南方水土流失严重区的生态脆弱性时空演变

分类：论文范文 发表时间：2021-05-06 08:35

　　摘要生态环境脆弱性评价研究，对生态环境保护与修复具有重要意义．以福建省长汀县为研究区，选择坡度、土壤类型、多年平均降雨量、地形起伏度、归一化植被指数、人口密度、土地利用类型7个指标，通过多重共线性诊断分析，构建生态脆弱性评价指标体系，采用熵权法及综合指数法对1999、2006和2014年长汀县生态脆弱性进行定量评价，分析生态脆弱性时空分布及变化．结果表明:1999—2014年，研究区生态脆弱性等级指数总体减小，局部增大．研究区1999、2006和2014年生态脆弱性指数平均值分别为0．4533±0．1216、0．4160±0．1110和0．3916±0．1139，整体处于中等脆弱水平;生态脆弱性等级指数从1999年的2．92下降到2006年的2．38，再下降到2014年的2．13．生态脆弱性的空间格局呈内高外低的分布特征，高脆弱等级区主要分布在坡度＜15°、海拔＜500m的河田镇及汀州镇一带．研究期间，生态脆弱性等级指数降幅最大的是三洲乡，最小的是汀州镇．

　　关键词长汀县;生态脆弱性;评价;等级指数;遥感

　　南方红壤丘陵区是典型的水土流失严重区［1］．由于区域社会、经济、自然条件复杂，加之人类长期对自然资源过度无序的开发利用，使得南方水土流失区的生态环境不断恶化，特别是水土流失、植被退化、土壤质量下降等生态环境问题日益突出，严重影响当地民众生活水平的提高和社会经济的可持续发展．对南方水土流失区生态脆弱性的研究不仅可以明确生态环境重点保护区域，也可以实现水土流失特征的综合分析，从而确定水土流失的主要影响因子及途径［2］．

　　1研究地区与研究方法

　　1.1研究区概况

　　长汀县位于福建西部，东邻连城、西毗赣南、南接上杭、北连宁化(25°18'40′′—26°02'05′′N，116°00'45′′—116°39'20′′E)，是福建与江西两省的边陲要冲(图1)．县域面积3099km2，全县总人口52万，辖11镇7乡，共290个村委会和9个居委会．境内河流水系发达，属中亚热带季风气候，年降雨量四周多中间少、北多南少，降雨集中在夏季，热量丰富．研究区地处武夷山南麓，以丘陵、低山地形为主．由于长期的人为破坏，研究区植被大多已退化成疏林地、灌丛林或无林地，水土流失严重，生态环境极其脆弱．

　　1.2数据来源与处理

　　采用的数据包括:1)长汀县1999年12月26日轨道号为121-42、2006年11月3日轨道号为121-42、2015年1月21日轨道号为120-42，分辨率为30m的Landsat遥感影像数据;2)长汀县数字高程模型(DEM)数据，分辨率为30m;3)福建省1∶25万的土壤类型数据;4)长汀县河田镇等14个乡镇多年平均降雨数据及上杭县等5个邻县多年平均降雨数据;5)长汀县1999、2006和2014年各乡镇人口数据．

　　2结果与分析

　　2.1研究区生态脆弱性评价

　　从表4可以看出，1999年各指标权重的大小为:土地利用类型＞NDVI＞人口密度＞坡度＞土壤类型＞多年平均降雨量＞地形起伏度，2006年各指标权重的大小为:土地利用类型＞NDVI＞人口密度＞坡度＞土壤类型＞多年平均降雨量＞地形起伏度，2014年各指标权重的大小为:土地利用类型＞NDVI＞人口密度＞土壤类型＞坡度＞多年平均降雨量＞地形起伏度．3个年份各指标权重最大的均为土地利用类型，说明研究区生态脆弱性主要受人类活动的影响．

　　2.2研究区生态脆弱性的时间演变特征

　　研究区1999、2006和2014年生态脆弱性指数(EVI)分别为0．4533±0．1216、0．4160±0．1110、0.3916±0．1139(图2、表5)，生态脆弱性等级指数(EVLI)从1999年的2．92下降到2014年的2．13，说明全县生态环境总体处于中度脆弱．2014年，长汀县微度、轻度、中度、强度和强度脆弱区的面积分别为781、1061、688、438、131km2，分别占全县总面积的25．2%、34．3%、22．2%、14．1%、4.2%，微度、轻度脆弱区面积比2006和1999年分别增加159、78和400、181km2，中度、强度、重度脆弱区面积比2006和1999年分别减少74、46、117和177、108、296km2．2006较1999年EVLI的降幅大于2014年较2006年的降幅，所对应的各个脆弱等级增加或减少的幅度有类似规律．这主要是因为长汀县2000年开始的大力生态环境治理在很短时间内(1999—2006年)发挥了极大效应，而后某些区域由于自然条件的限制，使得先前的生态环境治理在此区域已达到最大效应，之后此区域的生态环境治理(2006—2014年)效应大大降低．生态脆弱性的时间演变特征主要体现在随着时间的推移，微度脆弱区面积急速增加和重度脆弱区面积急速下降，同时中度及强度脆弱区面积也有不同程度的减少，总体表现出研究区的生态脆弱性等级向低脆弱等级方向发展．

　　3讨论

　　本文选择坡度、土壤类型、多年平均降雨量、地形起伏度、NDVI、人口密度、土地利用类型7个指标作为长汀县生态脆弱性指数的评价指标，在熵权法、GIS等理论与技术手段支持下，揭示了研究区1999—2014年生态脆弱性的时空演变特征．结果表明，1999—2014年，长汀县的生态脆弱性变化显著，总体上是生态脆弱性等级往低等级方向发展，空间格局呈内高外低的分布特征，这与林晨等［41－42］研究得出的长汀县土壤侵蚀发生的时空变化规律具有较好的一致性．同时，高脆弱等级主要分布在低海拔、低坡度的河田镇、汀州镇、三洲乡等区域．这与长汀县水土流失主要发生在＜400m高程带特征［44］极为相似．说明本研究评价结果与实际情况相符．

　　参考文献

　　［1］XuH-Q(徐涵秋)，HeH(何慧)，HuangS-L(黄绍霖)．AnalysisoffractionalvegetationcoverchangeanditsimpactonthermalenvironmentintheHetianbasinalareaofChangtingCounty，FujianProvince，Chi-na．ActaEcologicaSinica(生态学报)，2013，33(10):2954－2963(inChinese)

　　［2］QuanZ-J(全占军)，LiY(李远)，LiJ-S(李俊生)，etal．Ecologicalvulnerabilityofcoalminingarea:AcasestudyofShengliCoalfieldinXilinguoleofInnerMongolia，China．ChineseJournalofAppliedEcology(应用生态学报)，2013，24(6):1729－1738(inChi-nese)

　　姚雄1，2余坤勇1，2刘健1，2*杨素萍1何平1邓洋波1俞欣妍1陈樟昊1

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