曾 琪， 劉 健,4， 余坤勇， 張今朝， 鄭文英， 陳樟昊

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 福建省資源環(huán)境監(jiān)測與可持續(xù)經(jīng)營利用重點實驗室，福建 福州 350002;2.福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福建 福州 350002;3.福建農(nóng)林大學(xué) “3S”技術(shù)應(yīng)用研究所，福建 福州 350002；4.三明學(xué)院，福州 三明365000）

福建金絲灣森林公園功能區(qū)劃與生態(tài)脆弱性耦合研究

曾 琪1,2,3， 劉 健1,2,3,4， 余坤勇1,2,3， 張今朝1,2,3， 鄭文英1,2,3， 陳樟昊1,2,3

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 福建省資源環(huán)境監(jiān)測與可持續(xù)經(jīng)營利用重點實驗室，福建 福州 350002;2.福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福建 福州 350002;3.福建農(nóng)林大學(xué) “3S”技術(shù)應(yīng)用研究所，福建 福州 350002；4.三明學(xué)院，福州 三明365000）

揭示不同功能區(qū)的生態(tài)脆弱程度，對土地利用合理規(guī)劃與功能的有效利用具有重要的借鑒意義。以福建省三明市金絲灣森林公園為對象，選取坡度、植被覆蓋度和人為可能性干擾因子等建立生態(tài)脆弱性評價指標(biāo)體系，采用綜合評價法分析研究區(qū)生態(tài)脆弱性分布特征，結(jié)合耦合度模型確定功能利用與生態(tài)脆弱性的關(guān)系。結(jié)果表明：研究區(qū)主要劃分為水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)和水土保持重疊區(qū)與景觀游憩區(qū)等4個功能區(qū)，各區(qū)面積分別為 631.01 hm2（37.10%）， 844.91 hm2（49.68%）， 219.90 hm2（12.93%）和 4.91 hm2（0.29%）； 研究區(qū)生態(tài)脆弱性主要以Ⅱ級（0.2＜IEV≤0.4）和Ⅲ級（0.4＜IEV≤0.6）為主，整體呈中部偏低，四周偏高的分布特征；不同功能區(qū)脆弱性有明顯差別，景觀游憩功能區(qū)主要屬于Ⅳ級生態(tài)脆弱區(qū)，水土保持、水源涵養(yǎng)與水土保持重疊功能區(qū)、水源涵養(yǎng)功能區(qū)以Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)為主導(dǎo)；研究區(qū)的土地利用的各功能區(qū)與對應(yīng)等級生態(tài)脆弱區(qū)基本屬于高級耦合，兩者關(guān)系密切。圖4表5參21

生態(tài)學(xué)；功能區(qū)劃；生態(tài)脆弱性；功能利用與生態(tài)脆弱性耦合；森林公園

Abstract:For reasonable land-use planning and effective utilization of systems to reveal ecological vulnerability of different functional zones,functional requirements of the Jinsiwan Forest Park in Sanming City,Fujian Province,the study area,were analyzed and categorized.Spatial distribution of environmental vulnerability was analyzed by choosing slope,vegetation coverage,and the potential human disturbance factor to establish an evaluation system of ecological vulnerability for a comprehensive evaluation.Moreover,the relationship between functional utilization and ecological vulnerability was analyzed by applying a coupling degree model.Results showed that the study area was divided into four functional ecological zones including:water conservation（631.01 hm2or 37.1%）,soil and water conservation （844.91 hm2or 49.7%）,an overlapping area of water conservation with soil and water conservation （219.90 hm2or 12.9%）,and landscape and recreation （4.91 hm2or0.3%）.Ecological vulnerability in the study area was mainly in ZoneⅡ （0.2＜ IEV≤ 0.4）and ZoneⅢ （0.4＜ IEV≤ 0.6）.The areas of low vulnerability were mainly distributed in the central parts of the study region;whereas,areas of high vulnerability were located around the edges.The vulnerability of different functional areas differed with landscape and recreation mainly belonging to ZoneⅣ （0.6 ＜ IEV≤ 0.8）,soil and water conservation as well as the overlapping area of water conservation with soil and water conservation belonging to ZoneⅢ,and water conservation belonging to ZoneⅡ.There was almost a high coupling between each function and the corresponding vulnerability zone.Thus,there was a close relationship.The study has a guidance for the optimization of land use in the Jinsiwan Forest Park and maintaining ecological health and stability.［Ch,4 fig.5 tab.21 ref.］

