地震对山地生态系统的影响——以5.12汶川大地震为例

地震是人类面临的主要自然灾难之一，其对于自然生态系统也有着巨大的影响。地震往往会导致生态系统发生退化，尤其自身比较脆弱的山地生态系统。以5．12汶川大地震为例，系统总结了山区地震的基本特点，综述了地震对于典型山地生态系统、生物多样性、山地景观以及区域生态安伞的影响。地震对于山地生态系统可能会产生直接的影响（损毁动植物、破坏栖息地、改变水文过程），也可能产生间接的影响（污染环境、改变动植物习性、影响生物化学循环）。无论是直接还是间接影响，都是以地震对山地生态系统地形地貌的改变为主导。山区由于地震而引发的次生灾害对于山地生态系统的影响也非常显著。建议应该加强有关地震对山地生态系统影响方面的研究，并指出了围绕此次5．12汶川大地震，应该重点开展的几个研究方向。     

汶川地震对都江堰地区大熊猫生境的影响

为了明确汶川地震破坏区的空间分布特征及其对大熊猫生境的影响，选择在都江堰地区采用遥感数据解译和GIS模型分析相结合的方法进行了此项研究。研究结果表明：汶川地震及其产生的滑坡、泥石流等次生灾害造成的植被破坏区面积为12862hm^2，其中78．64％的破坏区位于龙溪虹口自然保护区内部。地震破坏区在空间上主要分布在海拔1400—2400m，坡度20～55°之间的山坡上。地震造成都江堰地区21．63％的大熊猫生境丧失，其中海拔2200～3000m之间的大熊猫生境丧失比例较大。大熊猫生境破碎化程度严重，震后的生境斑块数量是震前的7．7倍。龙溪虹口自然保护区的大熊猫生境丧失更为严重，其丧失比例为32．15％，而保护区外部的大熊猫生境丧失较轻，其丧失比例为9．83％。地震造成该地区大熊猫生境丧失严重，生境破碎化加剧，为了增加大熊猫可利用的生境，在震后恢复重建中应当避免在大熊猫生境中开展旅游。     

岷江干旱河谷-山地森林交错带震后生态恢复的关键科学技术问题

作为典型的生态过渡区，岷江干旱河谷-山地森林交错带不仅是藏羌居民生活的重要区域，而且在抑制干旱河谷上延和延伸亚高山森林生态系统的功能等方面具有十分重要的作用。但这种脆弱生态系统极易受到人类活动干扰和自然灾害的损害，使其成为“5．12”汶川大地震中受损程度较高、灾后生态恢复与重建的重点区域之一。基于岷江干旱河谷-山地森林交错带受汶川大地震破坏的特点以及该区的生态重要性和本身的脆弱性，损毁生态系统的快速评估与生态重建规划、生产与生态双赢共建关键技术、震后残存植被保育、水源涵养地植被保护与恢复、震毁植被恢复与重建、耕地生产恢复与重建、边坡综合治理、低效薪炭林改良以及居民聚居点风景林营造等被认为是震后生态恢复的关键科学技术问题。震毁生态系统的生态恢复过程监测与评估、干旱河谷-山地森林交错带生态系统的脆弱性机制及生态学过程、震后生态系统对变化环境的响应与适应机制等可能是未来的重点研究领域。     

地震灾害对四川省区域生态系统危害及损失评价

地震是自然灾害中最为严重的一种，其带来的生态破坏灾难巨大，区域生态系统损害估算是目前研究中的难点问题之一。对我国西部地震的生态损失特点进行了研究，系统总结国内外地震灾害的生态系统损失评估成果，提出了西部地震生态损失评估模型：Eq=Ep＋ERC＋ERL，利用指数分析法和机会成本法等构建了地震研究的基本计算模型和理论，提出用地震生态损失量和地震生态损失灾害度相结合的办法来研究具体区域生态系统的地震灾害损失。利用模型计算，四川省在本次地震中森林碳汇储备能力每年损失78．1万t，损失价值2．5×10^8元，森林释放氧气能力降低67．38万t，损失价值2．7×10^8元。直接生态系统损失（％）647．58×10^8元，生态系统恢复费用（ERC）1158．31×10^8元，全省森林生态系统生态服务价值损失达1055．88×10^8元，综合生态损失在3527．31×10^8元，灾度0．38，属于明显灾害破坏。灾害损失和灾害度的快速评估对于指导灾后生态系统重建工作和生态系统工程的防灾都具有重要的积极作用。     

地震的生态系统危害研究获新成果

地震是自然灾害中最为严重的一种，其带来的生态破坏灾难巨大，区域生态系统损害估算是目前研究中的难点问题之一。正确评估其生态价值损失将影响政策的制定和管理措施的确定，从而影响生态系统的恢复与重建目标的选择。     

