道路干扰指数在十三陵林场森林功能区的应用

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道路的不断扩张对所在区域周边景观的干扰效应日趋明显。进行森林资源开发利用时,需要充分考虑道路的干扰因素以避免造成不必要的景观破碎化风险。本研究以保护和提升北京市昌平区十三陵林场森林景观质量为目标,以林场森林资源二类调查数据和十三陵地区路网矢量信息为主要数据源,对研究区的森林景观进行功能区划和景观格局分析。在此基础上,建立了研究区道路等级分类系统,通过道路缓冲区分析、道路节点分析和道路干扰定量分析等手段,分析评价了研究区的道路网络分布情况,提出了林区道路规划设计意见,以期为十三陵林场森林景观保护工作提供理论依据和数据参考。(1)结合研究区地形地貌、可及度和森林景观的功能特点,把研究区划分为森林游憩区、森林景观区、生态涵养区及辅助功能区四大分区,同时确立了各自的功能定位。(2)在ArcGIS和Fragstats的软件支持下,选取14个景观格局指数,对3种分类体系中的景观要素从组成结构、数量结构和异质性等方面进行了景观格局分布特征研究。结果发现:研究区以有林地为优势景观;有林地斑块连接性最好,破碎化程度最低;人工林较于天然林景观分布形式更多、边缘复杂度更高;道路缓冲区分析发现,人行道路对研究区的景观影响最大;道路节点统计分析发现,节点数量和空间分布在各类景观系统中差异合理,森林游憩区可按需求增加路网建设。(3)在对研究区道路网络按等级进行赋值后,提出一个综合反映路网分布密度,邻域交通干扰强度以及路段对景观直接干扰强度等道路影响形式的景观指数,定量化分析并评价林区道路对研究区森林景观的潜在影响,制作了道路干扰指数空间分布图。结果表明,所使用的道路干扰指数能够合理反映研究区内的道路干扰情况;侧柏林的归一化道路干扰指数值为38.27,针叶林地区受潜在干扰威胁最为严重(平均值41.87),白皮松林受潜在干扰威胁最大(65.92),需要采取有效保护措施;森林景观区道路干扰程度需要适当降低。进行Spearman秩相关检验后发现,在构成道路干扰指数的三个2级指数中,最近干扰(N)对最终指数结果的影响最为显著(0.99)。基于以上研究成果,归纳总结了道路规划建设在生态层面的策略观点,为今后十三陵林场的林道建设与管理提出了建议。
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