基于生境適宜度的成都震后大熊貓生境評價(jià)

王 維，張 哲，江 源，劉孝富，許 超

1.北京師范大學(xué)，地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100875

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012

3.河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050016

基于生境適宜度的成都震后大熊貓生境評價(jià)

王 維1，2，張 哲3，江 源1*，劉孝富2，許 超2

1.北京師范大學(xué)，地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100875

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012

3.河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050016

通過分析大熊貓生境適宜度指標(biāo)，評價(jià)“5·12汶川大地震”對成都地震災(zāi)區(qū)大熊貓生境的影響并提出恢復(fù)措施.結(jié)合大熊貓生境的物理環(huán)境、生物環(huán)境和壓力三方面因素建立評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，并利用GIS空間疊加分析對大熊貓生境適宜度進(jìn)行綜合評價(jià)，將結(jié)果分為最適宜、適宜、較不適宜和不適宜4種類型.對比地震前后大熊貓生境適宜度變化顯示：震后大熊貓生境的景觀破碎化程度明顯增加，生態(tài)廊道受到不同程度的破壞，大熊貓適宜生境面積減少，其中，彭州市龍門山鎮(zhèn)變化最大，適宜生境減少2 729.5 hm2;其次為都江堰市虹口鄉(xiāng)、龍池鎮(zhèn)與彭州市小魚洞鎮(zhèn)，其適宜生境分別減少1 760.4，303.5和241.1 hm2.針對研究結(jié)果，提出恢復(fù)重建的優(yōu)先次序以及需要生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)區(qū)域，給出優(yōu)先采取工程和生物措施，并輔助以自然恢復(fù)的修復(fù)手段.

大熊貓;生境適宜度;評價(jià)指標(biāo);景觀格局;修復(fù)

突發(fā)地震災(zāi)害易造成物種生境的適宜度發(fā)生變化，使生物多樣性受到干擾，還會給生態(tài)系統(tǒng)造成無法恢復(fù)的破壞.“5·12汶川大地震”發(fā)生在龍門山地層斷裂構(gòu)造帶上，該斷裂構(gòu)造帶經(jīng)過大熊貓(Ailuropoda melanoleuca)分布的岷山山系與邛崍山系，地震在給生態(tài)系統(tǒng)造成不同破壞的同時(shí)，也給大熊貓的生存環(huán)境造成了影響［1-7］.震后許多學(xué)者就地震對大熊貓生境的影響進(jìn)行了評價(jià)研究.如王學(xué)志等［5］運(yùn)用遙感解譯和 GIS模型分析對都江堰地區(qū)的大熊貓生境遭到地震的影響進(jìn)行了評價(jià);申國珍等［6］分析了汶川地震對大熊貓棲息地的影響，并提出了恢復(fù)對策.

分析地震前后大熊貓生境適宜度的變化，可以確定地震對其生境的影響，有益于制訂相對應(yīng)的生境修復(fù)與管理措施.關(guān)于物種生境適宜度評價(jià)的研究已經(jīng)比較普遍.如 TWEHEYO等［8］對黑猩猩(Pongo pygmaeus)生境選擇從食物與棲息地等方面進(jìn)行了研究;王學(xué)志等［9］運(yùn)用生態(tài)位因子分析模型(ENFA)，對平武地區(qū)大熊貓生境適宜度進(jìn)行了評價(jià).遙感技術(shù)以及GIS空間分析方法的發(fā)展也為物種生境評價(jià)提供了有力的技術(shù)支持.如年波［10］通過確定影響滇金絲猴(Rhinopithecus bieti)行為的主導(dǎo)因素和限制因素，運(yùn)用GIS統(tǒng)計(jì)分析方法綜合評價(jià)了滇金絲猴的生境適宜性.