Key words:ecology;functional regionalization;ecological vulnerability;coupling of functional utilization and ecological vulnerability;forest park

隨著土地利用變化的深入研究，生態(tài)脆弱性已成為土地利用變化研究的重點內(nèi)容。土地利用類型、方式和結(jié)構(gòu)等變化引發(fā)地表徑流、土壤侵蝕、滑坡等自然現(xiàn)象，使得該類型區(qū)域同其他地區(qū)相比表現(xiàn)出更嚴(yán)重的生態(tài)脆弱性［1］。生態(tài)脆弱性是生態(tài)系統(tǒng)在特定時間、空間尺度下受到外界干擾時所具有的敏感程度，是生態(tài)環(huán)境在干擾作用下所呈現(xiàn)的固有屬性，是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果［2－3］。區(qū)域生態(tài)脆弱性評價不僅可以了解研究區(qū)各功能區(qū)的脆弱性分布特征，還有助于合理規(guī)劃土地利用類型和保護脆弱生態(tài)環(huán)境［4］。目前，土地利用總體規(guī)劃的核心內(nèi)容是土地利用分區(qū)，功能分區(qū)是土地利用總體規(guī)劃的主要內(nèi)容［5］。關(guān)于土地利用功能區(qū)劃的研究很多，卻存在 “規(guī)劃分區(qū)”是否科學(xué)化的問題［6］，影響著功能分區(qū)的應(yīng)用效果。功能區(qū)的利用能夠全面地反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境分異特征［7］，直接成為土地生態(tài)環(huán)境好壞的決定性因素［8］。生態(tài)脆弱性能夠體現(xiàn)功能區(qū)利用對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響的程度，探討各功能區(qū)生態(tài)脆弱性的分布特征，對功能區(qū)的利用和加強土地資源的保護具有重要的意義。因此，如何確定生態(tài)脆弱性，尤其是在功能區(qū)劃的前提下確定生態(tài)脆弱性，需要對功能區(qū)劃與生態(tài)脆弱性進行耦合分析，但這方面的研究卻少見報道。森林公園具有獨特的自然景觀和悠久的歷史文化，被納入重點生態(tài)區(qū)位的生態(tài)公益林，本身具備森林資源的保護、水源涵養(yǎng)、水土保持和景觀游憩功能，但當(dāng)前生態(tài)公益林經(jīng)營的基礎(chǔ)理論與實踐整體較為薄弱，尤其是生態(tài)公益林經(jīng)營管理中的區(qū)位生態(tài)環(huán)境功能定位尚不明確。因此，研究探討福建省三明市金絲灣森林功能理念、適宜性的功能分區(qū)及相應(yīng)區(qū)域的生態(tài)脆弱性空間分布特征，對森林公園的功能區(qū)劃及充分利用具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

金絲灣森林公園位于福建省三明市梅列區(qū)陳大鎮(zhèn)林業(yè)采育場內(nèi)，面積達151.7 km2，位于26°18′～26°21′N， 117°31′～117°37′E， 地處福建省中西北部， 毗鄰瑞云山風(fēng)景區(qū)， 是省級森林公園， 屬于福建省重點生態(tài)區(qū)位，現(xiàn)有天一山莊、天谷山莊、森林人家3個農(nóng)莊，1個森林氧吧。金絲灣森林公園海拔為189～698 m，以低山和丘陵為主，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，雨水充沛；園內(nèi)天然林層次分明，植被類型主要以常綠針葉林、常綠闊葉林以及針闊混交林為主，并納入風(fēng)景林林種；土壤表現(xiàn)為典型地帶性分布規(guī)律，成土母質(zhì)以花崗巖、流紋巖、火山巖為主，土壤類型主要是酸性巖紅壤、黃壤、棕黃壤等；森林公園經(jīng)營以提升生態(tài)功能為主，2015年獲評省級生態(tài)文明教育基地。

