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生態(tài)完整性（Ecologicalintegrity）從狹義上說，包含生態(tài)系統(tǒng)健康、生物多樣性、穩(wěn)定性、可持續(xù)性、自然性和野生性以及美譽度等；而從廣義上說，它是物理、化學和生物的完整性的總和[1]。自1949年AldoLeopold提出生態(tài)完整性概念以來，其內涵不斷的發(fā)展，包括從結構視角、功能視角、自組織視角、人類價值觀視角等多個視角來闡述生態(tài)完整性的內涵[2]。結構視角認為，生態(tài)系統(tǒng)完整性就是生態(tài)系統(tǒng)具有其本身的成分(植物、動物和其他有機物)和完整的過程（如生長和再生），強調生態(tài)系統(tǒng)的“全部”[3]；功能視角是整體論，強調系統(tǒng)的整體特征，認為生態(tài)系統(tǒng)完整性指的是“一種就系統(tǒng)所處的地理位置來說，最佳的演化狀態(tài)”[4]；自組織視角認為，一個完整的生態(tài)系統(tǒng)作為自組織耗散結構，可以通過減熵達到穩(wěn)態(tài)；人類價值觀視角認為，一個生態(tài)系統(tǒng)是否具有“完整性”，不但取決于系統(tǒng)的結構和功能狀態(tài)是否可以被人類社會接受，也取決于管理者的價值判斷。因此，需要依據(jù)區(qū)域生態(tài)管理的目標和人類對生態(tài)環(huán)境的利用，給出生態(tài)完整性的定義[5]。目前，國內外主要通過如下幾種方法評價生態(tài)完整性：一是通過選擇指示物種進行評價，如2009年Francis等用水生昆蟲作為生物指標，采用物種豐富度指數(shù)對瓦里河上游和尼日爾河三角洲兩地的生態(tài)完整性進行研究；二是建立壓力-響應指標，2006年Robert等使用pH值、導電率、溪流中植被等多種指標，對沿海平原流域系統(tǒng)的生態(tài)完整性進行評價；三是通過建立結構-功能-組成指標來反映一個生態(tài)系統(tǒng)的完整性，如關曉睿通過研究景觀結構、功能的動態(tài)變化，對莫莫格濕地生態(tài)完整性變化進行了評估。由于生態(tài)完整性定義存在多個視角，選用何種指標來測量完整性，往往是依據(jù)于測量者的目標來決定的。為減小旅游開發(fā)對生態(tài)完整性產(chǎn)生的破壞，本研究利用景觀生態(tài)學原理[6]，通過對景觀格局指數(shù)的研究，從系統(tǒng)結構和功能兩方面定量化研究青秀山完整性狀況，力圖為保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境和合理的旅游開發(fā)提供有益的參考[7]。   1區(qū)域概況與研究方法   1.1區(qū)域概況   青秀山森林公園位于廣西南寧市東南部，北起鳳嶺分區(qū)、西至青山路，南面和東面被邕江環(huán)繞，地形上屬于湖泊盆地，周圍丘陵群山環(huán)繞，總體地勢呈北高南低，主要分為核心景區(qū)、北坡生態(tài)保護區(qū)及森林植物樂園3大部分，總面積約13km2。區(qū)域內海拔63.9～288.3m，最大相對高差為224.4m，由鳳凰嶺、青山嶺等18座小山峰組成，此外，分布的大小池塘以及水域面積共65.62hm2。因地勢變化較大，故區(qū)域內用地類型較為豐富，目前主要有園地、林地、荒草地、耕地（水田、地）、建筑用地、水體、道路等。景區(qū)內植物覆蓋率高達86%，生態(tài)效益顯著，被稱為南寧市的“綠肺”。   1.2研究方法   基于景觀指數(shù)分析生態(tài)完整性的前提是確定景觀要素的斑塊類型。地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種專業(yè)管理與分析地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，目前，GIS與遙感相結合的方法，已在區(qū)域景觀格局研究中得到廣泛應用。在實際應用中，將直接提取遙感信息和間接提取地理相關分析信息的兩大方法相結合，來獲取研究所需的信息。在衛(wèi)星影像預處理過程中，首先，經(jīng)過影像匹配幾何糾正、濾波處理、HIS與RGB變換等步驟，去掉云層；其次，由于遙感影像信息受到分辨率的限制，直接提取信息是有一定限制的。因此，在進行景觀斑塊劃分的過程中，對于林地、農(nóng)田、荒草地等用地類型，用自動監(jiān)督分類與目視糾正結合的方法來提取信息，確定景觀斑塊類型。   1.2.1生態(tài)完整性評價指標體系的確定   Kay指出，一個生態(tài)系統(tǒng)的完整性應該反映這個系統(tǒng)的組織狀態(tài)，這包括功能和結構兩個方面。