王 沁
(湖南省第一測繪院,長沙 410004)
張家界大鯢國家級自然保護區(qū)主要保護對象是國家二級保護動物大鯢及其生存環(huán)境。它既是國內最先成立的以大鯢為主要保護對象的國家級自然區(qū),也是野生大鯢分布比較集中的區(qū)域。張家界大鯢國家級自然保護區(qū)(以下簡稱保護區(qū))保護范圍以水域為主,人類活動對生態(tài)環(huán)境破壞、餌料生物匱乏和大鯢資源再生能力差等原因都對大鯢的棲息、生長和繁殖造成了一定的影響。保護區(qū)劃為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)。其中,核心區(qū)是保存完好的天然狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)以及珍稀、瀕危動植物的集中分布地。緩沖區(qū)是環(huán)繞核心區(qū)的周邊區(qū)域,只準進入從事科學研究觀測活動。實驗區(qū)位于緩沖周圍,可從事科學試驗、教學實習、參觀考察、旅游以及馴化繁殖珍稀瀕危野生動植物等活動。
保護區(qū)地處湖南省西北部,不僅涉及張家界兩區(qū)(永定區(qū)、武陵源區(qū))兩縣(桑植縣、慈利縣),還涉及常德市的石門縣和懷化市的辰溪縣。地理位置為東經109°42′56"~110°16′05",北緯27°44′28"~30°00′43"。保護區(qū)內的生態(tài)環(huán)境與周邊的環(huán)境是相互影響的,因此,在進行項目設計時,將保護區(qū)沿岸500 m的緩沖帶區(qū)域也納入監(jiān)測范圍,監(jiān)測區(qū)的總面積約為302 126.51 hm2。
本次監(jiān)測采用的影像數據為1∶2 000不動產基礎數據監(jiān)測影像(2015年),2018年、2019年第三次國土調查影像數據,2018年、2019年保護區(qū)各縣(市、區(qū))基礎性地理國情監(jiān)測影像,2018年、2019年由湖南省自然資源廳影像統(tǒng)籌獲取的影像數據。采用的矢量數據為2015年張家界市域各縣(市、區(qū))地理國情普查成果矢量數據庫數據和2018年、2019年基礎性地理國情監(jiān)測數據。
利用ArcGIS10.1軟件,對所利用的2015年、2018年和2019年3個時相的遙感影像進行了數據讀取、集合精校正、裁剪、鑲嵌和圖像增強等預處理,為影像信息提取工作做前期準備[1-3]。
根據《自然生態(tài)空間用途管制辦法(試行)》和《濕地分類》(GB/T 24708—2009)的分類體系,結合保護區(qū)資源承載情況,確定本項目的自然生態(tài)用地包括森林、草地、水域、濕地4種類型,水域涵蓋河流水面、庫塘,濕地主要指內陸灘涂。
利用ArcGIS10.1軟件,將保護區(qū)各縣(市、區(qū))的地理國情普查成果、監(jiān)測成果作為監(jiān)測基礎數據集,結合高清遙感影像,運用GIS空間分析,提取監(jiān)測范圍內各時期自然生態(tài)用地地表覆蓋數據,并根據不同時期影像狀況,采用目視解譯方式對不符合影像特征的圖斑類型進行更新,獲取監(jiān)測區(qū)各時期自然生態(tài)用地地表覆蓋現狀數據、監(jiān)測區(qū)發(fā)生變化的區(qū)域面積以及該區(qū)域在變化前后的類別信息,進行統(tǒng)計及變化分析[4-5]。
由表1可知,2015年監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地總面積為218 333.75 hm2,覆蓋率達到72.27%,2019年監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地總面積為217 359.69 hm2,覆蓋度為71.94%。4年間,監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地呈現逐年遞減的趨勢,共減少了974.06 hm2,年均減少面積243.51 hm2,減幅達到0.32%。
表1 2015-2019年監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地統(tǒng)計結果