1.2 數(shù)據(jù)材料收集及預(yù)處理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括福建省三明市梅列區(qū)2014年12月13日軌道號為054577939010_01，全色波段分辨率為0.3 m的Worldview-3遙感影像數(shù)據(jù)；金絲灣森林公園1∶1萬數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)、小班數(shù)據(jù)庫和1∶1萬地形圖等。

數(shù)據(jù)預(yù)處理：利用ERDAS 9.2將Worldview-3遙感影像與地形圖進行配準(zhǔn)，并提取金絲灣森林公園，再對研究區(qū)遙感影像進行目視解譯，獲取水體、道路信息；從DEM數(shù)據(jù)中提取坡度；所有數(shù)據(jù)使用統(tǒng)一的Beijing 1954坐標(biāo)和Transverse Mercator投影，柵格大小為0.3 m×0.3 m。

1.3 功能區(qū)類型確定與劃分

功能區(qū)劃遵循可持續(xù)發(fā)展、整體性、相似性與差異性和發(fā)生學(xué)等原則［9］。金絲灣森林公園位于重點生態(tài)區(qū)位，同時又是當(dāng)?shù)刂匾乃磪R水區(qū)，因而承擔(dān)重要的涵養(yǎng)水源功能；位于福建省沿海區(qū)域，靠近內(nèi)陸，常受臺風(fēng)氣候影響，在全球氣候變化的影響下，暴雨是影響研究區(qū)最大的氣象災(zāi)害之一，尤其在春夏2季暴雨頻發(fā)，強降雨持續(xù)時間長，容易引起水土流失，當(dāng)?shù)匾约t壤為主，需要部分森林發(fā)揮水土保持功效；由于森林公園包含風(fēng)景林，可滿足人們娛樂、休憩和觀賞等需求，因而初步把研究區(qū)劃分為水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)和景觀游憩功能區(qū)。根據(jù)《森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)規(guī)定》［10］對研究區(qū)功能區(qū)進行劃分，對未區(qū)劃的小班建立多功能評價體系［11］，確定未劃定小班的主導(dǎo)功能，實現(xiàn)森林公園功能區(qū)的區(qū)劃。具體公式其中：i代表小班編號，j代表森林功能評價指標(biāo)編號；r代表森林主要功能編號，表示小班的功能得分，Xij表示小班功能評價指標(biāo)得分。然后利用算式對各小班的評價得分進行標(biāo)準(zhǔn)化：其中：表示標(biāo)準(zhǔn)化后的各小班功能得分，表示各小班各項功能得分的平均值，為各小班功能評價值的標(biāo)準(zhǔn)差。

1.4 生態(tài)脆弱性的測定

1.4.1 指標(biāo)選擇 指標(biāo)選擇是構(gòu)成生態(tài)脆弱性評價指標(biāo)體系的關(guān)鍵，生態(tài)脆弱性能否反映研究區(qū)的真實狀況取決于指標(biāo)體系的建立［12］。自然因素是造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱的內(nèi)在因素，包括地形、土壤、植被、氣候等多種因素。坡度是導(dǎo)致生態(tài)脆弱性的重要因子，坡度越大越容易導(dǎo)致水土流失；植被覆蓋度是植被稀疏的體現(xiàn)，可間接反映植被的生長狀態(tài)，而且其空間分異對區(qū)域的水土保持、水源涵養(yǎng)等具有保障作用，從而反映功能區(qū)的生態(tài)脆弱性。由于研究區(qū)域較小，氣候因子對研究區(qū)的影響整體相似，土壤類型更是以紅壤為主，類型單一，對生態(tài)脆弱性的影響沒有明顯差別。另外，人類活動不斷地干預(yù)并作用于區(qū)域生態(tài)環(huán)境，合理的干預(yù)能促進區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，不合理的人類活動則會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境脆弱性的發(fā)生。森林公園作為游憩的場所，人為活動強度大，尤其是游覽道路的周邊表現(xiàn)尤為明顯。因而，針對研究區(qū)的自然條件及人為干擾狀況，選取坡度、植被覆蓋度和人為干擾因子（距道路的平均距離100 m［13］）3個指標(biāo)作為研究區(qū)生態(tài)脆弱性的評價指標(biāo)（表1）。

