景观格局对水利工程建设的响应探究

何帮志

(新疆三河建设工程有限责任公司,新疆 阿克苏 843000)

1 研究概况

本次研究范围为某水库坝址下方1 km河段的第一重山脊线内与库尾以上的河段汇水区域。根据方位将其划分为：A区(库尾区)、B区(坝下区)、C区(左岸区)、D区(右岸区)；按距水库的实际距离分为不同的缓冲区，500 m内的为Ⅰ区，500～1000 m为Ⅱ区，1000～2000 m为Ⅲ区，2000 m以外为Ⅳ区。水库主要功能是城市防洪和灌溉，并兼顾工业供水。

2 数据及处理

数据的制作：在ERDAS下运用30 m×30 m TM影像，以监督分类对研究区域内的植被数据进行初次判断，并与流域1∶25万DEM和GPS地物校验采集点相结合，通过GIS以目视的方法进行相应的解译工作，进一步完成数据的制作工作。使用Fragstats3.0开展分析景观指数。另外，使用Excel 2006以及SPSS19.0软件对数据进行相应的整理与分析[1-3]。

3 结果分析

3.1 植被的动态分析

3.1.1 植被生境总体变化情况

本次研究的区域内，植被生境呈现出的变化主要在于生境的组成。在修建水库的前后，主要存在7类植被生境，总面积5751.66 hm2，包括5种自然型植被和2种人工型植被。研究区域内的植被主体由暖温性针叶林、灌丛及农田植被组成。当水库修建结束后，研究区域内的自然植被面积呈现逐渐增长的趋势，而人工植被面积则表现为下降的趋势，由此说明研究区域内的植被自然性质显著提高，具体如表1所示。究其原因是农田植被的利用方式出现了转变而导致的[4-7]。

表1 研究区域的植被组成与水库修建响应的实际状况

研究区域内的生境干扰方式主要可以分成四种人为干扰类型，其中轻干扰-低脆弱-高质量型(i)与高干扰-高脆弱-低质量型(iv)2类生境类群是研究区域的基质景观系统。水库修建后，轻干扰-低脆弱-高质量-中干扰-过渡型(ii)和中干扰-中质量型(iii)3类生境的面积有所提高，其中中干扰-过渡型面积增长明显，为396.28 hm2；而高干扰-高脆弱-低质量型(iv)生境表现下降趋势，且幅度大。由此可见，水库修建后研究区域内的植被生境总体向生态质量好的方向逐渐转变，如图1所示。

图1 水库修建对生境干扰的影响

3.1.2 不同区位植被的生境变化

在水库修建的前后，本次研究区域内不同区位中，其植被的总体变化显示出较大的差异性：库尾区和坝下区以及水库的左岸区，修建前农田植被的占有比例较高，修建后植被的整体变化均呈现出以人工型植被逐步转变自然型植被的发展趋势。而在水库的右岸区，其植被的整体变化则由人工型植被与自然型植被逐步转变成为非植被。并且不同种类的植被，在不同的区位中所表现的发展趋势均存在一定的不同[8-10]。

在生境干扰状态以及空间布局上，库尾区的生境分布主要表现为从深反弓型逐步过渡至平缓反弓型，由此表明，库尾区的生境质量在面积的相应分布上，逐步由两极化而转变为均衡化，进一步提升了生境抗干扰能力，其总体的质量表现出轻微的下降(轻干扰-低脆弱-高质量型转向中干扰-过渡型)；在坝下区，生境格局逐步是由右偏反弓型转变过渡形成反弓型，进而表明，在该区内的生境质量面积，其整体的分布呈现出右极化逐渐转变为两极化，并且本区受干扰的程度呈现降低的趋势，但整体的质量表现出一定的上升；水库左岸区的生境，其分布的格局主要表现为深反弓型，而该区的生境质量未出现较大的变化，但表现出好转的趋势；在水库的右岸区，其生境的整体分布呈现出左偏反弓型，而且该区的生境质量整体表现出逐渐下滑的趋势，但在生境的比重方面则出现较小的变化。由此进一步说明：在水库修建结束后，左岸区与坝下区的生境质量，显示出逐渐稳定的增长，而库尾区与右岸区则未出现较大的变化，仅显示出轻微的降低发展趋势。究其原因可能和水库在修建后不同的区位中，其植被的组成有关联。

3.2 研究区植被景观格局分析

3.2.1 植被总体格局的变化趋势

通过相关的分析显示，在修建结束后，本次研究的区域内，其斑块的密度以及结合度均表现出逐步降低的发展趋势，特别是密度的整体变化幅度较高，而斑块的结合度则出现轻微的变动；聚集度以及香浓多样性的指数表现出上升的趋势，并且香浓多样性的上升较高。由此表明，修建水库对本次研究的区域的各类的斑块，在聚集以及连通方面所造成的影响较低，而在居民外迁、水域生境的大斑块出现、研究区域人为扰动等方面均表现出下降，研究区景观的破碎化程度整体减少；景观多样性则呈现出一定的提升，因此，这将提高景观间的均衡程度。通过景观指数的变化情况，可以从不同的侧面证明：水库修建后，景观的破碎化在一定的程度上表现出下降，而各斑块类型在景观内的均衡程度则呈现出增强的趋势，因此十分有助于强化景观格局的稳定。

3.2.2 区位景观格局变化

修建水库后的区位中，聚集程度呈现出不同的变化趋势，但改变的程度均比较低，并且景观的斑块聚集也同样较低；而斑块的密度以及结合度则主要呈现逐渐下滑的趋势，而斑块的结合度的降低幅度较小，四个不同的片区中，其斑块呈现出的连通性未发生大规模的变化，而密度则呈现较为明显的下降，特别是在右岸区的密度下降幅度最大；香浓多样性指数呈现逐步增长，水库的左岸区和右岸区涨幅与坝下区和库尾区相比较为明显。综上所述，在水库修建结束后，不同的区位，其景观的破碎化程度呈现出不同程度的降低，但景观的多样性出现提升，而连通性以及聚集的程度则呈现出较小的变化趋势，并且受到地形的影响，右岸区、左岸区与库尾区和坝下区对比变化趋势更加明显，如表2所示。

表2 景观格局的动态变化

3.2.3 缓冲区景观格局变化

由表2可以看出，修建后四个不同的缓冲区内，斑块结合度变化较小，在连通性方面的变化同样较小。对另外三个景观指数来讲，在离水库500 m内的研究区域，其景观格局所产生的变化与其他区域对比更加明显，特别是斑块的密度出现的变化最明显；而其他三个区域，整体的景观格局表现出不同的破碎化程度，均呈现下降的趋势，但多样性呈现一定的增加，聚集程度与连通性则未出现较大的变化。由此表明，除水库500 m内之外的缓冲区，景观格局对水库修建的响应不太明显，但是，不同的缓冲区呈现出的景观破碎化程度降低、景观的结构基于稳定的发展趋势。

4 结 语

上述的研究显示，水库修建促使植被生态逐渐往好的方向发展，但本次研究的水库形成的时间短，因此在下一步的研究中，应当与植物的群落样地演变以及水库的管理、人为扰动方式等因素进行结合，进而保障分析的材料完全统一，以此深入的分析生态系统的组成和主要结构以及相应的功能。