彭州、都江堰、崇州和大邑4個縣(市)位于成都地區(qū)西部，屬于“5·12汶川大地震”的重災(zāi)區(qū)，其中包括龍溪-虹口和白水河2個國家級自然保護(hù)區(qū).該區(qū)域分布有多只野生大熊貓，同時(shí)也是連接岷山山系與邛崍山系的樞紐地帶，為不同山系大熊貓種群的交流提供了生態(tài)廊道.研究地震對該區(qū)域大熊貓生境的影響具有典型性，它既能突出受災(zāi)嚴(yán)重的龍溪-虹口自然保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓生境的變化，也能體現(xiàn)地震對不同山系大熊貓種群交流的影響，對于全國大熊貓的保護(hù)工作也有重要作用.

參考國內(nèi)學(xué)者對大熊貓生境的研究，結(jié)合關(guān)于物種生境評價(jià)的方法［11-14］，選取物理環(huán)境、生物環(huán)境及壓力等3個方面因素，建立大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)，將景觀變化分析納入指標(biāo)體系.選取遙感影像數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS空間數(shù)據(jù)疊加分析，對地震前后研究區(qū)大熊貓的生境適宜度以及景觀格局變化進(jìn)行分析，并提出生態(tài)恢復(fù)措施.

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于四川成都盆地西緣，包括彭州市、都江堰市、崇州市和大邑縣，區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜、植被類型多樣，河網(wǎng)密布、野生動植物資源豐富，地理位置為103°00′E ～ 104°10′E，30°26′N ～ 31°26′N;東 西 長112.94 km，南北寬113.09 km，幅員面積4 998.4 km2(見圖1).據(jù)《全國第三次大熊貓調(diào)查報(bào)告》［15］顯示，該區(qū)域分布有野生大熊貓40只左右，其中彭州分布有5只，都江堰分布有9只，崇州分布有10只，大邑分布有16只.研究區(qū)西部分布有龍溪 -虹口國家級自然保護(hù)區(qū)、白水河國家級自然保護(hù)區(qū)、鞍子河自然保護(hù)區(qū)、黑水河自然保護(hù)區(qū)等，區(qū)域內(nèi)4個自然保護(hù)區(qū)呈環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)，為連接不同大熊貓種群棲息地的重要紐帶，同時(shí)也為其他野生動物的棲息地和整個川西天然林提供重要的生態(tài)保護(hù)屏障.

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 The location map of study area

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來源與信息提取

研究所使用數(shù)據(jù)包括：①研究區(qū)的1∶50 000 DEM數(shù)據(jù);②2007年 9月與 2008年 7月的研究區(qū)Landsat5-TM影像，用以提取震前、震后的植被蓋度和發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的情況;③2006年成都市林業(yè)資源分布圖(成都市林業(yè)和園林管理局與成都市勘察測繪研究院提供);④《全國第三次大熊貓調(diào)查報(bào)告》的相關(guān)數(shù)據(jù)(國家林業(yè)局提供);⑤研究區(qū)的居民點(diǎn)、交通干線和河流等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù).

震后信息提取方法：①利用地震前后2期TM遙感影像的相元灰度差，提取震后發(fā)生崩塌滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域;②利用TM影像的可見光紅波段與近紅外波段對綠色植物光譜響應(yīng)的差異，比較地震前后的NDVI指數(shù)(歸一化差值植被指數(shù))差值，提取地表植被蓋度變化;③通過實(shí)地考察崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害和植被劇烈變化點(diǎn)的坐標(biāo)位置，校核和驗(yàn)證以上計(jì)算提取的信息;④所需指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，柵格空間分析單元為25 m×25 m.

1.2.2 大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)大熊貓對生境條件的要求以及研究區(qū)的自然特征與人文活動特征，選取影響大熊貓生境適宜度的評價(jià)指標(biāo)，并對各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行生境適宜度分類.周潔敏［16］將大熊貓生境控制影響因子分為非生物、生物、社會經(jīng)濟(jì)和干擾，并詳細(xì)劃分了4種影響因子所包括的內(nèi)容.歐陽志云等［17］將影響臥龍大熊貓生境的因素分為3類：物理因素、生物因素與人類活動因素.通過物理因素與生物因素疊加得到大熊貓的潛在生境分布，再疊加人類活動因素獲得大熊貓的實(shí)際生境分布.

