基于GIS大熊猫活动区域环境特征分析——以大熊猫国家公园(四川)为例

梁玉喜，王 戈，王洪荣

(1.四川省林业调查规划院，四川 成都 610081；2.四川九顶山省级自然保护区什邡管理站，四川 什邡 618400)

1 研究区概况

大熊猫国家公园(四川)位于岷山、邛崃山和大相岭山系，小部分涉及秦岭山系，区内地形地貌复杂，呈山大峰高，河谷深切，高低悬殊，西高东低等特点，是全球地形地貌最复杂地区之一。根据保护地边界和自然地理界限，将大熊猫国家公园划分为岷山片区、邛崃山—大相岭片区。根据以往学者研究，在不同的空间尺度上，大熊猫的生境特征既有相似性，也存在一定差异，反映出大熊猫对于环境选择具有一定的可塑性[1]。开展大熊猫生境特征研究是了解大熊猫活动特点，开展栖息地保护与修复的基础。

大熊猫国家公园介于N29.42°～33.34°、E102.27°～105.57°，面积2×104km2，包含大熊猫栖息地面积1.4×104km2，涉及成都、德阳、绵阳、广元、雅安、眉山、阿坝7个市(州)的19个县(市、区)和卧龙特别行政区。根据第四次全国大熊猫调查数据，区域分布野生大熊猫 1 200余只，2 841个大熊猫活动痕迹点。

研究区是我省大熊猫分布较集中的地区，区内森林资源丰富，其中有林地1.1×104km2，占研究区总面积的54.8%(见图1)。利用大熊猫调查数据制作大熊猫分布核密度图，研究区大熊猫活动分布局域差异较大，按县级单位划分，大熊猫主要集中分布在平武县、宝兴县、卧龙特区及松潘县、北川县、都江堰市、天全县等县市的部分地区(见图2)。

图1 大熊猫国家公园植被分布图Fig.1 Vegetation types of National Giant panda Park

图2 大熊猫痕迹核密度图Fig.2 Giant panda trace point kernel Density

2 研究方法

本研究使用数据包括：1∶5万比例尺数字高程模型(DEM)、道路、居民点，2016年天地图、矿山分布图、2016年林地资源数据、第四次大熊猫调查成果图。利用ARCGIS提取研究区内海拔、坡度地形因子，利用遥感影像、林地年度变更数据和第四次大熊猫调查成果，提取研究区内植被类型、竹林类型和植被盖度数据，利用区域基础地理信息数据提取人为活动、矿山开采、道路、溪流水源等基础信息。根据大熊猫第四次调查活动痕迹点所在的地形信息、植被信息和人为活动等信息，分析大熊猫活动栖息的环境特征。基于ARCGIS核密度分析(kernel Density)、最近距离法(Near)、多因素层次分析法等，综合分析研究区内大熊猫生境适宜性，根据以往专家学者对大熊猫研究的相关成果[1～8]，本次研究选取以下几个主要因子进行分析。

3 结果

(1)地形因子。根据大熊猫活动痕迹点综合地理信息数据分析，国家公园内大熊猫分布点的海拔主要集中在1 800 m～3 400 m之间(见图3)。

图3 大熊猫分布海拔图Fig.3 Giant panda trace point elevation

表1大熊猫生境因子分析表

Tab.1 Habitat factors of Giant panda

(2)坡度因子。根据大熊猫活动痕迹点分布及区域数字高程模型分析，国家公园内大熊猫分布坡度主要在40°以下，其中以10°～30°之间的坡度分布最为集中(见图4)。

图4 大熊猫分布坡度图Fig.4 Giant panda trace point aspect

(3)植被类型。根据国家公园内森林资源分布图和大熊猫四调数据，大熊猫分布区的植被类型主要为针阔混交林、落叶阔叶林、温性针叶林、常绿落叶阔叶混交林，其中以针阔混交林最为集中，这也与大熊猫主要分布的海拔段一致，另外，在灌木林和草地中少有分布(见表2)。

表2大熊猫痕迹点植被类型表

Tab.2 Vegetation type of giant panda trace points

植被类型 Vegetation比例 Percentage (%)针阔混交林58.4落叶阔叶林14.2温性针叶林12.6常阔落阔混叶林12.0灌木林2.7草地0.1

(4)植被盖度。根据大熊猫痕迹点的乔木层郁闭度和灌木层盖度分析，大熊猫分布所在乔木层郁闭度主要集中在0.2～0.7之间，占全部样点的85.9%，灌木层盖度主要集中在20%～50%，占全部样点的81.4%。

