典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.03.011

林业资源管理 ›› 2019›› Issue (3): 57-65.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.03.011

典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征

张超¹(), 闻国静²^,³, 刘云根², 王妍³(), 刘鹏²^,³, 张紫霞²^,³

1.西南林业大学林学院,昆明 650224
2.西南林业大学生态与水土保持学院,昆明 650224
3.西南林业大学石漠化研究院,昆明 650224

收稿日期:2019-03-26 修回日期:2019-04-22 出版日期:2019-06-28 发布日期:2020-09-25
通讯作者: 王妍
作者简介:张超(1980-),男,河北唐山人,副教授,博士,研究方向:森林经理学。Email:zhchgis@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(31560237);国家自然科学基金项目(31660236);云南省农业联合专项(2017FG001-017)

Evolution and Jump Features of Ecological Vulnerability of the Typical Karst Wetland Watershed

ZHANG Chao¹(), WEN Guojing²^,³, LIU Yungen², WANG Yan³(), LIU Peng²^,³, ZHANG Zixia²^,³

1. College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China
2. College of Ecology and Soil & Water Conservation,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China
3. Research Institute of Rocky Desertification,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China

Received:2019-03-26 Revised:2019-04-22 Online:2019-06-28 Published:2020-09-25
Contact: WANG Yan

摘要/Abstract

摘要：

以典型发育的岩溶地貌—普者黑流域为研究区,利用遥感和地理信息技术,基于层次分析法和生态脆弱性综合评价方法,对2006—2015年普者黑岩溶湿地流域生态脆弱性进行分析,在此基础上对10年间的生态脆弱性时空演变过程及突变特征进行评价。结果表明:2006—2015年普者黑岩溶湿地流域生态脆弱性综合指数逐渐减小,生态脆弱性等级综合表现为中度脆弱;流域生态脆弱性时空分布格局较为散乱,极度脆弱区由普者黑流域下游向上游转移。2006—2015年普者黑流域生态环境熵值发生了多次突变,第2阶段(2009—2012年)的突变特征值>第1阶段(2006—2008年)突变特征值>第3阶段(2013—2015年)突变特征值。自然因素和社会经济因素的叠加作用是研究区生态脆弱性变化的原因,而土地利用类型、景观格局、污染净化和经济发展等为主要驱动因素。

关键词: 生态脆弱性, 时空演变, 突变, 熵, 岩溶湿地

Abstract:

The ecological vulnerability of the Puzhehei karst wetland in 2006-2015 was analyzed based on the comprehensive analysis method of ecological analysis and ecological vulnerability,and the combination of the Remote Sensing and Geographic Information System technology.The spatial-temporal evolution and mutation of the vulnerability were further evaluated.The comprehensive index of ecological vulnerability in Puzhehei karst wetland decreased in 2006-2015,and the level of the ecological fragility was medium.In addition,during this period of time,the spatial and temporal distribution pattern of the ecological vulnerability in the Puzhehei river basin was scattered and the extremely fragile area was shifted from the lower reaches in the Puzhehei basin to the upper reaches.What's more,the area of extremely fragile areas decreased and the trend of deterioration of ecological vulnerability was eased.The entropy of ecological vulnerability had mutations in 2006-2015.The ranking results of the mutation eigenvalue was:stage 2(2009-2012)>stage 1(2006-2008)>stage 3(2012-2015).The results revealed the reason why ecological fragility in the study area changed was the superposition of natural factors and human factors.However,the main driving factors which affected the ecological fragility were the land use,landscape pattern,pollution evolution,and economic development etc.

Key words: ecological vulnerability, spatial-temporal evolution, mutation, entropy, karst wetland

中图分类号:

X826

张超, 闻国静, 刘云根, 王妍, 刘鹏, 张紫霞. 典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征[J]. 林业资源管理, 2019,(3): 57-65.

ZHANG Chao, WEN Guojing, LIU Yungen, WANG Yan, LIU Peng, ZHANG Zixia. Evolution and Jump Features of Ecological Vulnerability of the Typical Karst Wetland Watershed[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019,(3): 57-65.