大熊貓生境中環(huán)境因子之間相互作用的復(fù)雜性以及區(qū)域特征的差異，使得準(zhǔn)確全面地選取生境適宜度評價(jià)指標(biāo)具有一定的困難.筆者參考前人的研究成果，將影響大熊貓生境質(zhì)量的主要因素歸納為物理環(huán)境因素、生物環(huán)境因素及壓力因素3個方面.地震前后經(jīng)濟(jì)社會因素變化不大，因此不考慮.研究區(qū)屬于岷山山系與邛崍山系的交接帶，為典型的生態(tài)廊道區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)主體為林地，地震對林地的影響主要是滑坡、泥石流等次生災(zāi)害造成的生境破碎化、生態(tài)廊道受損.增加景觀指標(biāo)，從定性描述與定量分析2個方面對地震前后大熊貓生境變化進(jìn)行評價(jià).建立評價(jià)指標(biāo)體系(見表1).

表1 生境適宜度評價(jià)指標(biāo)體系Table 1 The indicator system for an assessment of habitat suitability

2 成都地區(qū)大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)選取及權(quán)重賦值

不同山系以及保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓對生境的選擇具有差異，多數(shù)學(xué)者對大熊貓生境選擇的研究主要是針對某山系或自然保護(hù)區(qū).參考有關(guān)大熊貓對生境選擇的文獻(xiàn)資料和專家意見，優(yōu)先選取相同地域或山系的評價(jià)指標(biāo)，其次考慮不同區(qū)域以及不同山系的文獻(xiàn)資料，對指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，選取共性的指標(biāo)，排除差異性較大的指標(biāo).研究區(qū)地理位置特殊，指標(biāo)選取時(shí)既要考慮岷山山系的大熊貓對生境的選擇，也要符合邛崍山系的大熊貓對生境的選擇，使評價(jià)指標(biāo)真實(shí)、科學(xué)地反映研究區(qū)大熊貓生境適宜度狀況.

將各指標(biāo)劃分為最適宜、適宜、較不適宜與不適宜4種類型，并根據(jù)適宜程度的不同分別賦值為7，5，3和1.盡管層次分析法存在一定的主觀性，但其將指標(biāo)定量化的實(shí)用性、簡潔性使其在生境適宜性評價(jià)中得到較多應(yīng)用［18］.該研究根據(jù)SAATY提出的1～9比較標(biāo)度法［19］，兩兩比較確定指標(biāo)的重要程度，制訂3個層次的評價(jià)指標(biāo)體系并確定權(quán)重賦值.

第1層次為目標(biāo)層：即大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo).

第2層次為因素層：大熊貓食性單一，并且對食物的吸收率低，需要大量進(jìn)食，因此生物環(huán)境因素比物理環(huán)境因素、壓力因素更重要［20］;受人類活動干擾的影響，大熊貓生境的壓力因素比物理環(huán)境因素更重要.

