基于RS和GIS技術的自然保護區生態保護狀況評價

楊青 陸蔭 張強

摘要：指出了祁連山是我國高原生態安全屏障的重要組成部分，但近年來受頻繁人類活動的影響使祁連山地區生態環境問題加劇。以甘肅祁連山國家級自然保護區為例，結合RS和GIS技術，采用《生態環境狀況評價技術規范》（HJ 192-2015），通過計算保護區生境質量指數、面積適宜指數、外來入侵指數、開發干擾指數，對保護區生態保護狀況進行了評價。以供參考。

關鍵詞：祁連山;自然保護區;生態環境質量;評價

中圖分類號：X826 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）16-0021-03

1引言

祁連山自然保護區劃定于1987年，1988年成為國家級自然保護區，所處位置屬于國家重點生態功能區，保護區內冰川、凍土、濕地資源豐富，是黑河等眾多內陸河流的徑流形成區，在涵養水源、生物多樣性保護方面發揮著重要作用。保護區所屬縣域均屬于祁連山冰川與水源涵養生態功能區。近年來頻繁人類活動的影響使祁連山地區水土流失、生物多樣性減少、植被退化等諸多問題加劇，祁連山生態環境的保護與修復已成為亟待解決的問題。加強生態環境狀況評價的準確性才能提升生態環境保護效果，基于RS、GIS技術應用的《生態環境狀況評價技術規范》（HJl92-2015）采用綜合指數評價法，通過計算生境質量指數、面積適宜指數、外來人侵指數、開發干擾指數4項分類指標，對研究區域生態保護狀況進行評價。

2研究區域概況

甘肅祁連山國家級自然保護區在甘肅省境內地跨3市8縣，依托祁連山北坡呈狹長形分布。自然保護區內分布有大量珍稀動植物資源和多種生態系統類型，其中森林資源尤為豐富，屬保護森林和野生動物類型保護區。保護區總面積198.72萬hm²，其中核心區50.41萬hm2，緩沖區38.74萬hm²，實驗區109.57萬hm²，設有外圍保護地帶66.6萬hm²。保護區內氣溫與降水情況均與保護區所處地理位置顯著相關，總體表現為從東至西年氣溫逐漸升高而降水量逐漸減少。

3研究方法

本文評價方法采用《生態環境狀況評價技術規范》（HJ 192-2015），以2018年資源三號、高分一號、高分二號等多元遙感影像為主要數據源，對研究區域進行目視解譯，得出土地利用類型數據，根據土地利用類型數據計算面積適宜性、生境質量等4項反應自然保護區生態環境保護狀況的分項指標，應用綜合指數評價法計算生態保護狀況指數，根據生態保護狀況指數得分評價自然保護區生態保護狀況。

4結果及分析

4.1祁連山國家級自然保護區生境質量指數

生境質量指數=Aforn×（0.40×林地+0.18×草地+0.23×水域濕地+0.08×耕地+0.01×建設用地+0.10×未利用地）/保護區總面積（1）

式（1）中：Aforn為森林生態系統類型自然保護區生境質量指數歸一化系數，參考值為417.4399622443。

2018年祁連山國家級自然保護區生境質量指數為31.35。整個祁連山國家級自然保護區生態系統組成以草地為主，占保護區總面積的53.43%，其次是林地，占總面積的23.08%，未利用地占17.57%，水域濕地占4.68%，耕地占0.93%，建設用地占0.31%，詳情如表1、所示。祁連山國家級自然保護區土地利用現狀如圖1所示。

4.2祁連山國家級自然保護區面積適宜指數

面積適宜指數=Aare×（核心區面積/自然保護區總面積）（2）

式（2）中：Aare為面積適宜指數歸一化系數，參考值為100。

祁連山國家級自然保護區核心區面積為1348.44 km²，祁連國家級自然保護區的面積為19884.27km²，帶入公式算出：2018年祁連山國家級自然保護區面積適宜指數均為25.44，詳情如表2所示。

4.3祁連山國家級自然保護區外來物種入侵指數

外來物種入侵指數=Ainv×自然保護區外來入侵物種數（3）

式（3）中：Ainv為自然保護區外來物種入侵指數的歸一化系數，參考值為2.0833333333。

2018年祁連山國家級自然保護區外來物種入侵數為15，面積適宜指數均為31.25，詳情如表3所示。（注：外來人侵物種數引自甘肅祁連山國家級自然保護區管理局的科技攻關項目“祁連山水源涵養林恢復技術研究”中的祁連山自然保護區外來林業有害生物調查初報。）

4.4祁連山國家級自然保護區開發干擾指數

自然保護區開發干擾指數=Adev×（功能區權重X0.40X城鎮建設用地+功能區權重X 0.40X其它建設用地+功能區權重X 0.IOX農村居民點+功能區權重X 0.IOX耕地）/保護區總面積（4）

式（4）中：Adev為自然保護區人為開發干擾指數的歸一化系數，參考值為1520.3363830174（表4、5）。

將所得出的數據代入公式，得出2018年祁連山國家級自然保護區年開發干擾指數為0.34，詳情如表6所示。

4.5祁連山國家級自然保護區生態保護狀況指數及評價

自然保護區生態保護狀況指數：NEI=0.10×面積適宜指數+0.10（100一外來物種入侵指數）+0.40×生境質量指數+0.40×（100一開發干擾指數），根據自然保護區生態保護狀況指數，將自然保護區生態保護狀況分為5級，詳情如表7～9所示。

將面積適宜指數、外來物種入侵指數、生境質量指數、開發干擾指數帶入自然保護區生態保護狀況指數公式計算得出祁連山國家級自然保護區生態保護狀況指數為62.82，依據保護區生態保護狀況分級，判定為良。

5結論

依據生態保護狀況指數評價與分級變化分析”評估得出：祁連山國家級自然保護區2018年生態保護狀況指數（NED為62.82，生態保護狀況評價為“良”，結論表明2018年祁連山國家級自然保護區原生生境得到了較好的保護。