2015—2020年间海南热带雨林国家公园景观格局变化
2023-11-01陈圣天付晖杜彦君付广陈杰
陈圣天 付晖 杜彦君 付广 陈杰
摘 要:海南熱带雨林国家公园森林资源富集,探究该地区景观格局时空演变特征,对维护海南岛生态安全屏障具有重要意义。该研究依托2015年和2020年海南热带雨林国家公园地表覆盖数据,建立景观分布格局体系,采用景观格局指数、单一景观动态度和景观转移矩阵的方法,分析海南热带雨林国家公园10类土地覆盖类型的景观格局变化特征,探究其变化的影响因素。结果表明:(1)2015—2020年,海南热带雨林国家公园整体景观破碎度呈现降低趋势,空间集聚性增加,综合动态度较小,景观类型整体较稳定。(2)雨林优势种常绿阔叶林面积不断增加,破碎度减小,呈正向增长态势;针叶林与灌木林面积减少;部分水体转化为湿地等,面积减小;其余景观类型面积占比较小,按自然演替方向发展变化。(3)景观格局演变主要以雨林自然演替为主,其次受政策、气候等因素综合影响。综上所述,自开展海南热带雨林国家公园体制试点以来,其景观格局趋于稳定。政策引导发挥着重要的正向作用,有针对性地开展热带雨林景观保护及修复工作,有助于海南热带雨林国家公园可持续发展。
关键词: 景观格局, 演变, 海南热带雨林国家公园, 影响因素, 自然保护地
中图分类号:Q948
文献标识码:A
文章编号:1000-3142(2023)09-1688-12
收稿日期:2023-03-12
基金项目:海南省自然科学基金(421QN264); 海南大学教务管理改革研究项目(hdxfz2204); 海南大学2022—2023学年基层党建研究专项课题(hddj43)。
第一作者: 陈圣天(1998-),硕士研究生,研究方向为景观生态规划,(E-mail)omoyatt@163.com。
*通信作者:付晖,博士,副教授,研究方向为景观生态规划,(E-mail)iflying@126.com。
Landscape pattern changes of Hainan Tropical
Rainforest National Park from 2015 to 2020
CHEN Shengtian, FU Hui*, DU Yanjun, FU Guang, CHEN Jie
( College of Forestry, Hainan University, Haikou 570228, China )
Abstract:Hainan Tropical Rainforest National Park is located in the middle mountainous region of Hainan Province, and it has a diverse landscape with 95.56% forest coverage. Studying the evolutionary aspects of the landscape pattern in time and space in Hainan Tropical Rainforest National Park is extremely important for preserving and enhancing Hainan Provinces ecological security barrier. The landscape pattern index, single-motion landscape dynamic attitude and landscape transfer matrix were used to examine the geographical and temporal evolution features of the landscape pattern of 10land cover patterns in Hainan Tropical Rainforest National Park between 2015 and 2020. This study used ground cover data from the Hainan Tropical Rainforest National Park between 2015 and 2020 to develop a landscape pattern distribution system based on actual ecological situations. Other elements that affected the evolution of the landscape pattern in Hainan Tropical Rainforest National Park included policies, climate and other natural and human factors. The results were as follows: (1) The overall landscape fragmentation of Hainan Tropical Rainforest National Park reduced from 2015 to 2020, increasing spatial agglomeration of the landscape, decreasing integrated dynamic attitude, and generally steady development of landscape patterns. (2) The area of evergreen broad-leaved forest in the tropical rainforestincreased in five years, with an increase of 531.38 km2, a decrease in fragmentation, and a positive growth trend, and the landscape tends to be concentrated in patches; on the other hand, the area of needle-leaved forest and shrubwood significantly reduced, with losses of 189.53 km2 and 294.74 km2 respectively; there was also a partial transformation of water, and the area of the water landscape had been somewhat reduced, and the patches tended to be concentrated and spread; the remainder of the landscape patterns accounted for a relatively modest amount, and developed and changed in the direction of natural succession. (3) The landscape pattern evolution of Hainan Tropical Rainforest National Park was primarily based on natural succession of the rainforest, followed by a comprehensive impact of policy, climate and other factors, which reduced human factors on the tropical rainforest landscape interference and was conducive to improving the rainforest ecosystems self-healing capacity. To summarize, the landscape pattern of Hainan Tropical Rainforest National Park has been stable since the commencement of the pilot project, and policy direction has played an essential constructive role. The targeted conservation and restoration of the tropical rainforest landscape will help to the Hainan Tropical Rainforest National Parks sustainable development.