第3層次為指標(biāo)層：①物理環(huán)境因素選取海拔、坡度、坡向和水源等指標(biāo).大熊貓生境以海拔2 200～2 800 m的區(qū)域?yàn)檫m宜，海拔＞3 400 m或者＜1 200 m的區(qū)域?yàn)椴贿m宜;坡度≤20°的平緩區(qū)域?yàn)檫m宜，坡度 ＞40°的區(qū)域?yàn)椴贿m宜［21-22］;向陽的坡向?yàn)檫m宜，其次為復(fù)合陽坡，陰坡為不適宜［23］.大熊貓趨向于近水源，棲息地一般距水源100 m內(nèi)為適宜，600 m外的遠(yuǎn)水源環(huán)境為不適宜［24］.②生物環(huán)境因素選取食物和植被等指標(biāo).不同區(qū)域大熊貓主食竹的差異是以竹類資源分布為基礎(chǔ)的，研究區(qū)內(nèi)竹類資源以玉山竹(Yushania spp.)、冷箭竹(Bashania faberi)與拐棍竹(Fargesia robusta)居多，糙花箭竹(Fargesia scabrida)與缺苞箭竹(Fargesia denudata)分布很少.岷山山系大熊貓以糙花箭竹與缺苞箭竹為主食竹;邛崍山系大熊貓以冷箭竹、拐棍竹與玉山竹為主食竹.因此，將箭竹類與拐棍竹、玉山竹均歸為適宜類型;無竹區(qū)為不適宜［25-26］.植被類型以針葉林與針闊混交林為適宜生境，其他為不適宜.③壓力因素選取居民點(diǎn)干擾、道路干擾和其他干擾(包括采伐、挖藥和放牧干擾)3個指標(biāo).居民點(diǎn)干擾表現(xiàn)為大熊貓不適宜距離小于800 m的人類活動干擾，尤其不適應(yīng)以居民點(diǎn)為中心方圓500 m的人類活動［16-24］，因此，將距居民點(diǎn)距離500和800 m作為大熊貓生境適宜類型的分界線;研究區(qū)的交通干擾主要是縣鄉(xiāng)級公路，距公路大于400 m即可被視為大熊貓的適宜生境［16］;其他干擾與居民點(diǎn)相似，以距干擾區(qū)500和800 m作為大熊貓生境適宜類型的分界線.

根據(jù)影響大熊貓生境因素的重要程度，構(gòu)建成都地區(qū)大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)及權(quán)重賦值(見表2).物理環(huán)境因素中，以竹類為食的大熊貓需要大量水分來消化食物，因此水源最為重要;由于大熊貓行動遲緩，坡度對其影響次重要;此外，大熊貓既懼熱又畏寒，只在一定海拔范圍內(nèi)分布，對海拔的選擇比坡向稍重要.生物環(huán)境因素中，大熊貓對主食竹的消化利用率極低，需要不斷地進(jìn)食以補(bǔ)充能量，食物重要性大于植被類型.壓力因素中，以居民點(diǎn)周圍農(nóng)事活動干擾影響最大，交通以鄉(xiāng)村公路為主，車流量少干擾較弱;其他干擾(包括采伐、挖藥、放牧干擾)影響居中.

3 生境適宜度綜合評價(jià)

依據(jù)成都地區(qū)大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)(見表2)，利用 arcgis空間分析模塊，對各評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行適宜度賦值分?jǐn)?shù)加權(quán)重疊加計(jì)算，并參考大熊貓分布圖、植被類型圖以及現(xiàn)實(shí)資料對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修改，得出大熊貓綜合生境適宜度評價(jià)結(jié)果.重新分類定義綜合適宜類型：綜合適宜度居0～2.5為不適宜;居 ＞2.5～3.0為較不適宜;居 ＞3.0～4.0為適宜;居＞4.0～5.0為最適宜.

表2 成都地區(qū)大熊貓生境適宜度評價(jià)指標(biāo)及權(quán)重賦值Table 2 The indicator for an assessment of Giant Panda habitat suitability

4 景觀格局分析

運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)軟件FRAGSTAT3.3，綜合考慮景觀的破碎化程度，斑塊的形狀變化、分布狀況和景觀多樣性等格局指數(shù)［27-30］，計(jì)算了地震前后各類景觀格局指數(shù)的變化，并從景觀層次上對大熊貓生境變化進(jìn)行精確的定量比較.通過遙感圖像資料目視判讀，定性地分析景觀的整體變化.

5 結(jié)果與分析

5.1 震前生境適宜度分布

震前大熊貓的生境適宜度綜合計(jì)算結(jié)果見圖2.由圖2可見，最適宜生境和適宜生境集中分布在研究區(qū)的西部山地區(qū).其中，最適宜生境面積為11 154 hm2，僅占總面積的2.3%，呈破碎化分布;適宜生境面積為140 662 hm2，約占總面積的28.1%;東部和中部呈散碎隔離斑塊的適宜生境，由于該地不能滿足單只大熊貓存活的最小面積［9］，事實(shí)上并未發(fā)現(xiàn)大熊貓活動的蹤跡.