從功能分區(qū)來看,各功能分區(qū)的自然生態(tài)用地增減存在差異。核心監(jiān)測區(qū)受人為開發(fā)建設的活動干擾較小,其土地利用結構變化主要是生態(tài)用地系統(tǒng)中不同類型之間的轉化,面積減少幅度最小,總面積減少30.17 hm2,覆蓋率降低0.03%。緩沖監(jiān)測區(qū)內地形陡峻、海拔落差大,通達程度較差,人類開發(fā)建設程度不高,面積減少幅度較小,總面積減少399.78 hm2,覆蓋率降低0.26%。實驗監(jiān)測區(qū)部分河段為澧水中源干流,流經主城區(qū)和建制鎮(zhèn),人口密度大干擾多、人為開發(fā)建設活動較為密集,面積減少幅度最大,總面積減少544.11 hm2,覆蓋率降低0.92%。
由表2可知,2015-2019年保護區(qū)用地轉換類型以自然生態(tài)用地轉為建設用地為主,共有1 698.24 hm2的自然生態(tài)用地轉化為建設用地,監(jiān)測區(qū)內有657.94 hm2的建設用地轉換為自然生態(tài)用地,自然生態(tài)用地內部轉換中森林轉草地和草地轉水域的面積最為突出。
表2 保護區(qū)2015-2019年自然生態(tài)用地與人類活動用地的轉移情況
自然生態(tài)用地轉換為建設用地破壞自然資源、對保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響,建設用地轉換為自然生態(tài)用地在一定程度上體現了監(jiān)測區(qū)植樹造林、環(huán)保督察問題整改落實取得的成效。
通過監(jiān)測保護區(qū)自然生態(tài)用地面積變化、自然生態(tài)用地與人為活動用地的相互轉換,對人類活動進行評價。2015-2019年,保護區(qū)核心區(qū)的人類活動減少,區(qū)域內生態(tài)環(huán)境保持著較好的原生性,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)變化較小;緩沖區(qū)存在較明顯的大型開發(fā)建設活動,對保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境影響嚴重;實驗區(qū)的人類活動總量呈現增長趨勢,人類活動類型復雜、活動頻繁,工礦用地、建筑工地等分布面積較大、變化較大,對保護區(qū)產生的干擾強度也大。
生態(tài)系統(tǒng)是整體的,保護區(qū)周邊的環(huán)境變化對保護區(qū)起著至關重要的影響。僅僅只評價監(jiān)測區(qū)范圍內的人類活動,得出的結論將是比較片面的?;诒Wo區(qū)自然生態(tài)用地變化狀態(tài)進行評價,側面反映人類活動強度,從而正確認識人類活動的規(guī)模、強度及時空變化規(guī)律,并對可能產生的生態(tài)威脅進行預判。近年來,保護區(qū)內生態(tài)環(huán)境明顯改善,但保護區(qū)人類活動依然較多,形式多樣,有的還呈新增或規(guī)模擴大趨勢,保護區(qū)生態(tài)環(huán)境問題仍需要引起高度重視。
總體來看,從監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地變化的角度進行分析,4年間,監(jiān)測區(qū)自然生態(tài)用地呈現逐年遞減的趨勢,共減少了976.06 hm2,但水域面積的增加和濕地面積的減少基本持平,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的變化較小,有利于野生大鯢的生存和繁殖。核心區(qū)是保護大鯢最重的區(qū)域,監(jiān)測區(qū)內生態(tài)用地覆蓋率一直維持在80%以上,變化不大,說明保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到了很好的保護。
自然生態(tài)用地間的內部轉換對生態(tài)環(huán)境的影響較為微弱的,自然生態(tài)用地轉換為建設用地則破壞自然資源、對保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響,建設用地轉換為自然生態(tài)用地說明監(jiān)測區(qū)植樹造林、環(huán)保督察問題整改落實。