李 瀟，楊加猛

（南京林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院）

鹽城珍禽保護區(qū)2019年7月被列入世界自然遺產(chǎn)名錄，成為江蘇省第4處、中國第54 處世界自然遺產(chǎn)，同時也是我國第一塊、全球第二塊潮間帶濕地的世界自然遺產(chǎn)，填補了我國濱海濕地類型世界自然遺產(chǎn)空白。[1]因此，從景觀格局角度對鹽城珍禽保護區(qū)開展案例研究，對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善和完善濕地生物多樣性保護網(wǎng)絡具有重要意義。區(qū)域土地利用變化會對景觀格局產(chǎn)生顯著影響，同樣，景觀格局的變化能夠直觀地展現(xiàn)人地關系。[2-3]了解區(qū)域景觀格局的變化有助于制定更為科學合理的土地利用規(guī)劃，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此目前有關土地利用變化與景觀格局的研究逐漸成為熱點。[4]近年來，基于土地利用的景觀格局研究涵蓋了區(qū)域[5-7]、市域[8-10]以及單個自然保護區(qū)[11-12]等不同尺度，研究表明土地利用格局的變化會加深區(qū)域景觀格局的破碎化程度。目前景觀格局的研究主要采用景觀格局指數(shù)法和空間統(tǒng)計分析法，其中景觀格局指數(shù)法應用更為廣泛。[13]景觀格局指數(shù)是定量分析研究區(qū)域景觀格局的重要方法，能夠直觀反映不同階段研究區(qū)域景觀格局結構和組成。[14-15]因此本文基于2000—2018 年鹽城珍禽自然保護區(qū)的土地利用數(shù)據(jù)，運用Fragstats 軟件從景觀水平和類型水平兩個維度對鹽城珍禽自然保護區(qū)的景觀格局動態(tài)變化情況進行分析，為明晰鹽城珍禽自然保護區(qū)生物多樣性的保護成效提供依據(jù)。

一、研究區(qū)概況與研究方法

（一）研究區(qū)概況

鹽城珍禽自然保護區(qū)始建于1983年2月，主要目的是保護和研究丹頂鶴和灘涂濕地的生態(tài)系統(tǒng)。[16]鹽城珍禽自然保護區(qū)是東亞-澳大利亞候鳥遷徙路線上不可替代的關鍵停歇地之一，是許多珍稀瀕危鳥類的重要繁殖地和越冬地。為了快速發(fā)展經(jīng)濟，人類不斷加強對沿海灘涂的開發(fā)利用。鹽城珍禽自然保護區(qū)除核心區(qū)沒有受到人類干擾，是保存完好的灘涂濕地外，緩沖區(qū)和實驗區(qū)都受到了不少人類干擾。近年來保護區(qū)內(nèi)的建設項目逐漸增多，給保護區(qū)內(nèi)物種賴以生存的生境造成了巨大的壓力。[17]

（二）數(shù)據(jù)來源

本文使用的2000—2018年5期江蘇省土地利用柵格數(shù)據(jù)（空間分辨率為30m）以及鹽城珍禽自然保護區(qū)的邊界數(shù)據(jù)，均來自中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn/）。鹽城珍禽自然保護區(qū)的具體景觀類型有：水田、旱地、有林地、高覆蓋度草地、河渠、水庫坑塘、灘涂、農(nóng)村居民點、其他建設用地和裸土地。

（三）研究方法

Fragstats 軟件是一款由美國俄勒州立大學森林科學系于1995年開發(fā)的專門用于計算不同景觀分類中各種景觀指標的景觀格局指數(shù)軟件。[18]該軟件基于研究區(qū)域的景觀分類柵格數(shù)據(jù)，通過計算不同類型的景觀指標來測度研究區(qū)域的景觀格局變化情況。Fragstats軟件可以計算研究區(qū)域的斑塊水平指數(shù)（patch level）、斑塊類型水平指數(shù)（class level）和景觀水平指數(shù)（landscape level）三個不同層次的景觀格局指數(shù)。[19-20]斑塊水平指數(shù)指單個斑塊的結構特征，斑塊類型水平指數(shù)代表景觀中單個斑塊類型的空間分布格局，景觀水平指數(shù)則是表示研究區(qū)域內(nèi)整體景觀的空間分布格局情況。目前Fragstats軟件被廣泛應用于生態(tài)系統(tǒng)風險評價、區(qū)域土地生態(tài)質(zhì)量評價等方面，為開展生態(tài)恢復和重建工作提供決策依據(jù)。[21-22]本文運用的Fragstats 軟件版本為4.2。借鑒劉吉平、范韋瑩等人的相關研究[23-24]并結合鹽城珍禽自然保護區(qū)的實際情況，分別從景觀水平和類型水平兩個層次選取不同指標對2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)景觀格局進行分析。