圖2 震前大熊貓生境適宜度分布Fig.2 Habitat suitability for Giant Panda before earthquake

5.2 震后生境適宜度變化

5.2.1 次生災(zāi)害發(fā)生區(qū)

地震引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，多發(fā)生在海拔2 000～3 000 m的大熊貓適宜生境區(qū)(見圖3)和坡度在50°以上的區(qū)域(見圖4).研究結(jié)果顯示，研究區(qū)內(nèi)大熊貓最適宜的海拔生境發(fā)生地震次生地質(zhì)災(zāi)害比率最大，占震前最適宜生境面積的7.6%;適宜生境次之，占震前適宜生境面積的5.1%.地震次生地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在坡度40°以上的大熊貓不適宜生境區(qū)，對大熊貓生境造成的影響主要為景觀破碎化以及生態(tài)廊道受阻隔.

圖3 不同海拔適宜類型地震次生災(zāi)害發(fā)生率Fig.3 The proportion of secondary geo-hazards on different elevation

圖4 不同坡度適宜類型地震次生災(zāi)害發(fā)生率Fig.4 The proportion of secondary geo-hazards on different slope

5.2.2 生境類型變化

對比地震前后生境適宜類型面積變化，震后大熊貓最適宜生境面積為10 402.3 hm2，減少了751.8 hm2，減少面積約占震前最適宜面積的6.7%;震后適宜生境面積為135 422.2 hm2，減少了5 239.8 hm2，其中包括適宜生境變?yōu)檩^不適宜和不適宜生境面積共5 706.7 hm2，最適宜生境變?yōu)檫m宜生境使面積增加466.9 hm2，減少面積合計(jì)約占震前面積的3.5%.適宜生境轉(zhuǎn)化為較不適宜與不適宜生境是大熊貓生境震后的主要變化，其中，適宜生境轉(zhuǎn)變?yōu)檩^不適宜生境的面積最大，約為4 267.4 hm2，占震前適宜生境面積的3.1%;其次為適宜生境轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿m宜生境的面積，約為1 439.3 hm2，占震前適宜生境面積的1.1%(見表3).

從空間分布上看，地震造成適宜生境變化的劇烈程度從西北向東南逐次遞減，以研究區(qū)西北部的龍門山鎮(zhèn)和虹口鄉(xiāng)變化最為顯著.以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))行政區(qū)劃為最小評價(jià)單元，依據(jù)地震前后大熊貓總適宜生境(最適宜生境與適宜生境總和)面積變化程度，由低到高將各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))分為4個等級，分別用微度變化，輕度變化，中度變化和劇烈變化表示.大熊貓適宜生境面積減少小于100 hm2的劃為微度變化區(qū)，面積減少在 100～500，500～1 000和1 000～5 000 hm2的分別劃為輕度變化，中度變化和劇烈變化區(qū).其中，等級為劇烈變化的包括彭州市龍門山鎮(zhèn)和都江堰市虹口鄉(xiāng)，總適宜生境減少面積分別為2 729.5與1 760.4 hm2;等級為中度變化的包括彭州市小魚洞鎮(zhèn)、都江堰市龍池鎮(zhèn)、崇州市茍家與大邑縣西嶺鎮(zhèn)，總適宜生境面積減少分別為385.4，303.5，241.1和124.9 hm2;等級為微度變化的包括彭州市通濟(jì)鎮(zhèn)、磁峰鎮(zhèn)和新興鎮(zhèn)，都江堰市大觀鎮(zhèn)、青城山鎮(zhèn)和向峨鄉(xiāng)，崇州市三郎鎮(zhèn)和萬家鎮(zhèn)，以及大邑縣花水灣鎮(zhèn)等.其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)大熊貓生境基本無變化(見圖5).

表3 各生境類型轉(zhuǎn)換矩陣及占震前面積比例Table 3 The proportion of transform for Giant Panda habitat suitability hm2

圖5 分鄉(xiāng)(鎮(zhèn))大熊貓生境變化比較Fig.5 Comparison of the Giant Panda habitat suitability change in the town

5.2.3 景觀格局變化

震后斑塊平均面積(MPS)明顯變小，斑塊的破碎化程度加劇;形狀指數(shù)(LSI)增加，斑塊趨向于更加復(fù)雜、不規(guī)則;相同生境類型斑塊的聚集度指數(shù)(AI)變小;斑塊結(jié)合度(C OHESION)與景觀多樣性指數(shù)(SHDI)沒有明顯變化(見表4).