Key words: landscape pattern, evolution, Hainan Tropical Rainforest National Park, influencing factors, nature conservation land
景观格局是大小形状各异的景观嵌块体在空间上的排列情况,既是景观异质性的具体表现,又反映了自然和人为因素在时空上的共同作用结果(McGarigal et al., 2018; 曹嘉铄等,2021)。城镇化活动频繁、全球气候变化等是影响全球景观变化的重要驱动因素之一(Plieninger & Bieling, 2012)。随着时间的推移,人类加速环境变化,生态景观趋于破碎化发展,一旦超出其所能承受的限度,生态系统的各项生态功能及自我修复力将显著降低(Beller et al., 2019),土壤质量下降、生物多样性丧失等问题层出不穷(Scheffer et al., 2015; Li et al., 2020; Zhang et al., 2020)。加强景观格局时空变化规律的研究,广泛开展景观变化监测和保护,对维护区域生态安全具有重要意义(Manolaki et al., 2021)。
随着遥感技术和地理信息系统的发展,众多学者运用景观格局指数等方法定量描述和监测景观结构的变化特征(Turner & Ruscher, 1988; Szilassi et al., 2017),分析影响景观变化的驱动机制(Tzanopoulos & Vogiatzakis, 2011; You et al.,2023),抑或借助CLUE模型进行多层次、多尺度的土地利用动态变化模拟(Das et al., 2019),全过程探讨景观格局时空演变特征。但是,由于热带雨林的自身复杂性以及深入调查的困难性,现有研究中对热带雨林地区的景观演变研究较少。
2018年,习近平总书记在“4·13”重要讲话中强调,“要积极开展国家公园体制试点,建设热带雨林等国家公园,构建归属清晰、权责明确、监管有效的自然保护地体系。”目前,我国对国家公园的研究尚在起步阶段,主要侧重于管理体制的建立、法律机制的完善等方面(黄宝荣等,2018),仍存在一些尚未解决的问题和困难(臧振华等,2020)。因此,借鉴国内外优秀经验,对国家公园景观格局破碎化程度展开细致评估(Muhammed & Elias, 2021; Zhang et al., 2022),对维护典型生态系统的完整性至关重要。海南热带雨林国家公园于2021年10月12日入选我国第一批国家公园。早前研究主要侧重于群落植物组成及多样性变化格局(Chen et al., 2014; Liu et al., 2020),景观格局研究对象主要为各国家级自然保护区或主要林区(Lan et al., 2020),对土地利用結构及景观格局进行监测,宏观把握林地动态演变规律(肖智等,2010;刘晓双,2010; 宋晓丽等,2013),运用空间分析等方法探究保护区景观脆弱性(韦庆高和孟伟,2015),亦有学者对热带雨林国家公园土地利用变化与生态系统服务价值进行了相关性分析(Li et al., 2022)。但以往的研究尚缺少对海南热带雨林国家公园景观格局演变驱动力的探讨,并忽视了对各保护区外部联结地带的全域景观格局分析。常绿阔叶林是海南热带雨林国家公园的优势种群,寻找林地景观薄弱地区,有针对性地提高保护工作,定量评估自然与人为因素对景观破碎程度的影响,是开展热带雨林生态修复的重要基础。
基于此,本研究以海南热带雨林国家公园全范围为对象,依托2015年和2020年的精细地表覆盖产品,采用景观格局指数和景观动态变化模型的方法,拟探讨以下问题:(1)近5年热带雨林国家公园景观格局变化特征;(2)影响热带雨林国家公园景观变化的因素。本研究以期为海南热带雨林国家公园规划和可持续发展提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
