基于RS和GIS技术的自然保护区生态保护状况评价

杨青 陆荫 张强

摘要：指出了祁连山是我国高原生态安全屏障的重要组成部分，但近年来受频繁人类活动的影响使祁连山地区生态环境问题加剧。以甘肃祁连山国家级自然保护区为例，结合RS和GIS技术，采用《生态环境状况评价技术规范》（HJ 192-2015），通过计算保护区生境质量指数、面积适宜指数、外来入侵指数、开发干扰指数，对保护区生态保护状况进行了评价。以供参考。

关键词：祁连山;自然保护区;生态环境质量;评价

中图分类号：X826 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0021-03

1引言

祁连山自然保护区划定于1987年，1988年成为国家级自然保护区，所处位置属于国家重点生态功能区，保护区内冰川、冻土、湿地资源丰富，是黑河等众多内陆河流的径流形成区，在涵养水源、生物多样性保护方面发挥着重要作用。保护区所属县域均属于祁连山冰川与水源涵养生态功能区。近年来频繁人类活动的影响使祁连山地区水土流失、生物多样性减少、植被退化等诸多问题加剧，祁连山生态环境的保护与修复已成为亟待解决的问题。加强生态环境状况评价的准确性才能提升生态环境保护效果，基于RS、GIS技术应用的《生态环境状况评价技术规范》（HJl92-2015）采用综合指数评价法，通过计算生境质量指数、面积适宜指数、外来人侵指数、开发干扰指数4项分类指标，对研究区域生态保护状况进行评价。

2研究区域概况

甘肃祁连山国家级自然保护区在甘肃省境内地跨3市8县，依托祁连山北坡呈狭长形分布。自然保护区内分布有大量珍稀动植物资源和多种生态系统类型，其中森林资源尤为丰富，属保护森林和野生动物类型保护区。保护区总面积198.72万hm²，其中核心区50.41万hm2，缓冲区38.74万hm²，实验区109.57万hm²，设有外围保护地带66.6万hm²。保护区内气温与降水情况均与保护区所处地理位置显著相关，总体表现为从东至西年气温逐渐升高而降水量逐渐减少。

3研究方法

本文评价方法采用《生态环境状况评价技术规范》（HJ 192-2015），以2018年资源三号、高分一号、高分二号等多元遥感影像为主要数据源，对研究区域进行目视解译，得出土地利用类型数据，根据土地利用类型数据计算面积适宜性、生境质量等4项反应自然保护区生态环境保护状况的分项指标，应用综合指数评价法计算生态保护状况指数，根据生态保护状况指数得分评价自然保护区生态保护状况。

4结果及分析

4.1祁连山国家级自然保护区生境质量指数

生境质量指数=Aforn×（0.40×林地+0.18×草地+0.23×水域湿地+0.08×耕地+0.01×建设用地+0.10×未利用地）/保护区总面积（1）

式（1）中：Aforn为森林生态系统类型自然保护区生境质量指数归一化系数，参考值为417.4399622443。

2018年祁连山国家级自然保护区生境质量指数为31.35。整个祁连山国家级自然保护区生态系统组成以草地为主，占保护区总面积的53.43%，其次是林地，占总面积的23.08%，未利用地占17.57%，水域湿地占4.68%，耕地占0.93%，建设用地占0.31%，详情如表1、所示。祁连山国家级自然保护区土地利用现状如图1所示。

4.2祁连山国家级自然保护区面积适宜指数

面积适宜指数=Aare×（核心区面积/自然保护区总面积）（2）

式（2）中：Aare为面积适宜指数归一化系数，参考值为100。

祁连山国家级自然保护区核心区面积为1348.44 km²，祁连国家级自然保护区的面积为19884.27km²，带入公式算出：2018年祁连山国家级自然保护区面积适宜指数均为25.44，详情如表2所示。

4.3祁连山国家级自然保护区外来物种入侵指数

外来物种入侵指数=Ainv×自然保护区外来入侵物种数（3）

式（3）中：Ainv为自然保护区外来物种入侵指数的归一化系数，参考值为2.0833333333。

2018年祁连山国家级自然保护区外来物种入侵数为15，面积适宜指数均为31.25，详情如表3所示。（注：外来人侵物种数引自甘肃祁连山国家级自然保护区管理局的科技攻关项目“祁连山水源涵养林恢复技术研究”中的祁连山自然保护区外来林业有害生物调查初报。）

4.4祁连山国家级自然保护区开发干扰指数

自然保护区开发干扰指数=Adev×（功能区权重X0.40X城镇建设用地+功能区权重X 0.40X其它建设用地+功能区权重X 0.IOX農村居民点+功能区权重X 0.IOX耕地）/保护区总面积（4）

式（4）中：Adev为自然保护区人为开发干扰指数的归一化系数，参考值为1520.3363830174（表4、5）。

将所得出的数据代入公式，得出2018年祁连山国家级自然保护区年开发干扰指数为0.34，详情如表6所示。

4.5祁连山国家级自然保护区生态保护状况指数及评价

自然保护区生态保护状况指数：NEI=0.10×面积适宜指数+0.10（100一外来物种入侵指数）+0.40×生境质量指数+0.40×（100一开发干扰指数），根据自然保护区生态保护状况指数，将自然保护区生态保护状况分为5级，详情如表7～9所示。

将面积适宜指数、外来物种入侵指数、生境质量指数、开发干扰指数带入自然保护区生态保护状况指数公式计算得出祁连山国家级自然保护区生态保护状况指数为62.82，依据保护区生态保护状况分级，判定为良。

5结论

依据生态保护状况指数评价与分级变化分析”评估得出：祁连山国家级自然保护区2018年生态保护状况指数（NED为62.82，生态保护状况评价为“良”，结论表明2018年祁连山国家级自然保护区原生生境得到了较好的保护。