景觀水平上，選取斑塊數(shù)量（number of patches，NP）、斑塊密度（patch density，PD）、最大斑塊指數(shù)（largest patch index，LPI）、景觀形狀指數(shù)（landscape shape index，LSI）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（Shannon's diversity index，SHDI）和香農(nóng)多樣性均勻度指數(shù)（Shannon's evenness index，SHEI）6 個景觀指標。類型水平上，選取斑塊數(shù)量（number of patches，NP）、邊緣密度（edge density，ED）、最大斑塊指數(shù)（largest patch index，LPI）、景觀形狀指數(shù)（landscape shape index，LSI）、斑塊類型百分比和斑塊聚合度（aggrega?tion index，AI）5個景觀指標。

二、結果與分析

（一）景觀水平分析

利用Fragstats軟件從景觀水平（landscape level）對2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)整體的景觀格局進行計算（表1）。2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)的斑塊數(shù)量和斑塊密度整體上呈現(xiàn)出波動增長的趨勢。其中，2005年和2010年斑塊數(shù)量達到最大值（250 塊）。2000 年保護區(qū)斑塊數(shù)量為234 塊，該時期保護區(qū)內(nèi)的斑塊數(shù)量最少。從斑塊數(shù)量和斑塊密度上來看，2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)景觀破碎化程度呈現(xiàn)先增加后減少后又增加的趨勢，2005年和2010年的兩個時期鹽城珍禽自然保護區(qū)的景觀破碎化程度最嚴重。5個時期鹽城珍禽自然保護區(qū)的最大斑塊指數(shù)經(jīng)歷了先增加后減少最后又增加的變化趨勢。2005年保護區(qū)的最大斑塊指數(shù)最大，為17.18%。從最大斑塊指數(shù)來看，2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)的景觀類型的集中程度降低。期間鹽城珍禽自然保護區(qū)的景觀形狀指數(shù)呈先增加后減少的趨勢，該指數(shù)在2010年達到最大值（11.86），最小值出現(xiàn)在2018年，為11.23。景觀形狀指數(shù)的增長趨勢表明2000—2018 年鹽城珍禽自然保護區(qū)內(nèi)的景觀逐漸變得更復雜。2000—2018年保護區(qū)的香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)多樣性均勻度指數(shù)則呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢。2015 年香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)多樣性均勻度指數(shù)都達到最大值，分別為1.72和0.75，說明2015年保護區(qū)的斑塊類型增加，景觀豐富度提高。2015年后這2個指數(shù)均小幅下降，說明該時期保護區(qū)的斑塊類型單一化，各景觀類型分布不均衡。

表1 鹽城珍禽國家級自然保護區(qū)景觀格局特征（2000—2018年）

（二）類型水平分析

利用Fragstats軟件從斑塊類型水平（class level）對2000—2018年鹽城珍禽自然保護區(qū)各土地利用類型的景觀格局指數(shù)進行計算（表2）。

表2 鹽城珍禽自然保護區(qū)各土地利用類型的景觀格局特征（2000—2018年）

續(xù)（表2）

1.水田和旱地

2000—2018年保護區(qū)內(nèi)水田的斑塊數(shù)量除2000—2005年間小幅度增加，2005年后一直較為平穩(wěn)，整體變化不大?？梢钥闯銎陂g水田的景觀破碎化程度先加劇后減緩，整體景觀破碎化程度不大。邊緣密度和斑塊形狀指數(shù)都呈現(xiàn)出先不斷減少后小幅度增加再又小幅度減少的趨勢，可以看出水田的景觀復雜程度降低。斑塊聚合度則呈現(xiàn)出了相反的趨勢，2000—2010年斑塊聚合度呈現(xiàn)持續(xù)小幅度增加，2010—2015年出現(xiàn)少量減少，2015年后又呈現(xiàn)增加的趨勢，可以看出水田的景觀異質(zhì)性呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。水田的最大斑塊指數(shù)則是先增加后下降，可以看出水田的斑塊集中度下降，景觀優(yōu)勢度逐漸降低。

與水田相比，2000—2018年保護區(qū)內(nèi)旱地的景觀格局變化較為明顯。其中旱地的斑塊數(shù)量、邊緣密度和斑塊形狀指數(shù)都呈現(xiàn)先增加后減少后又增加的趨勢，其中斑塊數(shù)量的變化最為明顯，共增加了20塊?？梢钥闯龊档氐木坝^破碎化程度加深，景觀格局更為復雜化。最大斑塊指數(shù)也呈現(xiàn)出了相同的變化趨勢，可以看出旱地的斑塊集中度不斷增加，是保護區(qū)內(nèi)的優(yōu)勢景觀格局。從斑塊聚合度來看，該指數(shù)整體變化不大，旱地的景觀異質(zhì)性整體上呈不斷增強的趨勢。