海南热带雨林国家公园(以下简称“研究区”),位于海南省中部山区(108°44′—110°04′ E、18°33′—19°14′ N),东起吊罗山国家森林公园,西至尖峰岭国家级自然保护区,南至保亭县毛感乡,北至黎母山省级自然保护区,是亚洲热带雨林和世界季风常绿阔叶林交错带上唯一的“大陆性岛屿型”热带雨林。总面积为4 000多平方千米,约占海南岛陆域面积的1/7。气候类型为热带海洋性季风气候,全年高温多雨,多年平均气温为24.67 ℃,降雨量为1 759 mm。土壤主要为砖红壤、赤红壤等。研究区地势中间高四周低,以五指山、鹦哥岭等为最高核心,海拔逐渐降低,最高海拔为五指山1 867 m。拥有丰富的动植物种类及种质资源,如海南梧桐(Firmiana hainanensis)、海南长臂猿(Nomascus hainanus)等海南特有物种,森林覆盖率高达95.56%。
1.2 数据来源及处理
本研究选用国家公园设立前后2015年和2020年两期全球30 m精细地表覆盖产品(GLC_FCS30-2015、GLC_FCS30-2020),数据来源于中国科学院空天信息创新研究院刘良云研究员团队(http://data.casearth.cn)。降雨、温度等气象数据来源于中国天气网(http://www.weather.com.cn/);台风数据来源于国家环境信息中心(https://www.noaa.gov/);研究区范围由《海南热带雨林国家公园总体规划(2019—2025)》规划边界矢量化生成。
将基础数据导入ENVI 5.3软件进行几何校正和图像镶嵌处理,运用ArcGIS软件根据海南热带雨林国家公园矢量边界进行裁剪,得到研究区2015年、2020年土地覆盖类型图。本研究参照国际IGBP的LUCC分类体系和GLC_FCS30的30类土地覆盖类型,结合研究区实际景观情况和研究目的将研究区景观类型分为旱地、草本植物、灌溉农田、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、灌木林、湿地、不透水层、水体10类(图1)。
1.3 景观格局分析方法
1.3.1 景观格局指数 景观格局揭示了形状大小各异的景观要素在空间上排列组合情况,景观格局指数采用定量分析的方法,高度浓缩概括景观空间结构的动态变化特征(俞飞和李智勇,2020;贾艳艳等,2020)。基于研究区景观植被特征,本研究从类型和景观2个尺度进行研究。类型水平选取斑块占景观面积比例(PLAND)、斑块数量(NP)、斑块密度(PD) 、平均斑块面积(AREA_MN)、最大斑块指数(LPI)、景观形状指数(LSI)、斑块结合度指数(COHESION);景观水平选择斑块数量(NP)、蔓延度指数(CONTAG)、聚合度指数(AI)、香农多样性指数(SHDI)、香農均匀度指数(SHEI)。计算基于Fragstats 4.2软件完成。
1.3.2 景观动态变化模型 景观动态变化分析可综合反映某个时间范围内景观格局变化情况,对比较景观格局变化的区域差异和预测景观格局未来趋势具有积极作用(李丹等,2020)。为充分研究5年间研究区景观格局变化特征,本研究引入单一景观动态度和景观转移矩阵构建景观动态变化模型。
单一景观动态度能准确反映某个时间范围内研究区景观变化的活跃程度及数量情况(王秀兰,2000),其计算公式如下:
式中:K为研究时段内某景观单一动态度;Ua、Ub分别为研究期初及研究期末某一种景观类型的面积(km2);T为研究时段长(a)。
景观转移矩阵模拟景观从一种状态向另一种状态转移的动态过程, 能够定量地解释各景观格局之间的具体转换方向,具有重要统计学意义(杨钦等,2020),其数学表达式如下:
式中:S为各景观的面积;n为转移前后景观格局的类型数;i和j分别为研究期初及研究期末的景观类型。
2 结果与分析
2.1 海南热带雨林国家公园景观结构特征
由表1可知,研究区属于典型热带雨林环境,景观类型丰富。主导景观为常绿阔叶林,其次为灌木林,两种景观类型总占比由89.34%上升至94.72%。2015年和2020年常绿阔叶林面积占比均超过50%,5年间面积增长531.38 km2,表明随着保护力度的不断增强,研究区常绿阔叶林增长趋势显著。主要变化区域为五指山核心保护区、吊罗山核心保护区及猕猴岭周边地区。灌木林比重降低,向常绿阔叶林转化,面积减少294.73 km2,主要分布于五指山康运岭及什寨岭。落叶阔叶林、湿地、不透水层面积呈快速增长趋势,而旱地、草本植物、灌溉农田、针叶林、水体景观面积则趋于减少。湿地景观占比最小,主要分布于大广坝水库及昌化江流域。2020年景观类型面积大小关系依次为常绿阔叶林>灌木林>针叶林>水体>旱地>灌溉农田>草本植物>落叶阔叶林>不透水层>湿地。
2.2 海南热带雨林国家公园景观指数变化特征
从类型尺度分析,由表2可知,5年间研究区景观NP及PD总体呈下降趋势,仅落叶阔叶林、湿地和不透水层稍有增长,说明三者景观破碎度增加。常绿阔叶林NP显著下降,但其面积逐年增加, AREA_MN增长量最高, 表示斑块连接成片集中分布,异质性和破碎度减弱。草本植物PD呈下降趋势,景观破碎度降低。水体AREA_MN最大且呈现增长态势,主要分布于大广坝水库,但其NP较小,表明水体斑块趋于集中。常绿阔叶林LPI最高且增长速率最快,表明常绿阔叶林是研究区的主要景观类型,抵御干扰能力较强;其次灌木林LPI较高,但5年间灌木林面积趋于减少,LPI显著降低,景观优势度减弱,说明人类活动等外因干扰对灌木林演替造成一定影响。灌木林LSI最高,说明研究区灌木林斑块形状较不规则,边际效应显著。除落叶阔叶林、湿地和不透水层外,5年间各景观类型LSI均呈现下降趋势,斑块形状趋于规则,与外界产生交互作用的可能性减弱。除湿地外,研究区各景观类型COHESION均较高,其中常绿阔叶林和水体COHESION数值趋于100%,这表明常绿阔叶林和水体的景观连通性极高。湿地景观分布较为分散,连通性较弱。
从景观尺度分析,由表3可知,受优势景观常绿阔叶林影响,研究区整体NP显著下降,景观破碎度降低。5年间整体景观CONTAG和AI较高且呈现增长趋势,表示研究区景观空间聚集性增强,优势景观常绿阔叶林将整体景观串联,形成了较高的连接度。SHDI和SHEI数值较低且5年间呈现下降趋势,说明研究区各景观类型比例差异增强,景观丰富度较低,优势度增强。
2.3 海南热带雨林国家公园整体景观类型动态转移
由面积变化和动态度分析(表4)可知,(1)常绿阔叶林、灌木林及针叶林占据主导,其余景观面积变化较少。面积变化绝对值从大到小依次为常绿阔叶林>灌木林>针叶林>草本植物>旱地>落叶阔叶林>水体>灌溉农田>不透水层>湿地。(2)动态度绝对值从高到低依次为湿地>落叶阔叶林>不透水层>草本植物>针叶林>常绿阔叶林>灌木林>灌溉农田>旱地>水体。动态度受初始面积影响,仅有常绿阔叶林、落叶阔叶林、湿地及不透水层面积为正向增长,动态度为正值。湿地动态度变化值最大,水体变化最小。
由景观类型转化方向(表5)可知:(1)转移量最大为常绿阔叶林,主要由灌木林和针叶林转化而来,转化面积分别为512.965、203.970 km2,占面积总量的比例依次为17.05%、6.78%。针叶林转化区域主要集中分布于亚恩村旧址、五指山及吊罗山保护区核心区。(2)依水灌溉农田,导致近岸水体硬化,水体向湿地、旱地和灌溉农田转化,转化面积分别为0.581、1.940、2.340 km2,转化比例依次为0.89%、2.99%、3.60%,转化区域主要分布于大广坝水库两岸和昌化江什运乡段。(3)草本植物主要转化为灌木林,转化面积为37.576 km2,转化比例为76.49%。转化区域主要分布于霸王岭核心区白沙县。(4)旱地与常绿阔叶林部分转化为落叶阔叶林,转化面积分别为1.409、1.717 km2,转化比例依次为21.83%、26.59%。(5)旱地主要与灌木林相互转化。灌溉农田和不透水层转移变化较小。