因此，評價生態(tài)系統(tǒng)完整性的指標應包括與系統(tǒng)的結構穩(wěn)定、功能健康和環(huán)境干擾相關的指標，如用優(yōu)勢度、破碎化程度來研究的景觀結構指標，表示豐富度的景觀多樣性指標等。由上可見，由于生態(tài)完整性評價指標體系涉及廣泛，其指標體系的種類和項目也比較多，因此一個指標是否有研究價值，往往取決于研究的目標和研究對象的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育特征，以及資料獲取的可操作性等。由于青秀山森林公園的生物系統(tǒng)資料缺乏，主要考慮陸地植被有關的動態(tài)指標，從3個方面來評價完整性：一是生態(tài)體系結構指標，二是生境多樣性指標，三是破碎化指標。主要測量指標如表1所示。   1.2.2生態(tài)體系結構指標的測定   根據(jù)景觀生態(tài)學理論，生態(tài)系統(tǒng)功能的好壞一定程度上是由系統(tǒng)的結構來決定的，功能是和相關結構相協(xié)調的。而判斷一個區(qū)域的模地（也稱基質），往往是衡量這個區(qū)域的結構構成是否合理的開始，這主要是由于模地主導著整個景觀環(huán)境的特性和變化，其具有區(qū)域背景地域特性的特點，所以可以作為衡量一個生態(tài)系統(tǒng)狀況的重要指標。目前，模地的認定有3個標準，即連通程度高、相對面積大、具備動態(tài)調整功能。國際上，優(yōu)勢度值(Do)常常作為判定的定量指標進行研究，優(yōu)勢度Do由密度(Rd)、頻率(Rf)和景觀比例(Lp)3個因子計算得出，計算公式如下：Do=〔(Rd+Rf)/2+Lp〕/2×100%（1）式中，Rd表示斑塊密度，Rd＝（斑塊的數(shù)目/總面積）×100%；Rf表示頻度，Rf＝（含有斑塊的樣方數(shù)/總樣方數(shù)）×100%；Lp表示景觀比例，Lp＝（斑塊的面積/樣地總面積）×100%。優(yōu)勢度值的大小，決定研究區(qū)域的模地類型。優(yōu)勢度差異越大，說明模地的主導作用越強烈。   1.2.3生境多樣性指標的測定   在計算生境多樣性指標的時候，需要考慮各類型景觀斑塊的屬性，包括面積的大小、分布均勻度以及景觀斑塊類型的數(shù)量等。目前，較為成熟的測定方法是選用Shannon多樣性指數(shù)來進行定量計算。其計算公式如下：i=1Σ（PilnPi）（2）式中，Pi表示第i種斑塊類型在景觀中出現(xiàn)的概率；m表示斑塊種類數(shù)。研究顯示，對于給定的m，當Pi=1/m，H達到最大值（Hmax=ln(m)）。由（2）式可以看出，景觀結構的豐富程度會隨著H的增大而增大。同樣m的數(shù)值越大，或者各類型景觀分布越平均，則表示景觀多樣性越大；當m=1時，指數(shù)H值為零；當區(qū)域由兩種或者兩種以上類型斑塊構成，且所占比例為1/m時，斑塊多樣性最高。#p#分頁標題#e#   1.2.4破碎化指標的測定   （1）破碎化指數(shù)。破碎化指景觀分裂的破碎程度，破碎化程度能有效反映出人們對自然景觀結構的破壞程度，在一定程度上能反映出某一系統(tǒng)在維持當前功能的前提下，其結構的穩(wěn)定程度。計算公式為如下所示：FD1=(Ny-1)/Nc（3）FD2=〔MPS*(Nf-1)〕/Nc（4）式中，F(xiàn)D1和FD2為不同類型的兩種破碎化指數(shù)。FD1為整個研究區(qū)的破碎化指數(shù)，F(xiàn)D2為某一景觀類型的破碎化指數(shù)，其中，F(xiàn)D1、FD2的值在0到1之間，0表示破碎化程度最低，1表示破碎化程度最高；Ny為景觀內各類型斑塊總數(shù)；Nc為最小斑塊面積與總面積的比值；MPS為斑塊面積大小的平均值與面積最小斑塊的比值;Nf為景觀i的總斑塊數(shù)。（2）斑塊密度。斑塊密度即斑塊數(shù)量除以斑塊面積得到的值，能一定程度上反映斑塊的破碎程度，常常被用在生態(tài)評估領域。得到的值越大，密度越大，證明斑塊的數(shù)量越多，反映其破碎化程度也越高。該指標可以測量所有斑塊數(shù)與該斑塊面積比值以及特定斑塊數(shù)與其斑塊面積比值，從而比較不同類型斑塊之間的破碎化狀況，識別不同景觀受到的破壞強度，具有整體性和針對性雙重優(yōu)勢。計算公式如下：Si=Ni/Ai（5）式中，Si為景觀i的斑塊密度，Ni為景觀i的斑塊數(shù)，Ai為景觀i的總面積。141（3）廊道密度指數(shù)。廊道密度指數(shù)指廊道景觀在研究區(qū)單位面積內的長度，反映研究區(qū)廊道的破碎化程度。