不同地震烈度对灾区景观生态破坏程度的评价

利用地震前后的遥感资料和区域基础数据，结合地震对区域景观生态的破坏特征，分析地震前后景观生态系统过程变化以及不同地震烈度下的景观生态异质性。从景观稳定性和景观异质性出发，运用层次分析法，建立景观生态破坏评价的指标体系，对不同地震烈度下区域景观生态破坏程度进行评价，得出以下结论：（1）地震使大面积林地、耕地和草地破坏，山体滑坡、崩塌严重，裸地、裸岩面积大量增加。在大于Ⅸ级烈度区域，地震后，有林地和耕地面积减少了458．48km^2和91．16km^2，裸地（岩）面积增加了496．23km^2。（2）通过对Ⅸ级以上地震区的景观格局指标分析得出：地震前，区域整体的景观生态的多样性、均匀性、景观破碎度和优势度值均反映出区域的生态系统较为脆弱，地震造成了明显的景观空间异质，加速了生态环境退化。（3）运用层次分析法，从景观稳定性和景观异质性两个方面对不同烈度下景观生态破坏进行评价。得出：Ⅸ、Ⅹ和Ⅺ级地震烈度区域景观生态破坏程度综合值为0．42、0．66和0．80，即中度破坏、重度破坏和极度破坏。根据以上综合分析得出，Ⅷ级地震区域应属于轻微破坏级，建议“5．12”汶川大地震灾害生态环境恢复从建工作应重点考虑Ⅸ级以及Ⅸ级以上区域。     

基于面向对象方法的汶川大地震灾害土地覆盖变化

通过面向对象的模糊分类方法对汶川地震前后两期的Landsat-TM影像数据进行土地覆盖类型解译，结合应用统计学法、景观指数法分析研究区土地覆盖的时空格局和演变趋势。结果表明：（1）使用面向对象的分类方法对研究区域土地覆盖类型进行提取，地震前后两期遥感数据分类总精度分别达到0．90和0．92，Kappa系数达到0．88和0．90，取得了较好的精度效果，适用于区域覆被的提取。（2）“5．12”汶川地震后，区域林地退化显著，较地震前面积减少35679．76hm^2，减少幅度达7．66％。土地退化明显，不透水面由地震前的24558．61hm^2增加到67935．41hm^2，相对动态度达到176．62％。水体面积增加了近40％，相对动态度为35．82％。（3）地震前后土地覆盖破碎度呈增加趋势。斑块数大量增加，其中，不透水面增加最多，由震前的240块增加到539块。区域蔓延度指数（CONTAG）由震前的40．89下降到31．09，散布与并列指数（IJI）由65．10上升到了73．99，均匀度指数（SHEI）从1．04上升到了1．35。以上指数均反映地震使研究区斑块破碎度加剧，斑块间的离散程度增高，植被景观退化及其空间格局演变导致了生态退化以及区域生态系统服务功能衰退。     

地震的生态系统危害研究获新成果

地震是自然灾害中最为严重的一种,其带来的生态破坏灾难巨大,区域生态系统损害估算是目前研究中的难点问题之一。正确评估其生态价值损失将影响政策的制定和管理措施的确定,从而影响生态系统的恢复与重建目标的选择。     

地震的生态系统危害研究获新成果

地震是自然灾害中最为严重的一种,其带来的生态破坏灾难巨大,区域生态系统损害估算是目前研究中的难点问题之一。正确评估其生态价值损失将影响政策的制定和管理措施的确定,从而影响生态系统的恢复与重建目标的选择。     

地震的生态系统危害研究获新成果

地震是自然灾害中最为严重的一种,其带来的生态破坏灾难巨大,区域生态系统损害估算是目前研究中的难点问题之一。正确评估其生态价值损失将影响政策的制定和管理措施的确定,从而影响生态系统的恢复与重建目标的选择。     

Impact of the 2008 Wenchuan earthquake on biodiversity and giant panda habitat in Wolong Nature Reserve,China