图/表 5

表1

表2

图1

表3

图2

参考文献 19

[1]	郭泽呈, 魏伟, 庞素菲, 等. 基于SPCA和遥感指数的干旱内陆河流域生态脆弱性时空演变及动因分析—以石羊河流域为例[J]. 生态学报, 2019,39(7):1-14.
[2]	Adger W N. Vulnerability[J]. Global Environmental Change, 2006,16(3):282-281.
[3]	林金煌, 胡国建, 祁新华, 等. 闽三角城市群生态环境脆弱性及其驱动力[J]. 生态学报, 2018,38(12):4155-4166.
[4]	Petersen B, Aslan C, Stuart D, et al. Incorporating social and ecological adaptive capacity into vulnerability assessments and management decisions for biodiversity conservation[J]. Bioscience, 2018,68:371-380.
[5]	Luers A L, Lobell D B, Sklar L S, et al. A method for quantifying vulnerability,applied to the agricultural system of the Yaqui Valley[J]. Global Environmental Change, 2003,13:255-267.
[6]	Antoinette L B, Elizabeth L M. Modeling vulnerability and resilience to climate change:A case study of India and Indian states[J]. Climatic Change, 2005,72(1-2):57-102.
[7]	冉圣宏, 李秀彬, 吕昌河. 土地覆被及生态服务价值变化的多时间尺度模拟——以四川省渔子溪流域为例[J]. 地理学报, 2006,61(10):1113-1120.
[8]	唐国平, 刘燕华. 全球气候变化下水资源脆弱性及其评估方法[J]. 地球科学进展, 2000,15(3):313-317.
[9]	张学玲, 余文波, 蔡海生, 等. 区域生态环境脆弱性评价方法研究综述[J]. 生态学报, 2018,38(16):5970-5981.
[10]	魏明欢, 胡波洋, 杨鸿雁, 等. 山区县域土地利用变化对生态脆弱性的影响—以青龙满族自治县为例[J]. 水土保持研究, 2018,25(6):322-328.
[11]	颜世伟, 蒋丽伟, 张月莹. 基于层次分析法的伊金霍洛旗生态脆弱性评价[J]. 林业资源管理, 2018(6):45-49.
[12]	郭玉静, 王妍, 刘云根, 等. 普者黑岩溶湖泊湿地湖滨带景观格局演变对水质的影响[J]. 生态学报, 2018,38(5):1711-1721.
[13]	陈克亮, 时亚楼, 林志兰. 基于突变理论的近岸海域生态风险综合评价方法—以罗源湾为例[J]. 应用生态学报, 2012,23(1):213-221.
[14]	巩杰, 赵彩霞, 谢余初, 等. 基于景观格局的甘肃白龙江流域生态风险评价与管理[J]. 应用生态学报, 2014,25(7):2041-2048.
[15]	闻国静, 刘云根, 王妍, 等. 普者黑湖流域景观格局及生态风险时空演变[J]. 浙江农林大学学报, 2017,34(6):1095-1103.
[16]	Jackson L E, Bird S L, Matheny R W, et al. A regional approach to projecting land-use change and resulting ecological vulnerability[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2004,94(1-3):231-248.
[17]	Hou K, Li X, Wang JJ, et al. An analysis of the impact on land use and ecological vulnerability of the policy of returning farmland to forest in Yan'an,China[J]. Environmental Science and Pollution Research International, 2016,23(5):4670-4680.
[18]	Thiault L, Marshall P, Gelcich S, et al. Mapping social-ecological vulnerability to inform local decision making[J]. Conservation Biology, 2018,32:447-456.
[19]	Liao F J, Zhao D S. Forestry Landscape Patterns Changes and Dynamic Simulation ofNanling National Nature Reserve,Guangdong[J]. Scientia Geographica Sinica, 2014,34(9):1099-1107.

一级指标	权重	二级指标	权重	三级指标	权重
自然因素	0.2315	气候特征	0.0343	年均降水量	0.0229
		气候特征	0.0343	年均气温	0.0114
		地形地貌	0.0265	坡向	0.0031
				海拔	0.0163
				坡度	0.0071
		植被特征	0.0788	植被覆盖度	0.0263
		植被特征	0.0788	湖滨湿地退化率	0.0525
		景观生态	0.0919	挺水植物比重	0.0546
				景观破碎度指数	0.0144
				景观多样性指数	0.0229
人为因素	0.7685	污染净化	0.1659	入湖河流TN浓度	0.1244
		污染净化	0.1659	入湖河流TP浓度	0.0415
		土地利用	0.1389	土地垦殖率	0.0463
		土地利用	0.1389	土地利用类型	0.0926
		经济发展	0.2878	农业总产值	0.0957
				旅游业总产值	0.1519
				养殖业总产值	0.0402
		人口压力	0.1759	人口密度	0.0251
				生活污水排放量	0.0754
				生活垃圾排放量	0.0754