2.有林地

有林地的斑塊數(shù)量2000—2015年維持不變，但2018年該類型的斑塊消失。邊緣密度、最大斑塊指數(shù)、斑塊形狀指數(shù)和斑塊聚合度總體上變化不大，但變化趨勢略有不同。邊緣密度先增大后減小，斑塊形狀指數(shù)呈上升趨勢，而最大斑塊指數(shù)和斑塊聚合度持續(xù)下降。可以看出保護區(qū)內(nèi)該土地利用類型的減少導致景觀格局復雜度降低，集中程度下降。

3.高覆蓋度草地

高覆蓋度草地的景觀格局各項指數(shù)除斑塊聚合度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢外，其余各項指數(shù)均呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。可以看出2000—2018 年高覆蓋度草地景觀破碎化程度減輕，景觀復雜度下降，景觀異質(zhì)性增加。

4.河渠、水庫坑塘和灘涂

2000—2018年保護區(qū)內(nèi)河渠和灘涂的斑塊數(shù)量總體上呈現(xiàn)波動增長的趨勢，河渠的斑塊數(shù)量在2005年達到最大，為24塊；灘涂的斑塊數(shù)量在2010年和2015年達到最高值，為19 塊。河渠和灘涂的斑塊數(shù)量呈現(xiàn)波動上升的趨勢，可以看出這兩種土地利用類型景觀破碎化程度加深。2000—2018年這兩種土地利用類型的邊緣密度和斑塊聚集度都呈現(xiàn)出先不斷減少后小幅度增加再又小幅度減少的趨勢，可以看出河渠和灘涂的景觀復雜程度降低，景觀異質(zhì)性下降。河渠的最大斑塊指數(shù)持續(xù)下降，可以看出河渠的斑塊集中度下降，景觀優(yōu)勢度逐漸降低。灘涂的最大斑塊指數(shù)和斑塊聚集度都呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，可以看出灘涂的斑塊集中度不斷增強，景觀優(yōu)勢度和異質(zhì)性持續(xù)增加。

從水庫坑塘的斑塊數(shù)量的持續(xù)增加可以看出，2000—2018年水庫坑塘的景觀破碎化程度不斷加劇。水庫坑塘的邊緣密度、斑塊聚集度和斑塊數(shù)量呈現(xiàn)出相同的變化趨勢，即持續(xù)增加，水庫坑塘的景觀格局逐漸趨于復雜，景觀異質(zhì)性增加。而最大斑塊指數(shù)、斑塊形狀指數(shù)都呈現(xiàn)波動增長的趨勢，這兩個指數(shù)僅在2010—2015 年出現(xiàn)小幅度下降，可以看出期間水庫坑塘的景觀集中度不斷增加，景觀優(yōu)勢度明顯。

5.農(nóng)村居民點和其他建設用地

2000—2018年保護區(qū)內(nèi)農(nóng)村居民點的斑塊數(shù)量一直較為平穩(wěn)，農(nóng)村居民點整體的景觀破碎化程度變化不大。邊緣密度和斑塊形狀指數(shù)整體上呈現(xiàn)增加的趨勢，邊緣密度在2010 年前持續(xù)下降，2010 年后持續(xù)小幅度增長；而斑塊形狀指數(shù)呈先增加后減少最后又持續(xù)增加的變化，可以看出農(nóng)村居民點的景觀復雜程度逐漸增強。斑塊聚合度和斑塊形狀指數(shù)的變化趨勢相同，可以看出農(nóng)村居民點的景觀異質(zhì)性也不斷增強。從最大斑塊指數(shù)來看，該指數(shù)先減少后增加，可以看出農(nóng)村居民點的景觀集中度和優(yōu)勢度小幅度增加。

與農(nóng)村居民點相比，2000—2018年保護區(qū)內(nèi)其他建設用地的景觀格局變化顯著。其中其他建設用地的斑塊數(shù)量持續(xù)下降，從2000年的38塊下降至2018年的4塊，下降幅度大，其他建設用地的景觀破碎化程度不斷加深。邊緣密度、最大斑塊指數(shù)和斑塊形狀指數(shù)在2005年前呈增長趨勢，在2005年后持續(xù)下降，可以看出其他建設用地的景觀格局從復雜趨于簡單，景觀格局的集中度下降。從斑塊聚合度來看，該指數(shù)先下降后增加后又下降，其他建設用地的景觀異質(zhì)性整體上呈不斷下降的趨勢。