Natural disasters such as earthquakes have profound effects on the earth’s biodiversity. However, studies on immediate earthquake impacts are rarely conducted at fine scales due to logistical constraints. We conducted the first post-earthquake field survey in Wolong Nature Reserve, Wenchuan, China, less than 1 year after it was hit by a magnitude 8.0 earthquake in 2008. Since Wolong harbors approximately 10% of the endangered wild giant panda (Ailuropoda melanoleuca) population, the impact of the earthquake on the giant panda and its habitat is of particular concern. We established 15 transects in three focus areas within the Reserve where we classified occurrences of earthquake damage according to vegetation and geophysical characteristics. In the 11.2 km² area sampled, we recorded 156 occurrences of earthquake damage consisting of landslides and mudflows, which comprised a total area of 0.88 km². Of all earthquake damage occurrences sampled, only 36% of occurences (73% of surface area) corresponded to damaged areas previously detected through broad-scale remote sensing. The remaining damaged areas mainly consisted of occurrences too small to be detected without field observation. Although there were significant losses to tree and shrub species diversity and richness in earthquake-damaged areas, remnant vegetation was found in the majority (80%) of damaged areas, suggesting the potential for forest recovery. Most earthquake-damaged areas were too steep to be classified as suitable giant panda habitat (79%). In addition, a sizable number of signs of giant panda (67) and other wildlife (148) were observed near the earthquake-damaged areas, and there appeared to be avoidance of earthquake damage only at short-range distances. This study has implications for understanding the impact of natural disasters on biodiversity and highlights the importance of fine scale on-the-ground assessments of disaster impacts on wildlife and their habitats.     

汶川地震对大熊猫栖息地的影响与恢复对策

 大熊猫是生物多样性保护的旗舰种, 保护大熊猫及其栖息地是保护生物多样性和生态系统功能完整性与稳定性的重要保障体现。汶川地震灾区位于大熊猫重点分布区岷山-邛崃山, 地震及其次生灾害导致该区27个大熊猫自然保护区不同程度受损, 8.3%的大熊猫栖息地因地震而被破坏。地震及其次生灾害对大熊猫栖息地的影响主要表现在: 1) 地震埋没和砸毁大熊猫赖以生存的主食竹, 地震可能诱发主食竹开花, 威胁到大熊猫的健康和食物安全; 2) 地震及其诱发的土壤和山石运动显著影响森林的动态特征, 森林大面积丧失或质量下降; 3) 地震改变大熊猫栖息地生境特征, 大熊猫个体交流的廊道阻断, 形成“生殖孤岛”, 遗传多样性降低, 栖息地破碎化进程加快。应对震后大熊猫栖息地恢复的主要对策有: 1) 重新评估震后大熊猫栖息地质量, 并重新规划现有大熊猫保护区群的布局; 2) 应用地理信息系统、遥感及数学模型等手段与野外实地实证研究相结合的方法, 全面查清震后大熊猫栖息地主食竹资源状况及分布规律并及时监测其动态, 复壮更新大熊猫主食竹; 3) 利用天然植被自然恢复和人工重建等措施恢复因地震而退化或丧失的大熊猫栖息地。     

四川盆地多重生态系统服务景观指数评价与服务簇识别

明确多重生态系统服务与生态系统服务簇的空间格局对于维持区域生态安全格局与可持续发展至关重要。在评估四川盆地2015年6种生态系统服务的基础上,计算了表征综合水平的多重生态系统服务景观指数;进而分析了生态系统服务间权衡与协同关系;并基于K-均值聚类法识别了研究区内生态系统服务簇的空间格局。研究结果表明：（1）研究区的多重生态系统服务景观指数平均值达到3.12,同时具有明显的空间分异性,整体上呈现出东南高西北低的空间分布格局,高值区主要分布于川东平行岭谷区,以林、草地为主的区域最高,城市建成区及其邻近地区最低。（2）6种生态系统服务空间异质性显著,且不同服务间协同与权衡关系并存,其中碳汇、生境质量和水土保持服务三者间的协同关系显著,碳汇、生境质量和水土保持服务与娱乐和粮食供给服务间的权衡关系均较强;产水服务与其他各项服务间的权衡与协同关系均较弱。（3）四川盆地可划分为文化旅游、食物供给、生态保育和多功能复合均衡型4种服务簇,其空间布局与内部结构分异明显。文化旅游型服务簇面积最小,面积占比为3.11%,主要分布于成都和重庆城镇及其周边地区,其提供多重生态系统服务功能的能力最弱;食物供给型服务簇主要位于成都平原、浅丘及部分河谷区域,面积约占36.23%;生态保育型服务簇主要分布于盆周山地,以林地为主导,其提供多重生态系统服务功能的能力最强,面积占比达22.61%;多功能复合均衡型服务簇分布最广,面积占比为38.04%,集中于川中、川东丘陵及平行岭谷槽谷区域。采取差异化优化措施有利于整体提升四川盆地生态系统服务能力,维护区域生态安全格局。     

基于熵值法与变异系数的大熊猫分布区生态系统评价

近年来大熊猫栖息地、竹林的面积与野生种群数量均有较大增长,同时栖息地破碎化与局域种群隔离也有加剧趋势.正确认知当前大熊猫分布区生态系统的状态,对于大熊猫保护至关重要.以大熊猫分布区为研究区域,3次全国大熊猫调查为时间节点,依据等级系统理论对分布区及六大山系生态系统进行分解,联合应用熵值法、变异系数、相关性分析,基于全国大熊猫调查数据与相关文献数据,对分布区及六大山系生态系统演化规律进行了研究.发现在生态系统持续改善的背景下,不同山系生态系统的演化与现状存在差异性,六大山系可以分为3个组别,组内山系的生态系统具有较大共性,组间区别较大;同时,栖息地破碎化与局域种群隔离,造成生态系统质量的普遍下降.应因地制宜地制定差异化的生态保护措施,才能更好地实现各山系大熊猫生态系统的持续改善.     

