基于LUCC的生态环境人为干扰度研究——以滇金丝猴分布区为例

黄小凤，李 丽

(云南财经大学 城市与环境学院，云南 昆明 650221)

1 引言

由于人口的快速增加，人类活动造成生境丧失与栖息地破碎已经是影响生物多样性最直接与严重的威胁之一。人类活动对生境的干扰越来越大，对土地的不合理开发利用问题也越来越突出[1]。生态干扰(hemeroby)的概念是由植物学家Jalas引入，最初是为了测量人类对植物群和植被的影响而提出的，后来这个概念被应用于整个生态系统，据此，生态干扰的可以理解为所有人为干预对生态系统影响的综合衡量标准[2]。后来，德国生态学家Sukopp将其引入了生态学的范畴，提出了人为干扰度(degree of hemeroby)的理论。人为干扰是指人类的生产生活活动对资源的改造利用中对生态系统所产生的影响。

张知彬研究组的研究结果发现人类活动引起的栖息地破碎在气候变化的背景下进一步阻碍生物交流，加速了物种灭绝，这一结果为定量研究人为干扰和气候变化对动物种群的影响提供了一个模型和工具[3]。人为干扰对生态系统的影响主要表现为对生物多样性的威胁，生态系统干扰加剧和功能退化，栖息地阻断、呈现孤岛化甚至丧失[4]。如今，人为干扰被广泛应用于诸如物种保护[5]、城市环境[6]等方面的生态评价研究中。人为干扰的强度可以反映人类活动的强弱以及土地覆被类型对人为干扰的响应。随着地理遥感技术的不断发展，现也有不少学者和研究人员将GIS和RS结合分析人为干扰的量化影响[7]。本文以滇金丝猴分布区域为研究对象，计算研究区域内人为干扰指数，并采用克立格法做了空间插值，加强了对研究区域内人为干扰度空间分布的研究，对整体认识滇金丝猴分布区人为干扰状况具有重要意义。

2 研究区域概况

研究区域为我国云南省滇西北滇金丝猴分布区，研究区域纬度介于29°20′～26°14′N 之间, 东经 98°05′～101°16′E之间，面积约15200 km2，滇金丝猴分布区域主要分布于怒江傈傈族自治州、迪庆藏族自治州、大理白族自治州、丽江市和西藏的芒康市内部，主要包括有维西县、德钦县、玉龙县、剑川县、云龙县、兰坪县和香格里拉县等县。

3 数据收集与处理

研究采用的数据为2015年研究区土地利用图，使用Arcgis10.4经过校正、裁剪、重分类后转换成土地利用图(图1)。经过重分类后具体分为了16个地类：云冷杉林、云南松林、人工建筑、人工经济林、其他非林地、农牧地、华山松、铁杉和箭竹林、水体、灌木林地、硬叶常绿阔叶林、积雪、荒山荒地、针阔混、非林地、高山针叶林。

4 评价指标与方法

人为干扰指数计算方法：

(1)

式(1)中，M无量纲，n为统计单元内中人为干扰度，A为该统计单元的总面积，Ai为该统计单元中第种土地利用类型的面积，为第 种土地利用类型的干扰人为干扰度的相对值[8]。用人为干扰指数来分析研究区内生态环境中受到人类活动的干扰程度。

本研究对于人为干扰等级划分标准参考刘富强等[9]对人为干扰等级的划分，结合国家森林资源连续清查云南省第六次复查操作细则和滇金丝猴生境适宜性。在国家森林资源连续清查云南省第六次复查操作细则中明确说明非林地是指林地以外的耕地、牧草地、水域、未利用地和建设用地，因此认为非林地和其他非林地是完全人为干扰区域。而冰川积雪能很好的保持其地质地表状态，几乎无人类活动，因此认为是无人为干扰地区。其余土地覆被类型按人为干扰的影响强度分级赋值(表1)。

图1 研究区域土地利用

表1 人为干扰程度分类及赋值

5 结论与分析

5.1 研究区域人为干扰强度

用人为干扰强度指数评价研究区域的人类活动的干扰强度能够直观揭示人为干扰强度的空间分布规律。本文以网格作为统计单元，首先使用ArcGis创建渔网工具，采用5 km×5 km的正方形网格等间距进行空间采样，共有680个样区和样点。计算出每个网格中心点的人为干扰指数作为样地中心点的人为干扰值。

从计算得到的各网格点的人为干扰指数可以统计出各等级人为干扰强度的网格点数目(图2)。图2为统计的各人为干扰等级的面积占总面积的百分比，从中可以发现H2(微弱干扰)所占总面积的比例是最大的，说明研究区域将近70%的面积都处于微弱人为干扰的状态下。其次是轻度人为干扰区域和强烈人为干扰区域，所占比例在10%以上，其余等级人为干扰强度面积相对较少。总体来说，研究区域人为干扰较弱，这主要得益于滇金丝猴分布区位于云南西部和西北部，地势以高原山地为主，经济发展水平相对较低，从而人为干扰度总体偏低，大部分地区处于微弱人为干扰。

图2 不同人为干扰等级面积占总面积比例

5.2 人为干扰空间分布

对计算出的网格点数据进行克立格插值(Kring)可得到人为干扰的空间分布图，叠加滇金丝猴栖息地可以识别滇金丝猴分布区周围的人为干扰情况(图 3)。人为干扰强度从总体上看较低且空间差异明显，从北向南呈现上升的趋势，人为干扰最高的区域集中分布在西南位置的南坪县，结合村点分布和道路分布图，可以发现人为干扰强烈的区域位于村点和道路周围，特别是村点密集和道路交叉位置。滇金丝猴栖息地附近人为干扰程度偏低，说明滇金丝猴栖息地总体上受人为干扰的影响较低，这为滇金丝猴种群的生存和发展提供了一种有利条件。

图3 人为干扰与叠加滇金丝猴栖息地的人为干扰

5.3 讨论

由于人为干扰尤其是土地利用变化所造成的生境破碎化问题广泛地引起人们注意，生境的消失和破碎化已成为生物多样性的最大威胁[10]。土地利用的变化是生态系统服务功能退化的主要驱动力，也是影响生物多样性的关键驱动力。特别是人为干扰影响下的土地利用类型的转变打破了原来的土地利用的模式，改变了景观格局和结构，生态系统的功能和服务也随之改变，从而影响生物多样性。

滇金丝猴现有栖息地极度破碎，而且种群之间越来越趋于隔离，而该地区人口的增加和高山牧场的不断扩大正是造成这种局面的主要原因[11]。所以在未来的一段时间内，加强滇金丝猴栖息地的保护工作仍然是工作的重点。合理调整各类土地利用类型的面积，减轻人为因素对对滇金丝猴栖息地破碎的影响，保护高山森林，为滇金丝猴种群的生存和扩散提供更为有利的条件。