表1 生態(tài)脆弱性評價指標(biāo)描述及來源Table 1 Description and source of ecological vulnerability evaluation indices

1.4.2 評價指標(biāo)權(quán)重的確定 目前，確定指標(biāo)權(quán)重的方法有許多，常見的有層次分析法、主成分分析法、熵值法、灰色關(guān)聯(lián)法、指標(biāo)值法、相對系數(shù)法等。其中使用最廣泛的是層次分析法，它是一種定性分析與定量分析相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法，并將一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、決策、準(zhǔn)則、方案等層次，將各種復(fù)雜因素逐層分析［15］，考慮到構(gòu)建生態(tài)脆弱性評價及后期構(gòu)建功能評價體系，本研究使用該法來確定各指標(biāo)的權(quán)重。

1.4.3 脆弱性測定方法 采用綜合評價法［16］對金絲灣森林公園進行生態(tài)脆弱性評價，并將研究區(qū)生態(tài)脆弱性劃分為5個等級：0≤IEV≤0.2為Ⅰ級，0.2＜IEV≤0.4為Ⅱ級，0.4＜IEV≤0.6為Ⅲ級，0.6＜IEV≤0.8為Ⅳ級，0.8＜IEV≤1.0為Ⅴ級。為消除指標(biāo)量綱不統(tǒng)一的問題，采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)［17］。具體評價模型見式（1）。

式（1）中： IEV（eco-environment vulnerability index）為第 i個評價因子的生態(tài)脆弱指數(shù)， 其值為 0～1； xi為第i個因子指標(biāo)，ai為各評價因子的權(quán)重，用層次分析法求出。

1.5 功能利用與生態(tài)脆弱性的耦合

耦合度是反映系統(tǒng)之間相互作用和相互影響的衡量尺度［18］，其值為0～1，值越大，說明功能利用與生態(tài)脆弱性的關(guān)系越強，值越小，說明兩者關(guān)系越弱，向無序混亂方向發(fā)展。因此，本研究用耦合度來定量描述金絲灣重點功能區(qū)和生態(tài)脆弱性之間耦合特征，從而評價金絲灣功能區(qū)劃分的合理性。用f（x）和個g（y）分別表示功能利用［19］與生態(tài)脆弱性的評價函數(shù)，則耦合度函數(shù)為

2 結(jié)果與分析

2.1 功能區(qū)劃分結(jié)果分析

根據(jù)《森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)規(guī)定》的劃分結(jié)果，最終確定研究區(qū)功能區(qū)類型為水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊區(qū)、景觀游憩區(qū)，但是通過與小班圖層的疊加發(fā)現(xiàn)，還剩149個小班未得到合理劃分。為實現(xiàn)研究區(qū)功能區(qū)劃的完整性，根據(jù)1.3節(jié)中的算式對未區(qū)劃小班進行劃分，其中景觀游憩區(qū)參考張瑞［20］的研究不再劃分，只對水土保持區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)進行劃分（表2）。最終整體區(qū)劃的結(jié)果如圖1。由圖1可知：金絲灣森林公園主要劃分為水源涵養(yǎng)功能區(qū)、水土保持功能區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)、景觀游憩功能區(qū)。整體呈塊狀分布的特點，水土保持功能區(qū)主要分布在研究區(qū)中部，水源涵養(yǎng)功能區(qū)主要分布在研究區(qū)四周，部分分布在中部，水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)主要分布在水土保持區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)的交界處，景觀游憩功能區(qū)主要分布在研究區(qū)東北、西南和西北處。其中，水土保持功能區(qū)主要發(fā)揮防止水土流失、維持土壤養(yǎng)分等功能，其面積最大，有844.91 hm2，占總面積的47.63%；水源涵養(yǎng)功能區(qū)主要發(fā)揮涵養(yǎng)水源、河流補給和水量調(diào)節(jié)等功能，面積為631.01 hm2，占總面積的35.57%；水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)既能發(fā)揮水土保持功能，又能發(fā)揮水源涵養(yǎng)功能，面積為212.00 hm2， 占總面積的12.20%；景觀游憩功能區(qū)主要供人們休閑娛樂，進行科學(xué)、文化活動等，其面積僅42.84 hm2，占總面積的2.41%。