廊道的線狀特性，在作為通廊的同時，也加劇著景觀的破碎化程度。單位面積中廊道長度愈長，說明景觀被分割的次數(shù)越多，即破碎化程度愈高。廊道密度指數(shù)和斑塊密度指數(shù)是衡量一個區(qū)域景觀破碎化重要因子。其算式為公式如下:M=Li/A（6）式中，M為廊道密度，Li為廊道類型i的總長度，A為研究區(qū)域總面積。本文以青秀山道路廊道作為研究對象。   2結果與分析   運用軟件對衛(wèi)片進行處理和分析，最終得出青秀山用地斑塊類型（圖1，封底），各斑塊面積及數(shù)量統(tǒng)計見表2。   2.1生態(tài)體系結構指標   由軟件計算結果（表3）可知，林地景觀的斑塊面積為801.20hm2，占總用地面積的68.71%，在面積比上遠高于其他景觀類型；林地景觀斑塊數(shù)占總斑塊數(shù)的27.69%，證明林地面積分布廣泛；林地景觀在樣方中出現(xiàn)的頻率為100%，說明林地在研究范圍內是均勻分布的。結合優(yōu)勢度計算公式（1），得出林地景觀優(yōu)勢度的值為66.28%，遠高于其他景觀類型。相關學科表明，優(yōu)勢度遠高于其他景觀類型的斑塊，對整個研究區(qū)域具有主導作用，所以本文將林地作為模地進行研究。   2.2生境多樣性指標   景觀生態(tài)學中常常將模地作為處理單元，來研究生態(tài)格局的多樣性。本研究以林地斑塊為模地進行多樣性計算。由公式（2）計算，得出各林地景觀類型多樣性相關指數(shù)（表4）。林地景觀多樣性H的值為1.0633，與Hmax相比，占到Hmax的76.70%，說明青秀山林地景觀類型的多樣性良好。   2.3破碎化指標   通過對破碎化指數(shù)的分析，由公式（3）、（4）得出各景觀類型斑塊的破碎化狀況（表5），研究區(qū)整體破碎化指數(shù)為0.0018，破碎化程度較低，說明景區(qū)各景觀類型分布較為集中。其中，斑塊數(shù)量最多的水體斑塊破碎化程度最高，達到0.35812，斑塊數(shù)量最少的建設用地斑塊破碎化程度最低，為0.02686。另外，密度指數(shù)（Si）中，水體斑塊的密度指數(shù)為36.50%，在各斑塊類型中位居第一；建設用地斑塊密度最小，為2.88%；道路的廊道密度指數(shù)為0.00424，說明道路對整個區(qū)域完整度的破壞不大。   2.4生態(tài)完整性綜合評價   依據(jù)相關研究，對于生態(tài)完整性測量的基準參考狀態(tài)確定為“沒有人文活動”的原始狀態(tài)和自然狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，生態(tài)系統(tǒng)才能達到或維持高水平的完整性。本文運用Daniel在研究濱水帶生態(tài)完整性中的分級方法，將指標值偏離參考狀態(tài)的程度分作5級，分別賦予指標值1～5分：5分表示與基準參考狀態(tài)十分一致、具有很高的完整性，4分為良好狀態(tài)，3分為一般狀態(tài)，2分為較差狀態(tài)，1分則表示該項偏離基準參考狀態(tài)50%或以上、其完整性水平很低。通過相關專家評分和軟件分析，生態(tài)完整性相關指數(shù)計算結果見表6。從表6可以看出，整體破碎化指數(shù)分值最高、為4.59分，斑塊多樣性指數(shù)和破碎化指數(shù)FD2最低、均為3.33分。取各指標分值的平均值，得出項目區(qū)域生態(tài)完整性分值為3.98，屬于良好狀態(tài)。   3結語   作為模地的林地景觀斑塊面積為801.20hm2，占總用地面積的68.71%，遠大于其他景觀類型；林地景觀的斑塊密度為27.69%；平均優(yōu)勢度值為66.28%，遠高于其余景觀類型。對比國內外研究顯示，當林地為區(qū)域內模地主導著整個區(qū)域時，表明該區(qū)域的生態(tài)完整性情況較好，由此可以說明目前青秀山森林公園生態(tài)完整性處于較好狀態(tài)。通過對青秀山模地斑塊進行分析，林地多樣性指數(shù)為1.0633，占Hmax的76.70%，表明林地多樣性程度較好。資料顯示，項目區(qū)域內主要以荔枝、龍眼、板栗等經(jīng)濟林樹種為主，而其他闊葉林面積較小，說明項目區(qū)林地多樣性改善空間較大。通過破碎化指數(shù)FD1分析，項目區(qū)整體破碎化指數(shù)為0.0018，破碎化程度較低，說明景區(qū)各類型景觀分布較為集中。針對破碎化指數(shù)FD2分析破碎化程度最高的是水體景觀，達到0.35812，斑塊個數(shù)達到243個，是區(qū)域中斑塊數(shù)量最多的景觀類型，實際情況表明由于水體景觀大部分都是由面積不等的池塘組成，受人為干擾較大，故破碎化程度較高。