计算综合动态度可以从整体角度统筹分析热带雨林国家公园及各保护区景观类型的变化情况,2015—2020年间热带雨林国家公园综合动态度为2.45%。参照刘纪远等(2014)的相关研究,研究区综合动态度属于极缓慢变化型,景观类型变化缓慢,景观类型维持基本稳定,受人为因素的干扰较小,景观植被自然演替,生态系统稳定性较好。
3 景观格局变化影响因素
3.1 政策因素
自1998年“天保工程”在海南实施以来, 海南省天然林得到了有效保护,森林蓄积量和覆盖率连年攀升。2013年海南省政府发布《海南省绿化宝岛大行动工程建设总体规划》,进一步加强天然林保护。此外,海南省自2006年建立生态公益林地方配套机制以来,补偿标准逐年攀升,从2006年每666.67 m2 3元提升至2017年每666.67 m2 18元,大大提升了农民参与生态保护的积极性。为保护区天然林安全稳定生长提供生态保障,有效防控重大危险性林业有害生物危害林业发展,2015年4月,五指山等周边四市县森防站共同签订了《林业有害生物联防联治协议》。自2016年以来,海南省法院先后在鹦哥岭、霸王岭等保护区设立巡回法庭,为珍稀热带雨林环境资源和野生动植物保护提供了有力的司法保障。一系列政策举措彰显了海南政府致力于保护热带雨林生态环境的决心与毅力,促使热带雨林国家公园范围内违法砍伐现象逐年减少,生态修复工作有序开展,天然林地面积不断增加,景观连绵成片,破碎化程度减小。
此外,为解决长臂猿等珍稀野生动物食源植物补充和栖息地破碎化的问题,自2013年起,海南省林业部门在霸王岭自然保护区采用人工干预的方式修建生态廊道,通过在南叉河地区改造26.67 hm2松树林,种植长臂猿食源植物,修建混交林区(彭文成等,2022)。这也是研究区尤其是霸王岭片区阔叶林面积增長的重要原因之一。
3.2 人类活动因素
热带雨林国家公园范围内人为活动较少,本研究选取居民点及道路分布情况表征人类活动的强度,探究人类活动对景观格局变化的影响。对研究区内18个集中居民点进行多环缓冲区分析,表示不同人类活动强度的影响(图2:A)。在研究区范围创建1 km × 1 km渔网,提取2020年研究区及周边5 km范围内的各级道路和铁路,进行道路密度分析,计算公式为道路密度=道路长度/网格面积 (图2:B)。对居民点及道路影响进行加权分析,得到综合人类活动强度等级分布图(图2:C)。结果表明,人类活动高强度区主要位于什运乡、钱铁村、同甲村等交通便利、海拔较低的地区,此类地区主要以旱地与灌木林之间的转化为主。以什运乡为例,其位于鹦哥岭山脚,地势平坦,周边有G224国道与G9811海三高速等琼中重要交通通道,受人类活动干扰严重,在该地区灌木林向旱地、草本植物、灌溉农田等多种地类的转化较为显著,生态系统趋于逆向演替。反之,灌木林向常绿阔叶林的正向演替主要发生在蛙岭等高海拔、人类活动中低强度地区。
3.3 气候因素