6.裸土地

裸土地2010—2015年整體變化不大，各景觀格局指數(shù)都較為平穩(wěn)。

三、結論與建議

（一）研究結論

從鹽城珍禽自然保護區(qū)的整體景觀格局變化情況來看，斑塊數(shù)量和斑塊密度兩個指數(shù)顯示2000—2018 年鹽城珍禽自然保護區(qū)的總體景觀破碎化程度和復雜程度加深，最大斑塊指數(shù)顯示保護區(qū)內(nèi)各景觀類型分布不均衡；同時，香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)多樣性均勻度指數(shù)表明鹽城珍禽自然保護區(qū)的整體景觀格局朝著單一化方向發(fā)展。從不同景觀類型來看，各景觀類型的變化存在顯著差異，旱地、水庫坑塘、其他建設用地是景觀格局變化最為明顯的三類景觀類型。這三類景觀類型的變化也是引起鹽城珍禽自然保護區(qū)景觀破碎化程度加深、影響生物多樣性保護成效的主要原因。

（二）對策建議

通過對鹽城珍禽自然保護區(qū)景觀格局的動態(tài)分析可以看出，當前鹽城珍禽自然保護區(qū)存在景觀格局破碎化程度和復雜程度不斷加深、景觀格局逐漸單一化等問題。因此，可以調(diào)整、優(yōu)化保護區(qū)內(nèi)的土地利用格局；強化分區(qū)管理，完善保護區(qū)監(jiān)測體系；開展濱海濕地國家公園試點建設，系統(tǒng)保護濕地資源，通過這些方式來改善鹽城珍禽自然保護區(qū)的景觀格局。

（1）調(diào)整、優(yōu)化保護區(qū)內(nèi)的土地利用格局。目前鹽城珍禽自然保護區(qū)主要分為實驗區(qū)、緩沖區(qū)和核心區(qū)三大功能區(qū)。根據(jù)國家自然保護地管理指導意見并結合鹽城自然保護區(qū)的實際情況，建議將鹽城珍禽自然保護區(qū)現(xiàn)有的三區(qū)變兩區(qū)，調(diào)整為一般控制區(qū)和核心保護區(qū)兩部分。[25-26]舉例來說，可將原本的緩沖區(qū)與實驗區(qū)合并為一般控制區(qū)，開展?jié)竦赜^鳥、實施濕地生態(tài)系統(tǒng)修復、丹頂鶴種群研究、治理互花米草及其他入侵物種等科學研究工作；同時結合鹽城珍禽自然保護區(qū)豐富的生態(tài)旅游資源，開發(fā)以休閑觀光、科普教育與宣傳為主要內(nèi)容的生態(tài)旅游項目，提供有特色、深層次、多樣化的生態(tài)旅游產(chǎn)品。

（2）強化分區(qū)管理，完善保護區(qū)監(jiān)測體系。生物多樣性會受到人為干擾、氣候變化以及保護區(qū)管理政策等多種因素的影響，因此需要運用大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感等技術手段，針對各種影響因素加強自然保護區(qū)內(nèi)的監(jiān)測工作，建設一體化的監(jiān)測體系。[27-28]在調(diào)整功能區(qū)劃的基礎上，要加強對鹽城珍禽保護區(qū)內(nèi)的分區(qū)管理，增加保護區(qū)內(nèi)的巡邏人員，保證核心保護區(qū)不受人類干擾，嚴禁一般控制區(qū)及保護區(qū)周邊非法獵捕候鳥。在強化分區(qū)管理的同時，有必要針對鹽城珍禽保護區(qū)的灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)和丹頂鶴等重點保護動物制定科學的監(jiān)測方案?？梢詫χ攸c保護物種和珍稀鳥類開展全天候實時監(jiān)測并建立鹽城珍禽保護區(qū)生物多樣性數(shù)據(jù)平臺，加強對物種監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，及時調(diào)整相應的保護政策。

（3）開展濱海濕地國家公園試點建設，系統(tǒng)保護濕地資源。國家公園是一種重要的自然保護地類型，是為了保護具有代表性的生態(tài)系統(tǒng)、物種種群或自然景觀，強化自然資源的統(tǒng)一管理和保護建立的特定區(qū)域。[29-30]2019年7月，黃（渤）海候鳥棲息地（第一期）被列入世界自然遺產(chǎn)，是我國第一塊濱海濕地類型的世界自然遺產(chǎn)，生物多樣性保護意義重大。目前我國10處國家公園試點中尚未涉及濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)，因此可以立足鹽城濱海濕地資源，整合鹽城珍禽保護區(qū)、江蘇大豐麋鹿國家級自然保護區(qū)、江蘇鹽城條子泥市級自然保護區(qū)等多個自然保護區(qū)統(tǒng)一管理，開展鹽城濱海濕地國家公園的試點建設，系統(tǒng)地保護濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)以及麋鹿、丹頂鶴等物種棲息地。建立鹽城濱海濕地國家公園試點不僅可以提升鹽城濱海濕地生物多樣性的保護成效，而且能夠解決鹽城濱海濕地區(qū)域景觀格局破碎化和復雜化程度加深等問題，促進鹽城濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定發(fā)展，實現(xiàn)綠水青山向金山銀山的有效轉化。