基于生态系统服务潜在损失的滑坡灾害生态风险评价

滑坡是山地常见的地质灾害,不仅对社会经济和人身安全造成严重威胁,而且也会对生态系统造成破坏,进而影响人类福祉.滑坡生态风险评价过程中用生态系统服务表征生态系统的潜在损失,可以为防灾减灾提供更系统全面的参考.西南五省区(四川、云南、贵州、广西、重庆)地貌类型多样、地层岩性复杂、地质构造运动活跃,是我国滑坡灾害最严重的地区之一.本研究从灾害危险性、生态系统脆弱性、生态系统潜在损失3个维度构建了滑坡灾害生态风险评价框架、模型和指标,其中,危险性基于地质、地形、地貌、降水等因素及相互组合关系进行综合分析所得,脆弱性用景观格局指数表征,潜在损失用生态系统服务来衡量,进而对西南五省区的滑坡灾害生态风险进行评估,结果表明: 生态系统潜在损失较高的地区主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崃山、横断山脉、大渡河流域地区、广西北部及大瑶山以东地区.研究区滑坡高生态风险区主要分布在岷山、邛崃山、无量山、哀牢山、苗岭、雷公山及大渡河流域、三江并流等地区.从海拔分布来看,500～1500 m是高风险主要分布的区域,占高风险面积的37.9%;从生态系统类型看,高风险区主要为森林生态系统类型,占高风险区域面积的66.4%.应加强高生态风险区的滑坡监测与预警,重点加强该区域生态系统保护,提高生态系统的稳定性与抵抗力.     

四川邛崃山系小熊猫分布

2000-2002年,对四川邛崃山系11个县(市)的小熊猫分布状况进行了调查.共完成调杏样线2332条,发现有小熊猫痕迹样线130条,分布在9个县,样线平均遇见率为5.57%,样线遇见率最高的是汶川县和崇州市;估算整个山系有小熊猫栖息地面积5107.82km2,以宝兴、汶川和天全3县的面积最大,分别占总面积的34.08%、30.65%和16.61%,这3个县占总面积的81.34%;小熊猫分布密度等级最高的区域是崇州市的四川鞍子河自然保护区.在山系内7个自然保护区中有小熊猫栖息地面积2166.84km2,占栖息地总面积的42.4%.小熊猫空间分布格局极不连续,存在许多空白区域,栖息地存在破碎化趋势,应进一步加强对邛崃山世界遗产地内小熊猫种群的保护.     

基于多时相Landsat5/8影像的岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态监测

植被覆盖度是衡量地表植被状况和指示生态环境变化的一个重要指标。基于像元二分模型,利用Landsat5/8遥感影像和DEM数据,对岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态变化进行了监测,并结合高程、坡度和坡向数据,分析了汶川地震前后植被受损与恢复的空间动态格局变化。研究表明:植被覆盖总体良好,大部分区域的植被覆盖度均在中、高度以上,空间格局上呈现由汶川县东部、都江堰市西北部的龙门山区向两侧减少的总体趋势;地震造成植被受损面积达63808.7 hm~2,且集中分布于海拔567—4331 m、坡度26—51°的范围以及东坡、北坡、南坡和西坡;震后5a,植被恢复面积17786.47 hm~2,主要分布在海拔576—2180 m与3256—3793 m、坡度小于9°和26—51°以及东坡、东南坡和和南坡;高程和坡度对植被损毁与恢复的影响明显高于坡向。     

卧龙自然保护区大熊猫生境评价

生物的生境是指生物生活繁衍的场所,由生物与非生物环境构成。近几个世纪以来,物种绝灭的速度加快,生物多样性丧失最重要的原因是生物生境的人为破坏。对保持生物的生境评价,是分析这些物种种群减少,濒危原因的重要手段,还能为制定合理的保护对策提供依据。根据大熊猫生境分布特点提出了大熊猫生境结构理论模型,将影响卧龙大熊猫生境质量的因素分为物理环境因素、生物环境因素和人类活动因素,探讨了生境评价的程序与卧龙大熊猫生境评价准则,运用地理信息系统技术与空间模拟方法分析了卧龙大熊猫生境质量。在人类活动影响下,卧龙自然保护区内适宜大熊猫生存的生境面积有57597.3hm^2,其中最适生境面积为6256.1hm^2,主要分布在海拔2300－2800m的平缓山坡与台地。