脆弱性	等级	EVI	生态特征
微度脆弱	Ⅰ	<2.5	生态系统结构和功能完善,所承受压力小,生态系统稳定,抗外界干扰能力和自我恢复能力强,无生态异常出现,生态脆弱性低。
轻度脆弱	Ⅱ	2.5~5.0	生态系统结构和功能较为完善,所承受压力小,生态系统稳定,抗外界干扰能力和自我恢复能力较强,存在潜在的无生态异常,生态脆弱性较低。
中度脆弱	Ⅲ	5.0~7.5	生态系统结构和功能尚可维持,所承受压力接近生态阈值,生态系统较不稳定,对外界干扰较为敏感,自我恢复能力较弱,已有少量无生态异常,生态脆弱性较高。
重度脆弱	Ⅳ	7.5~10.0	生态系统结构和功能出现缺陷,所承受压力大,生态系统不稳定,对外界干扰敏感强,受损后恢复难度大,生态脆弱性高。
极度脆弱	Ⅴ	≥10.0	生态系统结构和功能严重退化,所承受压力极大,生态系统极不稳定,对外界干扰极度敏感,受损后恢复难度极大,甚至不可逆转,生态异常大面积出现,生态脆弱性极高。

年份	微度脆弱	轻度脆弱	中度脆弱	重度脆弱	极度脆弱
2006	3205.12	8274.74	12664.13	3407.81	5617.09
2007	1908.39	7085.10	10362.61	10553.45	3259.34
2008	2535.91	7919.58	9648.86	10061.98	3002.56
2009	3510.23	8102.73	5681.90	8034.32	7839.71
2010	3102.27	6221.38	8135.30	7965.66	7744.28
2011	1855.08	10890.13	2713.74	11076.35	6633.59
2012	2661.17	3729.01	8744.28	9854.97	8179.46
2013	2522.91	6633.59	12162.06	5648.86	6201.47
2014	1058.91	9553.45	12003.08	4221.38	6332.07
2015	4322.91	8723.81	11076.35	6030.55	3015.27

典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征

Evolution and Jump Features of Ecological Vulnerability of the Typical Karst Wetland Watershed

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 19

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	黎书会, 吴艳, 孙志东, 王彩, 廖莉莉, 陈继恩, 肖学军, 沈俊华. 基于熵权法的6种树种树皮抗火性研究[J]. 林草资源研究, 2024, 0(1): 41-47.
[2]	何彬元, 曾嵘, 戴蒲英, 潘丹, 方园园, 韦立权. 广西森林城市高质量发展评价及影响因素研究[J]. 林草资源研究, 2023, 0(5): 89-97.
[3]	金瑜, 王娟, 杨玥, 杨雄伟, 马惠敏. 云南思茅土地利用变化方式对亚洲象栖息地的影响[J]. 林业资源管理, 2023, 0(3): 46-55.
[4]	高洋洋, 黄莹, 黄扬, 唐文秀, 黄仕训, 邓涛. 广西野生秋海棠植物资源与园林应用综合评价[J]. 林业资源管理, 2023, 0(1): 104-114.
[5]	彭泰来, 黄俊威, 刘金山, 齐建文. 基于模糊综合评价法的天然林资源质量评价[J]. 林业资源管理, 2022, 0(6): 82-88.
[6]	付志高, 王志龙, 肖以华, 许涵, 史欣. 粤北地区典型人工林林下森林可燃物的特征研究[J]. 林业资源管理, 2022, 0(4): 61-71.
[7]	朱亚楠, 闫志明, 蒲春玲, 刘志有. 乌鲁木齐市土地利用/覆被变化及生态安全评价[J]. 林业资源管理, 2020, 0(1): 79-91.
[8]	彭楚才, 佃袁勇, 周志翔, 程维金, 肖之炎, 董炼, 李新玉. 武汉环城林带质量评价及影响因素分析[J]. 林业资源管理, 2019, 0(6): 75-83.
[9]	赵正, 刘云龙, 温亚利. 城市森林社会化服务功能评估体系探讨——基于市民获益视角的分析[J]. 林业资源管理, 2019, 0(4): 1-9.
[10]	王瑾, 闫庆武, 谭学玲, 邹雅婧. 内蒙古地区植被覆盖动态及驱动因素分析[J]. 林业资源管理, 2019, 0(4): 159-167.
[11]	梅浩, 彭泰来, 桂来庭. 广东省国家级公益林质量评价[J]. 林业资源管理, 2019, 0(2): 15-20.
[12]	张蕊娇, 张超, 陆双飞, 钟恩主. 滇东典型岩溶地区石漠化时空演变特征研究[J]. 林业资源管理, 2019, 0(2): 99-108.
[13]	牛晓花, 张超, 余哲修, 周文娇, 黄田. 城镇化背景下洱海上游土地利用演变过程分析[J]. 林业资源管理, 2018, 0(1): 72-79.
[14]	谢绍锋, 欧阳君祥, 肖化顺. 基于泰森多边形与条件熵的林火易发性空间分布研究[J]. 林业资源管理, 2017, 0(4): 50-58.
[15]	崔雪晴, 马红萍, 黄桂林, 侯盟, 徐明, 郑国强, 崔北祥, 卓凌, 廖成章. 青海省6个主要树种适宜造林地研究[J]. 林业资源管理, 2016, 0(4): 74-78.