表4 大熊貓生境景觀格局指數(shù)變化Table 4 The Change of landscape index for Giant Panda habitat

表4顯示，大熊貓的適宜生境斑塊在震后變化為破碎化加劇，斑塊形狀表現(xiàn)為復(fù)雜化、更加不規(guī)則，不利于大熊貓的活動.雖然斑塊結(jié)合度沒有明顯變化，但通過遙感衛(wèi)星圖像可以發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)西部多個自然保護(hù)區(qū)之間的森林生態(tài)廊道受到不同程度的損毀，以白水河自然保護(hù)區(qū)與九峰山風(fēng)景區(qū)、白水河自然保護(hù)區(qū)與龍溪-虹口自然保護(hù)區(qū)之間的森林廊道損毀最為明顯，增加了大熊貓?jiān)诓煌匀槐Ｗo(hù)區(qū)之間遷徙的難度.

5.3 生境恢復(fù)措施研究

根據(jù)筆者在震后1年來的實(shí)地調(diào)查，大熊貓適宜生境的實(shí)際破壞情況與計(jì)算結(jié)果大致相同，實(shí)際破壞情況略嚴(yán)重于理論結(jié)果，這主要是由于：①震后大熊貓生境評價(jià)指標(biāo)的適宜度劃分是基于TM影像的滑坡泥石流等次生災(zāi)害的提取進(jìn)行的，小于 TM影像分辨率(30 m×30 m)的破壞未能識別;②生境適宜度評價(jià)采用GIS空間疊加的計(jì)算方法，得出結(jié)果是理想化的大熊貓生境適宜度分布狀況，大熊貓的實(shí)際適宜生境受多種因素的綜合影響，分布范圍要小于理論計(jì)算結(jié)果.

在參考國內(nèi)學(xué)者對震后大熊貓棲息地的恢復(fù)研究的基礎(chǔ)上［3-6，31-34］，根據(jù)地震前后大熊貓生境適宜度的變化，結(jié)合現(xiàn)場勘查認(rèn)為，成都地震災(zāi)區(qū)大熊貓生境的修復(fù)應(yīng)遵循：首先恢復(fù)主要生態(tài)功能，其次恢復(fù)受損嚴(yán)重區(qū)域，最后為一般災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建次序.究其原因：①該區(qū)域是連接大熊貓岷山B種群與邛崍種群的樞紐地帶，在隔離的棲息地之間建立廊道是促進(jìn)各種群間基因交流和保證種群的穩(wěn)定、恢復(fù)的關(guān)鍵.因此，針對研究區(qū)西部自然保護(hù)區(qū)間森林廊道受損的情況，首先應(yīng)開展地震損毀的生態(tài)廊道恢復(fù)建設(shè)，以白水河自然保護(hù)區(qū)與龍溪-虹口自然保護(hù)區(qū)之間的森林廊道修復(fù)為重點(diǎn)，在嚴(yán)重滑坡、崩塌地段，修建擋土、護(hù)坡工程等，防止滑坡體、碎石墜落;清理?xiàng)⒌睾蜕鷳B(tài)廊道的落石、倒木等，通過栽種大熊貓主食竹以及耐陰的冷杉〔Akjes fabri(Mast.)Craib.(A.delavayi Franch.)〕、云杉(Picea asperata Mast)等樹種，恢復(fù)棲息地生境.②按照優(yōu)先恢復(fù)受損嚴(yán)重的棲息地生境，其次恢復(fù)受損較輕的適宜生境次序，恢復(fù)和重建大熊貓生境.對大熊貓生境破壞嚴(yán)重的白水河自然保護(hù)區(qū)、龍溪虹口自然保護(hù)區(qū)采取工程和生物的修復(fù)措施，在林下栽植適宜的竹類，其中以有竹林分布、海拔 2 000～3 000 m的平緩地為優(yōu)先修復(fù)重點(diǎn);對破壞程度次之的鞍子河自然保護(hù)區(qū)、黑水河自然保護(hù)區(qū)，采取以天然恢復(fù)為主，輔助于生物措施，通過封山育林及人工直播恢復(fù)技術(shù)模式，修復(fù)大熊貓取食、繁衍的生境;在植被自然恢復(fù)較為容易的大熊貓生境區(qū)域，應(yīng)培育、促進(jìn)森林植被恢復(fù)，栽植鄉(xiāng)土樹種，構(gòu)建針、闊、喬、灌、草結(jié)合的林草植被.③在對震后大熊貓生境質(zhì)量系統(tǒng)評估的基礎(chǔ)上，開展區(qū)域?qū)哟蔚谋Ｗo(hù)區(qū)建設(shè)管理，即合理規(guī)劃適當(dāng)?shù)膶⑽鞑慷鄠€自然保護(hù)區(qū)擴(kuò)大范圍，消除生境隔離，加強(qiáng)岷山山系與邛崍山系的大熊貓種群的溝通，加快受損棲息地植被恢復(fù)，對潛在棲息地的植被進(jìn)行改造.充分利用這次地震造成的機(jī)會，加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)基地建設(shè)，合理規(guī)劃，將保護(hù)區(qū)內(nèi)部的居民點(diǎn)移出，避免在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)部大熊貓生境適宜區(qū)開展旅游等人類活動，歸還大熊貓棲息地，降低大熊貓棲息地人為的壓力因素.

