四川龙溪-虹口国家级自然保护区位于成都平原向川西北高原峡谷过渡地带,是长江上游的生态屏障,区域内动植物资源十分丰富,对于维护周边乃至西南地区的生物多样性安全具有重要作用。由于地质灾害的影响,特别是2008年汶川地震的强烈干扰,植被遭受严重损毁,森林景观出现明显退化的现象,无法充分发挥保护区的生态功能,部分地区生态环境脆弱性加强,严重影响周边地区的生态安全和可持续发展。以地理学、景观生态学和环境科学等交叉学科的系统耦合理论作为理论基础,选取西南山地具有典型代表性的龙溪-虹口国家级自然保护区作为研究区,采用野外实地调查法、文献研究法、景观指数法、数学模型分析法、空间分析方法等研究方法,基于RS和GIS等地理空间信息技术,以1998年、2008年和2017年三期遥感数据为主要数据源,以景观格局分析和生态脆弱性评价作为重点,通过研究景观格局动态演变,基于景观格局评价其生态脆弱性,阐明外界干扰前后自然保护区景观格局的演替规律,揭示影响生态脆弱性变化的因素和驱动机制,提出针对不同生态脆弱性等级地区的保护和管理措施并进行示范,以期为同类自然保护区生态环境治理提供科技参考。(1)龙溪虹口自然保护区景观格局剧烈变化,总体表现为景观破碎化、异质性增强、形状趋于复杂。三个时期优势景观基本是以阔叶林和针叶林为代表的林地,由于2008年汶川地震的影响,山体崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害在研究区大范围大面积发生,生态系统结构和功能随着发生变化,区域景观格局变化在总体上表现为分维倒数减小,受外界干扰程度降低,破碎度和分离度小幅增大,景观的破碎化程度略微增大,香农多样性指数和蔓延度上升,表明景观的利用率增大,异质性增加,连通性减弱,主要原因是自然环境的改变,地震及滑坡、泥石流等次生灾害是景观格局演变的关键因子。(2)基于非典型生态脆弱区的自然保护区,景观格局与生态脆弱性具有高度的耦合性,利用景观格局分析对生态脆弱性进行评价具有可行性。以数学模型分析方法作为生态脆弱性评价的分析方法,通过景观指数分析发现自然保护区植被损毁、生态系统功能下降,动植物生境丧失、生物多样性下降风险增强,生态系统结构失衡,环境恢复力减弱,以大熊猫和川金丝猴等两个典型保护动物为例,分析了景观格局演变对栖息地的影响;采用分维倒数、地形指数、最大斑块指数、连接度、破碎度、分离度、斑块密度等7个景观格局指数结合的方式,通过构建SRP模型,运用熵权法确定权重,将景观格局指数以及影响脆弱性的重要干扰因子进行结合,能全面、客观地评价研究区生态脆弱性,可以揭示自然保护区的生态脆弱性变化趋势和驱动机制。(3)龙溪-虹口自然保护区景观类型和区域生态脆弱性时空差异均较为明显。灌木林地、未利用地、草地、水域等景观类型脆弱性程度较高,针叶林、阔叶林的脆弱性较低,防范化解生态系统重大风险的压力依旧严峻,自然环境的变化是生态脆弱性形成的基础,地质灾害又加重了区域生态脆弱性,区域基本以Ⅰ级(0<RVI<0.2)和Ⅱ级脆弱区(0.2<RVI<0.4)为主,Ⅲ级脆弱区(0.4<RVI<0.6)、Ⅳ级脆弱区(0.6<RVI<0.8)、Ⅴ级脆弱区(0.1<RVI<1)占比均较小。生态脆弱性程度较高的区域主要集中于研究区北部,生态脆弱性程度较低的区域主要分布于研究区南部、中部,随着自然要素趋于稳定,生态功能会进一步向好。(4)针对龙溪-虹口自然保护区生态系统退化的问题,结合景观类型的生态脆弱性指数(CVI)和区域生态脆弱性指数(RVI),并以龙溪-虹口自然保护区为示范,提出了就不同等级生态脆弱区的生态恢复和自然保护区管理的政策建议。微度(Ⅰ级)、轻度(Ⅱ级)脆弱区以自然恢复为主,继续实施天然林保护和退耕还林(草)等重点生态工程;中度(Ⅲ级)脆弱区以改造部分灌木林地或加大采用乔灌草相结合种植结构为重点;强度(Ⅳ级)、重度(Ⅴ级)脆弱区试点探索推广水源涵养林、水土保持林等植被营造技术,加强对滑坡、泥石流等灾害的监测。同时提出加强动植物资源保护、积极发展社区共管机制、加大环境宣传教育力度等3条意见,以利于调整和优化景观格局,降低区域的生态脆弱性。