表2 部分小班評價得分和主導(dǎo)功能的確定Table 2 Partial sublots evaluation scores and the determination of the main function

2.2 生態(tài)脆弱性結(jié)果分析

從研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級分布來看（圖2），研究區(qū)生態(tài)脆弱性的空間格局主要呈中心偏低，四周偏高的分布特征，Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)主要分布在研究區(qū)東部和西部，Ⅳ級生態(tài)脆弱區(qū)主要分布在研究區(qū)東南部，這些區(qū)域主要分布在居民區(qū)旁邊，受人為干擾比較嚴(yán)重；研究區(qū)中心和北部零星分布著Ⅰ級生態(tài)脆弱區(qū)，主要是由于植被蓋度高，人為干擾比較少，最終導(dǎo)致生態(tài)脆弱性程度低。由表3可知：研究區(qū)生態(tài)脆弱性在Ⅰ和Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)面積分別為34.43 hm2和6.41 hm2，僅占總面積1.98%和0.37%，在Ⅱ級和Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，面積分別為750.44 hm2和771.11 hm2，占研究區(qū)總面積比例分別為43.18%和44.37%。該區(qū)域植被以闊葉樹和針葉樹為主，植被蓋度高，但是坡度相對較陡，不易水土保持，生態(tài)脆弱等級相對較高；在Ⅳ級生態(tài)脆弱區(qū)，面積和比例分別為175.51 hm2和10.10%，說明研究區(qū)生態(tài)脆弱性有向Ⅳ級發(fā)展的趨勢，但整體生態(tài)脆弱性趨于良好。

2.3 功能區(qū)利用與生態(tài)脆弱性的耦合分析

2.3.1 不同功能區(qū)生態(tài)脆弱性分布特征 通過研究區(qū)功能區(qū)空間分布與生態(tài)脆弱性空間分布的疊加統(tǒng)計分析，提取了不同功能區(qū)的生態(tài)脆弱性特征（表4）及在生態(tài)環(huán)境脆弱等級條件下分布特征（圖3）。4個功能區(qū)生態(tài)脆弱指數(shù)值為0.41～0.60，屬于Ⅲ級和Ⅳ級，沒有出現(xiàn)Ⅴ級生態(tài)脆弱性高的功能區(qū)，但個別功能區(qū)在Ⅴ級脆弱略有分布。景觀游憩區(qū)生態(tài)脆弱性分布特征與其他3個功能區(qū)有明顯區(qū)別，有50.61%的區(qū)域為Ⅳ級生態(tài)脆弱區(qū)，28.71%的區(qū)域為Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，有5.98%的區(qū)域為Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)，主要由于景觀游憩區(qū)生物多樣性較低，靠近道路，人為干擾較為強烈，受旅游影響較大。水土保持區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)3個功能區(qū)均屬于Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，前兩者在各級生態(tài)脆弱區(qū)分布特征基本一致，分別有42.15%和43.12%的區(qū)域?qū)儆冖蚣壣鷳B(tài)脆弱區(qū)，有46.50%和48.60%為Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，無Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)。水土保持區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊區(qū)植被覆蓋度高，其中水土保持區(qū)域本身存在水土流失現(xiàn)象，坡度較大，水土保持和水源涵養(yǎng)重疊區(qū)雖靠近道路，但不僅具備水土保持的功能，還有水源涵養(yǎng)的性質(zhì)，因而兩者脆弱性分布特征相似。水源涵養(yǎng)功能區(qū)有46.70%的區(qū)域為Ⅱ級生態(tài)脆弱區(qū)，40.96%的區(qū)域為Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，由于景觀游憩區(qū)多數(shù)位于水源涵養(yǎng)功能區(qū)旁，使得水源涵養(yǎng)區(qū)受到一定程度人為干擾影響，但因其本身為匯水區(qū)，植被覆蓋度相對較高，坡度較緩，保證了涵養(yǎng)水源功能，生態(tài)脆弱性等級相對其他功能區(qū)略低。