基于2015—2020年研究区9个县区月平均降水量和温度数据,分析海南热带雨林国家公园的气候变化。由表6可知,2015年研究区年均气温为24.55 ℃,年降水量为130.89 mm,2020年年均气温为24.80 ℃,年降水量为145.97 mm。总体而言,5年间研究区降水量及气温均呈现上升趋势,平均增温0.25 ℃,降水量平均增加15.08 mm,一定程度上有利于形成促进植被生长的水热条件,况且研究区范围内土壤以富含有机质的红壤为主,有利于热带雨林优势种群常绿阔叶林景观正向积极演替。此外,台风过境等恶劣气候对雨林植被生长会产生如林冠层破坏等负面影响,产生大量林窗、风倒木和山体滑坡等现象。2015—2020年间共有3次强热带风暴席卷海南热带雨林国家公园,其中2016年登陆的3号台风“银河”与2018年登陆的9号台风“山神”,伴随8~9级大风及强降雨东西向穿越五指山核心保护区和尖峰岭核心保护区,对大径级乔木层植株造成损害,甚至改变区域景观优势种,这可能是五指山片区针叶林减少的原因之一。同时,台风过境形成的林窗,一定程度上促进了幼木层和下木层植被的生长,有利于雨林植被更新(许涵,2010)。
3.4 地形因素
将研究区高程图与景观转移图叠加分析(表7)可知,针叶林转入常绿阔叶林总面积为203.923 km2,在海拔801~1 400 m的区域转化率较高,共有143.654 km2,占比为70.45%,主要分布于五指山核心保护区、霸王岭核心保护区、吊罗山核心保护区、青春岭、蛙岭以及猕猴岭。灌木林转入常绿阔叶林总面积为512.453 km2,主要分布于201~800 m的低海拔山地,面积为409.859 km2,占比79.98%。草本植物转入灌木林总面积为37.446 km2,在400 m以下的低海拔丘陵地带转化率较高,面积共有21.995 km2,占比58.74%,上述转化的分布地区与植被自然生长规律较为符合。对研究区进行坡度坡向分析,结果表明在坡度较为平缓、西北向、低海拔山地的背坡
地带,降雨量较小,灌木林向旱地转化较为显著。研究区地势复杂,相较于坡度与地貌,高程对景观类型变化影响较大,三者的交互作用均呈现非线性增强特征。
4 讨论与结论
4.1 海南热带雨林国家公园景观格局演变规律
海南热带雨林国家公园属于典型热带雨林环境,以常绿阔叶林为主要优势景观(Li et al., 2022),其次为灌木林。随着保护和宣传政策的不断加强,海南热带雨林面积逐年增加,主要表现如下:位于五指山核心保护区和吊罗山核心保护区及猕猴岭周边地区的常绿阔叶林面积增长, 景观优势度增强,破碎度减小,连接成片集中分布。常绿阔叶林主要是由灌木林、针叶林转化,以致灌木林和针叶林面积显著降低,其中,分布于五指山康运岭和什寨岭的灌木林面积大幅缩减,但其景观形状指数最高,斑块形状不规则,边际效应显著。在海南省生态补偿和原住民生态搬迁的政策引导下,旱地向灌木林、阔叶林正向演替;大广坝水库近岸区域水体向湿地、农田等景观负向转化。湿地景观单一动态度最高,表明其变化活跃,呈显著正向增长态势,但湿地景观疏散分布,连通性差,破碎化程度增加;水体景观小幅缩减,但斑块趋于聚集。早前有学者对海南岛景观格局展开了调查,研究表明霸王岭等片区林地面积正在缓速增长(刘晓双等,2010; 周亚东和周兆德,2015),而本研究着眼于海南热带雨林国家公园试点区成立前后5年时间,详尽探究了研究区景观格局变化规律,进一步论证了在政策宏观调控之下,海南热带雨林得到了良好的保护,景观破碎度持续降低,雨林生态修复能力提升。
4.2 海南热带雨林国家公园景观格局变化因素分析
海南热带雨林国家公园景观格局演变主要受政策因素影响,其次为气候、地形及人类活动干扰等因素。在过去的几十年中,由于经济农林热潮的不断涌现(Feintrenie & Levang, 2009),热带地区的原始雨林正以每年2%~20%的速度消失(Potapov et al., 2017 ),印度尼西亚热带雨林遭到严重污染(Sahide et al., 2015),中国西双版纳人工经济林面积增长超20倍,阔叶林、针叶林面积均显著减少30%,雨林碳储量锐减,天然林景观格局趋于破碎化(Liu et al., 2017)。