基于的云南省自然保护区保护成效分析

作者:网站采编
关键词:
摘要：设立自然保护地的首要目标是就地保护好生物多样性[1],保持与改善生态系统和物种的保护效果[2],因此,自然保护地生态有效性评估是保护成效评估的重要内容。区域自然保护地体系建成

设立自然保护地的首要目标是就地保护好生物多样性[1],保持与改善生态系统和物种的保护效果[2],因此,自然保护地生态有效性评估是保护成效评估的重要内容。区域自然保护地体系建成后,由于在相同时间进程没有受到保护的“空白对照样本”非常难以获得,通常不能直接度量自然保护地体系的保护成效及其与影响因子的关系[3]。因此,已有研究多是通过分析自然保护地体系建设前后或建设以来自然保护地体系内部相关特征的变化态势、内部和外部相关特征变化的差异,来评价自然保护地体系的保护成效[4- 6]。宏观区域尺度上的保护地体系生态有效性评估主要集中在生态系统尺度上,特别是森林和湿地生态类的保护地体系的研究较多[7- 9]。

植被是大多数自然保护地的主要保护对象之一,或者为主要保护对象(如动物)的生存和保护提供重要庇护或觅食等场所[10- 12]。一般认为,在自然保护地(特别是严格的自然保护区或荒野地自然保护区)建立后,其内部植被生产(植被覆盖)相对较少地受到人类活动干扰[13],其内部植被(覆盖面积)应当保持一定的增长,且内部植被长势(覆盖面积)变化也应当比外部植被长势(覆盖面积)变化相对稳定,那么自然保护地的保护是有效的[14- 16]。与植被生态系统相关的指标多被用来开展宏观区域尺度的保护地保护成效评估,基于遥感影像解译获取保护地及所在区域植被生态系统相关特征指标,如特定保护生态系统覆盖(面积)、景观破碎度、植被指数(如NDVI)、植被生产力(如NPP)等,反映宏观尺度保护地体系的保护成效[7,17- 18]。

云南是全球生物多样性最丰富的区域之一[19- 20]。自然保护区是生物多样性保护最直接和最有效的模式[21- 23]。截至2019年底,云南省已建立各级自然保护区164个,总面积286.71万hm2,占全省国土总面积的7.3%[24]；相关研究表明,云南省以自然保护区为主的保护地体系空间格局需进一步优化[25- 27],已建保护地(特别是国家级和省级自然保护区)需进一步提升其保护成效,但保护地(体系)保护成效评估仅有少量研究报道[28- 30]。这些研究或侧重于自然保护区管理成效评估,或是对特定自然保护区进行保护成效评价,缺乏对云南省自然保护区整体保护成效的综合认识,迫切需要对云南省自然保护区保护成效开展评估,特别是开展优先区域内现有自然保护区的保护效果评估[31]。

归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)及其时间序列数据因能较好的反映植被覆盖度和生物量等生物学特征而被广泛地用于自然保护地(自然保护区)、重点生态功能区等对植被生产力的保护成效评价中[32- 34]。因此,本研究利用NDVI(采用1998—2015年的SPOT_Vegetation-NDVI数据、分辨率1 km)分析云南省自然保护区内、外的植被生态特征及其变化,开展云南省自然保护区的保护成效分析,揭示该时段各自然保护区内部和外部NDVI的变化趋势和变化稳定性,以判识云南省自然保护区的保护成效。

1 数据与方法

1.1 内外部NDVI计算

本研究从中国科学院资源环境科学数据中心( NDVI数据[35],该数据空间分辨率为1km,时间分辨率为年。

本研究采用缓冲区分析法确定每个自然保护区的内、外对比空间。基于云南省国家级和省级自然保护区边界,利用ArcGIS缓冲区分析功能,各自向外围设定2km缓冲的环形区域,该区域简称为自然保护区外部或外部,而自然保护区边界内部区域简称为自然保护区内部或内部。设定2 km主要是基于自然保护区边界外围2 km毗邻环形区域与保护区内部的自然环境和生态系统具有相对一致性,分析自然保护区建立后其内部和外部(边界外部毗邻2 km环形区域)生态系统的“变化差异性”,可反映自然保护区建立产生的保护成效。

利用自然保护区内外部矢量数据以及SPOT_Vegetation NDVI栅格数据,运用ArcGIS 10.2的Zonal statistics法计算1998—2015年时段,i(1—54)自然保护区第j年(1—18)的内部NDVI(Internal NDVI,记为INDVIij表示)和外部NDVI(External NDVI,记为ENDVIij)平均值,进而计算得到第j年云南省54个自然保护区内部、外部NDVI平均值,分别记为在此基础上,分别利用一元线性趋势法和显著性检验,揭示上述4个变量的年际变化趋势(增加？减少？无显著性变化？)。再计算i自然保护区在1998—2015时段内部(INDVIij)、外部(ENDVIij)的变异系数(Coefficient of Variation,用CVi表示),表征内部、外部植被变化的相对稳定性。

本研究包括云南省20个国家级(剔除无明确边界的长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区-云南段)和34个省级自然保护区(剔除面积小于1km2保护区或地质遗迹类保护区),森林生态类、主要保护对象包括森林生态系统(如丽江玉龙雪山、沾益海峰等省级自然保护区)、主要保护对象的生境为森林生态系统(如建水燕子洞白腰雨燕、墨江西岐桫椤等省级自然保护区)的自然保护区占47个,以湖泊/水库、沼泽/湿草甸、草甸生态系统为组合的湿地生态系统类自然保护区占7个,这些自然保护区都适合用NDVI这个指标来评估其保护成效(生态有效性)。这些自然保护区总面积约占全省自然保护区总面积的75%,是云南省保护地体系中最具有保护成效的类型,也是云南省自然保护区建设与管理、保护地体系优化的重点。另外,这些自然保护区建立时间有所不同,其中,云南省在1999—2002年和2003—2011年间分别新建了10个和3个省级自然保护区,这13个自然保护区总面积只占本研究自然保护区总面积的21.20%。因此,为计算上的简化,本研究在计算NDVI时序变化、变异系数时,这13个自然保护区也同样从1998年开始计算,不会影响研究结果的总体趋势。这54个自然保护区面积不同,46个自然保护区的面积均大于50km2,7个自然保护区的面积均在10—50km2,1个自然保护区面积约为6km2,这些自然保护区适合采用1km空间分辨率的NDVI数据来评估其保护成效。

文章来源：《云南化工》 网址: http://www.ynhgbjb.cn/qikandaodu/2021/0401/1116.html

上一篇：云南软米品种的选育应用及管理
下一篇：云南核桃园象甲科昆虫记述