景觀格局對水利工程建設的響應探究

何幫志

(新疆三河建設工程有限責任公司,新疆 阿克蘇 843000)

1 研究概況

本次研究范圍為某水庫壩址下方1 km河段的第一重山脊線內與庫尾以上的河段匯水區域。根據方位將其劃分為：A區(庫尾區)、B區(壩下區)、C區(左岸區)、D區(右岸區)；按距水庫的實際距離分為不同的緩沖區，500 m內的為Ⅰ區，500～1000 m為Ⅱ區，1000～2000 m為Ⅲ區，2000 m以外為Ⅳ區。水庫主要功能是城市防洪和灌溉，并兼顧工業供水。

2 數據及處理

數據的制作：在ERDAS下運用30 m×30 m TM影像，以監督分類對研究區域內的植被數據進行初次判斷，并與流域1∶25萬DEM和GPS地物校驗采集點相結合，通過GIS以目視的方法進行相應的解譯工作，進一步完成數據的制作工作。使用Fragstats3.0開展分析景觀指數。另外，使用Excel 2006以及SPSS19.0軟件對數據進行相應的整理與分析[1-3]。

3 結果分析

3.1 植被的動態分析

3.1.1 植被生境總體變化情況

本次研究的區域內，植被生境呈現出的變化主要在于生境的組成。在修建水庫的前后，主要存在7類植被生境，總面積5751.66 hm2，包括5種自然型植被和2種人工型植被。研究區域內的植被主體由暖溫性針葉林、灌叢及農田植被組成。當水庫修建結束后，研究區域內的自然植被面積呈現逐漸增長的趨勢，而人工植被面積則表現為下降的趨勢，由此說明研究區域內的植被自然性質顯著提高，具體如表1所示。究其原因是農田植被的利用方式出現了轉變而導致的[4-7]。

表1 研究區域的植被組成與水庫修建響應的實際狀況

研究區域內的生境干擾方式主要可以分成四種人為干擾類型，其中輕干擾-低脆弱-高質量型(i)與高干擾-高脆弱-低質量型(iv)2類生境類群是研究區域的基質景觀系統。水庫修建后，輕干擾-低脆弱-高質量-中干擾-過渡型(ii)和中干擾-中質量型(iii)3類生境的面積有所提高，其中中干擾-過渡型面積增長明顯，為396.28 hm2；而高干擾-高脆弱-低質量型(iv)生境表現下降趨勢，且幅度大。由此可見，水庫修建后研究區域內的植被生境總體向生態質量好的方向逐漸轉變，如圖1所示。

圖1 水庫修建對生境干擾的影響

3.1.2 不同區位植被的生境變化

在水庫修建的前后，本次研究區域內不同區位中，其植被的總體變化顯示出較大的差異性：庫尾區和壩下區以及水庫的左岸區，修建前農田植被的占有比例較高，修建后植被的整體變化均呈現出以人工型植被逐步轉變自然型植被的發展趨勢。而在水庫的右岸區，其植被的整體變化則由人工型植被與自然型植被逐步轉變成為非植被。并且不同種類的植被，在不同的區位中所表現的發展趨勢均存在一定的不同[8-10]。

在生境干擾狀態以及空間布局上，庫尾區的生境分布主要表現為從深反弓型逐步過渡至平緩反弓型，由此表明，庫尾區的生境質量在面積的相應分布上，逐步由兩極化而轉變為均衡化，進一步提升了生境抗干擾能力，其總體的質量表現出輕微的下降(輕干擾-低脆弱-高質量型轉向中干擾-過渡型)；在壩下區，生境格局逐步是由右偏反弓型轉變過渡形成反弓型，進而表明，在該區內的生境質量面積，其整體的分布呈現出右極化逐漸轉變為兩極化，并且本區受干擾的程度呈現降低的趨勢，但整體的質量表現出一定的上升；水庫左岸區的生境，其分布的格局主要表現為深反弓型，而該區的生境質量未出現較大的變化，但表現出好轉的趨勢；在水庫的右岸區，其生境的整體分布呈現出左偏反弓型，而且該區的生境質量整體表現出逐漸下滑的趨勢，但在生境的比重方面則出現較小的變化。由此進一步說明：在水庫修建結束后，左岸區與壩下區的生境質量，顯示出逐漸穩定的增長，而庫尾區與右岸區則未出現較大的變化，僅顯示出輕微的降低發展趨勢。究其原因可能和水庫在修建后不同的區位中，其植被的組成有關聯。

3.2 研究區植被景觀格局分析

3.2.1 植被總體格局的變化趨勢

通過相關的分析顯示，在修建結束后，本次研究的區域內，其斑塊的密度以及結合度均表現出逐步降低的發展趨勢，特別是密度的整體變化幅度較高，而斑塊的結合度則出現輕微的變動；聚集度以及香濃多樣性的指數表現出上升的趨勢，并且香濃多樣性的上升較高。由此表明，修建水庫對本次研究的區域的各類的斑塊，在聚集以及連通方面所造成的影響較低，而在居民外遷、水域生境的大斑塊出現、研究區域人為擾動等方面均表現出下降，研究區景觀的破碎化程度整體減少；景觀多樣性則呈現出一定的提升，因此，這將提高景觀間的均衡程度。通過景觀指數的變化情況，可以從不同的側面證明：水庫修建后，景觀的破碎化在一定的程度上表現出下降，而各斑塊類型在景觀內的均衡程度則呈現出增強的趨勢，因此十分有助于強化景觀格局的穩定。

3.2.2 區位景觀格局變化

修建水庫后的區位中，聚集程度呈現出不同的變化趨勢，但改變的程度均比較低，并且景觀的斑塊聚集也同樣較低；而斑塊的密度以及結合度則主要呈現逐漸下滑的趨勢，而斑塊的結合度的降低幅度較小，四個不同的片區中，其斑塊呈現出的連通性未發生大規模的變化，而密度則呈現較為明顯的下降，特別是在右岸區的密度下降幅度最大；香濃多樣性指數呈現逐步增長，水庫的左岸區和右岸區漲幅與壩下區和庫尾區相比較為明顯。綜上所述，在水庫修建結束后，不同的區位，其景觀的破碎化程度呈現出不同程度的降低，但景觀的多樣性出現提升，而連通性以及聚集的程度則呈現出較小的變化趨勢，并且受到地形的影響，右岸區、左岸區與庫尾區和壩下區對比變化趨勢更加明顯，如表2所示。

表2 景觀格局的動態變化

3.2.3 緩沖區景觀格局變化

由表2可以看出，修建后四個不同的緩沖區內，斑塊結合度變化較小，在連通性方面的變化同樣較小。對另外三個景觀指數來講，在離水庫500 m內的研究區域，其景觀格局所產生的變化與其他區域對比更加明顯，特別是斑塊的密度出現的變化最明顯；而其他三個區域，整體的景觀格局表現出不同的破碎化程度，均呈現下降的趨勢，但多樣性呈現一定的增加，聚集程度與連通性則未出現較大的變化。由此表明，除水庫500 m內之外的緩沖區，景觀格局對水庫修建的響應不太明顯，但是，不同的緩沖區呈現出的景觀破碎化程度降低、景觀的結構基于穩定的發展趨勢。

4 結 語

上述的研究顯示，水庫修建促使植被生態逐漸往好的方向發展，但本次研究的水庫形成的時間短，因此在下一步的研究中，應當與植物的群落樣地演變以及水庫的管理、人為擾動方式等因素進行結合，進而保障分析的材料完全統一，以此深入的分析生態系統的組成和主要結構以及相應的功能。