三峡库区乡镇水平乡村道路对森林演化的“通道-阻隔”效应

来源 :重庆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jin_liu
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人为扰动被认为短时空尺度森林景观演化或用途转换的主要驱动力,而干扰的拓展或扩散及其频度的发生常受到道路通道的可达性程度所制约,体现为明显的“通道-阻隔”效应。本文使用遥感影像图、森林调查图、土地利用图、历史统计数据,结合实地踏勘和参与式农村评估收集资料,利用ArcGIS10.2软件进行叠加分析,以石柱县西沱镇为研究区,识别三峡库区社区水平乡村道路对森林景观演化的“通道-阻隔”效应,分析森林景观及结构变化的轨迹,及其与乡村道路“通道-阻隔”效应间的关系,理解其背后的潜在影响因素,揭示乡村道路变化对森林景观的影响,对未来乡镇水平森林景观恢复和经营提供参考依据和理论支撑。结果表明:(1)22年间研究区乡村道路数量和质量发生较大程度的变化,1992~2014年呈先增加后减少的格局,且乡村道路质量得到了大幅提升。道路数量的变化主要表现在生产便道的增减,村级公路和等外公路数量变化并不大,1992~2002年研究区道路由255.92km增加到413.65km,在2002~2014年降低至323.80km;质量上则主要表现在村级公路及高级别道路的拓宽与硬化,水泥路由0km/hm2增加至0.016km/hm2,等外公路、村级公路是主导研究区的对外与对内交通,2m以下的道路是农业生产的重要生产便道。(2)研究区森林景观以原始林和次生林为主,森林景观格局演化在空间分布上资源分布相对应;研究区2002年前森林景观呈退化格局,之后在退耕还林政策、生态工程建设和农户撂荒作用下森林自发恢复;研究区森林景观的类型构成主要有乔木林和其他灌木林,22年间乔木林的变化呈2002年减少和2014年增加的格局。而且,22年间间研究区乔木林和其他灌木林的变化表现出显著的互补格局,其他灌木林的减少主要由乔木林的增加所补充;研究区森林的起源主要以天然实生和萌生为主,但因人为扰动的作用(包括正向和逆向干扰)不同时期差异较大;(3)22年间研究区森林景观演化对乡村道路的响应显著。在等外公路、村级公路等生产大路框架道路贯通下,联合生产便道对“通道”效应延伸的支持下,研究区22年乡村道路对森林景观格局演化的“通道”效应是非常显著的。从景观格局上看,1992~2002和2002~2014年的两时段,乡村道路缓冲区内的森林景观格局演化面积均高于相应时间内非缓冲区总演化面积。研究区前10年森林退化和恢复量均随远离道路而降低,后12年退化量随远离道路降低,临近道路森林扰动强度大,恢复量则表现为先降低后增加。从森林结构上看,无论从森林类型、起源和林龄方面,道路影响域内森林各种结构的破碎度均大于道路影响域外,道路的建设不仅是沿途的破坏,对两侧森林也造成严重影响,明显表现出破碎度的增加。道路对其他灌木林、幼龄林和天然萌生林的退化有“通道”效应;对人工直播等政策性森林生态恢复起到一定的“通道”效应;远离道路通达性不畅的区域,道路“通道”效应不显著,促进森林的恢复,表现出“阻隔”效应。从道路影响看,道路的新增和消失对森林变化的“通道-阻隔”作用最明显,道路质量的提高促进了森林的退化演化;等级公路和村级公路质量的提高以及生产便道的增加致使其他灌木林、幼龄林以及天然萌生林退化显著,研究区森林结构在道路“通道”作用下朝着退化的方向演化,而生产便道的消失“阻隔”效应又促进研究区森林结构朝着恢复的方向发展。因此,在研究区森林景观恢复与保护过程中,要减少人为扰动影响,提高研究区交通通达度,可从改善乡村高等级道路的角度出发(如改善道路宽度、提高路面质量)入手,尽量减少低等级道路分布密度或切断原有低等级道路可达性,同时保持政策性生态保护长期不变。
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