6 結(jié)論

a.目前對大熊貓生境選擇的研究多在微生境尺度進(jìn)行，通常以大熊貓出現(xiàn)的頻度轉(zhuǎn)換為生境適宜度來開展相關(guān)研究.地震對大熊貓生境的影響除在微觀上表現(xiàn)為植被以及食物的損毀，更多地是地震及由地震引起的山體滑坡、泥石流和堰塞湖等次生災(zāi)害造成的大熊貓棲息地連通性降低、遷徙走廊斷裂，而使部分大熊貓種群不能進(jìn)行有效地基因交流，形成“生殖孤島”.筆者在系統(tǒng)歸納前人提出的生境適宜度評價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)地震影響的特點(diǎn)，將生態(tài)系統(tǒng)層次的景觀變化指標(biāo)納入其中，并針對成都地區(qū)大熊貓的生活習(xí)性和棲息地條件提出生境適宜度的評價(jià)指標(biāo)體系，從而在比較地震前后成都區(qū)域大熊貓適宜生境變化的同時(shí)，分析地震對大熊貓生境生態(tài)系統(tǒng)所造成的景觀破碎化以及生境隔離.

b.成都區(qū)域大熊貓的適宜生境主要分布在研究區(qū)西部的幾個自然保護(hù)區(qū)中，震前大熊貓適宜生境(包括最適宜生境及適宜生境)總面積為151 816 hm2，震后大熊貓的適宜生境總面積減少5 991.5 hm2，包括最適宜以及適宜生境變?yōu)椴贿m宜、較不適宜生境，約占震前適宜生境總面積的3.9%;其中，彭州市龍門山鎮(zhèn)、小魚洞鎮(zhèn)與都江堰市虹口鄉(xiāng)、龍池鎮(zhèn)，適宜生境面積減少較大，其次為崇州市茍家、大邑縣西嶺鎮(zhèn)等.地震除造成大熊貓適宜生境條件的直接變化外，還間接表現(xiàn)為造成景觀的破碎化與生境隔離.景觀格局指數(shù)結(jié)果顯示，震后研究區(qū)的景觀破碎化加劇，斑塊更加不規(guī)則，自然保護(hù)區(qū)間的森林生態(tài)廊道遭到破壞.大熊貓適宜生境面積減少，生境適宜度降低.