(5)竹林类型。根据全国第四次大熊猫现地调查数据和植被类型数据，在国家公园范围内有 2 481个活动痕迹点，其中 2 473个痕迹点有竹林分布，占全部样点的99.7%，主要竹种为缺苞箭竹、冷箭竹、青川箭竹、短锥玉山竹、华西箭竹等，由此可见，可食竹资源分布直接影响到大熊猫栖息活动。

(6)水源分布。利用ARCGIS工具计算各大熊猫活动痕迹点与附近水源的最近距离得出，在距离水源800 m以内的区域是大熊猫较喜欢的集中分布地，占全部样点的88.4%。随着水源距离的增加，大熊猫活动呈减少的趋势。

(7)耕作及生产生活。目前大熊猫国家公园范围内还有一定数量的原住居民从事生产生活。根据数据分析，大熊猫活动位置距离居民建筑、耕地距离主要集中在 1 000 m～5 000 m范围内，该区域居民生产生活距离水源较近，海拔适中，地势较为平坦，适宜大熊猫取水和栖息活动，距离500 m以内容易受人为生产生活行为的干扰(见表3)。

表3大熊猫活动痕迹点与居民、耕地距离关系

Tab.3 Distance between giant panda trace points and residents,farmland

距房屋耕地 distance(m)占比Percentage(%)<5002.54500-10007.131000-200024.352000-300020.803000-400016.614000-500012.625000-60006.776000-70002.867000-80002.828000-90002.42>90001.09

(8)矿山开采。根据大熊猫第四次调查数据和有关专家学者对大熊猫的研究成果，人为矿山开采活动对大熊猫栖息活动影响较大，利用核密度(kernel Density)分析，将矿山密度分为四个等级。将大熊猫活动痕迹点叠加矿山核密度图，痕迹点在高密度范围内有3个，较高密度范围内有18个，中密度区内有88个，低密度区和无矿山开采的区域 2 372个，分别占全部样点的0.12%、0.73%、3.55%和95.61%。由此印证了矿山开采对大熊猫栖息活动有较大影响。大熊猫痕迹点分布与矿山密度关系见图5。

图5 大熊猫痕迹与矿山密度关系图Fig.5 Giant panda trace points and mine density

(9)道路分布。根据区域道路核密度图，叠加大熊猫活动痕迹点，分析道路密度与大熊猫活动的关系。在道路高密度区无大熊猫活动分布，较高密度区有38个痕迹点，中密度区有434个痕迹点，低密度区及无道路区域有2 009个痕迹点。分别占总样点数的0%、1.53%、17.49%、80.98%。由此分析，道路分布对大熊猫活动分布影响比较明显。大熊猫痕迹点分布与道路密度关系见图6。

图6 大熊猫痕迹与道路密度关系图Fig.6 Giant panda trace points and road density

(10)适宜性综合分析。结合研究区地形因子、植被因子、可食竹及人为干扰等多因子综合分析，得出研究区内适宜大熊猫栖息的空间范围。根据多因素分析，研究区内大熊猫的适宜区面积 6 364 km2，次适宜区 5 576 km2，一般适宜区 2 051 km2，不适宜区 6 043 km2，分别占研究区总面积的31.9%、27.8%、10.2%和30.1%。

图7 大熊猫生境适宜性分布图Fig.7 habitat suitability of gGiant panda

4 讨论

大熊猫国家公园主要位于岷山、邛崃山和相岭山系，公园内有自然保护区、自然保护小区、世界自然遗产地、森林公园、风景名胜区、水利风景区、地质公园等多种保护地类型。也是人工林资源较多的地区，根据林地档案资源，公园内分布有较多的人工杉木(Cunninghamialanceolata)、柳杉(Cryptomeriafortunei)等纯林，根据研究成果， 高郁闭度人工纯林并不适宜大熊猫栖息活动，建议出台相关政策，允许对国家公园内此类森林进行相应的改造，以改善林分结构，促进大熊猫栖息交流。

加强公园内大熊猫栖息地修复工作。公园内局部人为活动、资源开发较集中，特别是道路建设、矿山开采对大熊猫影响较明显，需要针对大熊猫关键廊道和人为干扰严重的区域，加强适宜栖息地修复，增加大熊猫栖息地范围，减少人为干扰。

加强林业生态工程建设，将公园内农耕地纳入退耕还林工程，符合条件的商品林纳入公益林管理，争取增大公园内生态公益林的生态补偿标准和中央生态转移支付力度，保护原住居民切身利益，使保护大熊猫及栖息地成为当地居民的自觉行动。