．32

景觀優(yōu)勢(shì)度

指數(shù)Landscapedominanceindex0．421．842．794．311．832．34

景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)Landscapestructureindex4．361．230．740．911．940．57

景觀脆弱度指數(shù)Landscapevulnerabilityindex0．050．290．190．100．240．14

景觀損失度指數(shù)Landscapelossindex0．210．350．140．090．460．08

居民及工礦用地

Ｒesidentialandindustrialland未利用地Unusedland耕地Cropland林地Forestland水域Waterarea草地Grassland

105．63322．413289．958880．6786．165106．87

137520440741040122017

等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（0．71≤EＲI＜0．89）、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（0．89≤EＲI＜1．08）和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（1．08≤EＲI＜1．59）．

白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間特征表現(xiàn)為：高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在武都區(qū)市區(qū)周圍及其以北的廣大區(qū)

宕昌縣西北部以及迭部縣西北部等區(qū)域；較高風(fēng)域、

險(xiǎn)區(qū)主要分布在文縣境內(nèi)白水江和白龍江及其支流武都區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的外圍、宕昌縣岷江兩岸區(qū)、兩岸、

舟曲、武都和宕昌三縣交界處，以及迭部縣西北部部分區(qū)域；中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的分布面積較大，主要分布在武文縣較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的外圍、舟曲縣北部、迭都區(qū)南部、

宕昌縣較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的外圍；較低風(fēng)部縣北部和南部、

險(xiǎn)區(qū)主要零星分布在中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的外圍，分布范圍

舟曲縣南部以較��；低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在文縣南部、及迭部縣西南部有零星分布（圖3）．

白龍江流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特征分布與景觀類型關(guān)系

密切．由圖4可以得出，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要居民及工礦用地等景觀類型集中分布在未利用地、中，未利用地、居民及工礦用地中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積占各自地類面積的比例均在58%以上．居民及工礦用地是人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改造的最

人口密集且生產(chǎn)活動(dòng)多集中于此，故其生主要方式，

受到人類活動(dòng)影態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高．未利用地景觀脆弱度高，

抗干擾能力較弱，因此其生態(tài)響之后容易發(fā)生變化，

風(fēng)險(xiǎn)較高．較低和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中分布在林地、草地等景觀類型，兩者所占的面積比例之和分別是63%和32%，由于林地和草地自身穩(wěn)定性較好，抗人類活動(dòng)的干擾能力強(qiáng)，因此其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低．區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)特征分布與海拔密切相關(guān)，如迭部縣北部和西南部以及舟曲縣東部海拔在3000m以上，坡度大，地形較復(fù)雜，其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高．同時(shí)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與區(qū)位和土地利用類型的自身脆弱性有關(guān)，

主

要表現(xiàn)為河流近岸區(qū)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高，這主要是由于河流近岸區(qū)是人類活動(dòng)的主要場(chǎng)所，致使自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)變得更復(fù)雜和脆弱，加之環(huán)各種次生災(zāi)害以及水環(huán)境的破壞對(duì)河流近境污染、

岸的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的負(fù)面影響．此外，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)如文縣、迭部縣等級(jí)與區(qū)域植被覆蓋度也密切相關(guān)，

南部的氣候溫濕，天然林木分布面積廣闊，植被覆被度高，其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低．2.3

白龍江流域各縣區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特征

通過(guò)對(duì)白龍江流域各縣區(qū)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可見(jiàn)（圖5），宕昌縣和武都區(qū)境內(nèi)較高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占面積比例最大，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高；迭部縣和文縣境內(nèi)較低和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占面積比例最大，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低．宕昌縣高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)

2

的面積分別為591．73和814．36km（分別占該縣

研究區(qū)面積的23%和31%），較低和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面

2

積分別為286．07和130．88km（分別占該縣研究

區(qū)面積的11%和5%）．武都區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和較高風(fēng)險(xiǎn)

2

區(qū)的面積分別為944．61和677．92km（分別占該

區(qū)研究區(qū)面積的30%和21%）．迭部縣較低和低風(fēng)

2

險(xiǎn)區(qū)的面積分別為1718．31和910．88km（分別占

該縣研究區(qū)面積的38%和20%）．文縣較低和低風(fēng)

2

險(xiǎn)區(qū)的面積分別為1299．68和1397．39km（分別占

該縣研究區(qū)面積的27%和29%）．武都區(qū)是隴南市社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，加之市政府和行政機(jī)構(gòu)所在地，

人口較多，工農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)建設(shè)多集中于此；因此，武都區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相對(duì)較高．相對(duì)于其他縣區(qū)，文縣、迭部?jī)煽h人口較少，對(duì)土地資源和生態(tài)環(huán)境的開(kāi)發(fā)和影響較小，林地、草地兩種景觀類型所占面積比例大，植被覆蓋度高，其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低

．

圖4白龍江流域不同景觀類型的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布

Fig．4Distributionofecologicalrisklevelofdifferentland-scapetypesinBailongjiangwatershed．

圖5白龍江流域各縣區(qū)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)面積

Fig．5AreaofdifferentrisklevelsofthecountiesinBai-longjiangwatershed．

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