c.震后生態(tài)恢復(fù)按照首先恢復(fù)主要生態(tài)功能，其次恢復(fù)受損嚴(yán)重區(qū)域，最后為一般災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建次序.基于種群交流的生物多樣性功能保護(hù)原則，應(yīng)優(yōu)先恢復(fù)和重建白水河自然保護(hù)區(qū)與龍溪-虹口自然保護(hù)區(qū)、白水河自然保護(hù)區(qū)與九峰山風(fēng)景區(qū)之間的森林生態(tài)走廊，適當(dāng)擴(kuò)大自然保護(hù)區(qū)范圍;其次恢復(fù)受損嚴(yán)重的龍門山鎮(zhèn)、虹口鄉(xiāng)等區(qū)域，針對震后大熊貓的棲息地變化采取以封山育林等天然修復(fù)為主，變化嚴(yán)重區(qū)采取必要的人工修復(fù)(如人工造林、栽植適宜竹類等)措施;一般災(zāi)區(qū)應(yīng)自然培育、促進(jìn)森林植被恢復(fù)，輔助以針、闊、喬、灌、草結(jié)合的林草植被.

d.研究尚存不足之處：①生境適宜度評價(jià)指標(biāo)雖能反映地震對大熊貓生境的影響，但由于大熊貓生存環(huán)境的復(fù)雜性，結(jié)果可能存在一定的片面性;②景觀指數(shù)的變化只是計(jì)算結(jié)果的變化，生物多樣性的變化是動態(tài)的過程，二者之間的關(guān)系需要進(jìn)一步量化;③未來研究應(yīng)重點(diǎn)圍繞如何有效地分析物種生境指標(biāo)與物種生境適宜度量化關(guān)系，為生物多樣性保護(hù)提供理論支持;運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的原理對生物多樣性保護(hù)動態(tài)過程進(jìn)行定量分析.

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Assessment of Giant Panda Habitat after the Chengdu Earthquake Based on Habitat Suitability

WANG Wei1，2，ZHANG Zhe3，JIANG Yuan1，LIU Xiao-fu2，XU Chao2
1.State Key Laboratory of Earth Surface Process and Resource Ecology，Beijing Normal University，Beijing 100875，China
2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China
3.College of Resource and Environmental Science，Hebei Normal University，Shijiazhuang 050016，China

Through analysis of the habitat suitability index for giant pandas，the impact of the May 12，2008，Wenchuan earthquake on panda habitats in the earthquake-stricken areas of Chengdu was assessed，and recovery measures were proposed.The results show that the areas could be categorized as four types： most suitable，suitable，less suitable and not suitable，based on the establishment of an evaluation index system combining factors such as physical environment，biological environment and pressure on panda habitat，and using an evaluation index weight determined by Analytic Hierarchy Process(AHP)and comprehensive assessment by GIS spatial overlay analysis.In comparing the panda habitat suitability before and after the earthquake，the results indicate that the landscape fragmentation of panda habitats apparently increased;the biological corridors were damaged at different levels and the area suitable for panda habitation decreased after the earthquake.The area in Longmenshan town in Pengzhou city incurred the most serious damage，with the area of suitable habitat reduced by 2729.5 hm2，followed by Hongkou and Longchi town in Dujiangyan city and Xiaoyudong town in Pengzhou city，with the area of suitable habitat reduced by 1760.4，303.5 and 241.1 hm2，respectively.Based on these research findings，priority areas for ecological recovery and reconstruction are proposed.Key areas in need of ecological recovery are selected，and engineering and biological measures with top priority are determined，supplemented by natural recovery approaches.

giant panda;habitat suitability;assessment index;landscape pattern;restoration

X826

A

1001-6929(2010)09-1128-08

2010-04-14

2010-05-08

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(2008KYYW02);國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2008BAC34B00)

王維(1977-)，男，河北邯鄲人，助理研究員，weiwang@craes.org.cn.

*責(zé)任作者，江源(1960-)，女，陜西西安人，教授，博士，主要從事

植物與土地資源保護(hù)研究，jiangy@bnu.edu.cn

(責(zé)任編輯：潘鳳云)