得益于海南省“天保工程”和绿化宝岛行动,持续开展的热带雨林天然林封育保护使得阔叶林面积显著增长,并且在我国退耕还林政策引导下,原住民陆续搬迁出海南热带雨林国家公园核心区,避免了人类活动对雨林生态的影响,在雨林生态系统的自我修复下,研究区内原有耕地逐步转变为林地(Priyadarshini & Abhilash, 2020)。海拔较高的山地雨林以正向自然演替为主,林地面积持续增长,空间聚集性增强。在人类活动较为频繁的地区,雨林生态系统趋于逆向演替,景观破碎化严重,本研究与中国西双版纳热带森林景观变化较为一致(魏莉莉等,2018)。与亚洲地区不同,刚果热带雨林景观变化的主要驱动因素为气候,这是因为非洲地区受气候降水影响严重,降水量的细微变化都可能导致雨林景观与草原发生转化 (Giresse et al., 2020);不恰当的人类活动也是造成非洲地区雨林危机的重要因素之一(Berhanu et al., 2023)。建立国家公园是我国生态文明建设的重要一步,通過政策调控,逐步减少人为因素对热带雨林景观的干扰,保障海南热带雨林生态系统的原真性,对日后中国生态环境保护与发展具有一定的借鉴和指导意义。
4.3 海南热带雨林国家公园未来发展
2019年海南热带雨林国家公园体制试点设立,2021年其入选为我国第一批国家公园,海南省亦不断加强对热带雨林国家公园的宣传推广工作。一方面,通过广泛的科教宣传,提高了广大群众对热带雨林景观的保护意识;另一方面,生态游憩规划建设将提上日程。研究区未来将趋于多元化发展,核心保护区强调对雨林生态系统进行严格保护,遵循自然演替规律;一般控制区则一定程度面向公众开放,挖掘绿水青山的生态经济价值。为平衡保护与利用的关系,需加强对海南热带雨林国家公园景观的实时监测管理,倡导保护性开发、生态性开发,严禁一切可能破坏雨林景观的建设活动;一般控制区倡导生态宜居化发展,从不同尺度探索具有保护潜力的HML (human modified landscapes)结构,优化景观组成,探索热带雨林保护的关键生态阈值(Wies et al., 2021),学习国外优秀经验,引入生态系统服务付费等森林治理机制体制,从法律制度方面减少对雨林的无序破坏(Edwards & Giessen, 2014; Berhanu et al., 2023)。
热带雨林国家公园是海南三大河流的发源地,拥有海南第二大水库大广坝水库,水资源丰富。但5年间研究区水体景观面积呈现下降趋势,与逐年增长的降水量变化不相符。应着重加强河流发源地保护力度,建立水源保护区,优化水源涵养布局,增强研究区景观完整性与连通性(Wang et al., 2020 )。此外,在人类活动较强的什运乡、毛瑞等地区,生态环境较为脆弱,应尽快恢复建设用地(如高速公路用地)周边植被环境,以建立绿带等形式划分道路缓冲区,形成生态安全屏障,减小对生态环境的影响。热带雨林国家公园生物多样性丰富,是我国至关重要的热带种质基因库,并且霸王岭保护区是全球濒危灵长类动物海南长臂猿的唯一栖息地(Du et al., 2020)。为进一步提高雨林植被丰富度,为珍稀动物提供优质栖息环境,应不断建立健全生态修复制度,搭建景观生态廊道,种植防护效益较好的树种,加强各保护区之间的连通性,以形成连续的森林生态网络系统。
本研究时间跨度仅为热带雨林国家公园确立前后的5年,未能全面揭示研究区景观格局演变特征及影响因素,在后续研究中将考虑增加时间跨度,讨论研究20世纪90年代各保护区成立之前景观状况,综合探究研究区整体保护成效。此外,研究区属于海南省重点保护地区,部分详尽的气象、植被数据较难获取,而政策、人类活动因素的影响较难量化统计,后续研究中将扩大选取指标,加大实地调研,进一步挖掘研究区景观格局演变的驱动因素。
参考文献:
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(责任编辑 邓斯丽 王登惠)