圖1 研究區(qū)功能區(qū)分布Figure 1 Distribution function zone in the study area

圖2 研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級空間分布Figure 2 Spatial distribution of ecological vulnerability levels in the study area

表3 研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級統(tǒng)計Table 3 Statistics of ecological vulnerability levels in the study area

表4 不同功能區(qū)生態(tài)脆弱性評價Table 4 Ecological vulnerability evaluation of different functional zones

2.3.2 不同生態(tài)脆弱性等級功能區(qū)分布特征 通過研究區(qū)生態(tài)脆弱性空間分布和功能區(qū)分布的疊加統(tǒng)計分析，提取了不同生態(tài)環(huán)境脆弱性條件下生態(tài)功能類型面積和比例（表5）。在Ⅰ級生態(tài)脆弱區(qū)主要是水源涵養(yǎng)功能區(qū)，面積和比例分別為21.9 hm2和63.61%，該區(qū)域植被覆蓋度高，地形平緩；Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ級生態(tài)脆弱區(qū)以水土保持區(qū)和水源涵養(yǎng)功能區(qū)為主，面積分別為345.55，386.21，82.06 hm2和307.91，269.68，56.97 hm2，比例分別為46.05%，50.08%，46.75%和41.03%，34.97%，32.45%；Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)主要以景觀游憩功能和水源涵養(yǎng)功能區(qū)為主，面積分別為2.56和2.85 hm2，比例分別為38.15%和42.47%，景觀游憩功能區(qū)是以水域為主，水源涵養(yǎng)功能區(qū)是水庫和湖泊周圍山地自然地形的第1層山脊以內(nèi)的森林，或周圍平地250 m以內(nèi)的森林和林地，受到人為干擾影響比較大。

2.3.3 功能利用與生態(tài)脆弱性的耦合分析 Ⅰ級生態(tài)脆弱性和4個功能區(qū)的耦合度均小于0.40（圖4）；水土保持功能區(qū)、水土保持與水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)和水源涵養(yǎng)功能區(qū)三者與生態(tài)脆弱性的耦合度趨勢一致，與Ⅱ和Ⅲ級生態(tài)脆弱性均屬于高級耦合，相對景觀游憩功能的發(fā)揮，生態(tài)環(huán)境處于良好狀態(tài)，表明這3個功能的充分發(fā)揮有利于改善生態(tài)環(huán)境，降低生態(tài)脆弱性等級，由于3個功能區(qū)在Ⅳ級分布較少，但與Ⅳ級生態(tài)脆弱性屬于高級耦合關(guān)系，說明少量的功能區(qū)沒有充分發(fā)揮作用；景觀游憩區(qū)與Ⅱ級生態(tài)脆弱性處于中級耦合，與Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ級生態(tài)脆弱性屬于高級耦合，說明景觀游憩功能的利用使所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境遭到了破壞，與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀相吻合。研究區(qū)整體耦合程度屬于高級水平，表明功能利用與生態(tài)脆弱性之間關(guān)系緊密，相互作用程度較高，功能區(qū)的合理利用有助于減緩生態(tài)脆弱性。功能合理劃分、充分利用是更好地優(yōu)化土地利用類型的體現(xiàn)，是降低生態(tài)脆弱性的關(guān)鍵。

表5 不同生態(tài)脆弱性等級功能區(qū)的面積和比例Table 5 Areas and proportions of function zones in different ecological vulnerability levels

圖3 不同功能區(qū)生態(tài)脆弱性空間分布特征Figure 3 Spatial distribution characteristics of ecological vulnerability of different functional zones

圖4 生態(tài)脆弱性與功能利用的耦合特征Figure 4 Coupling characteristics of ecological vulnerability and functional utilization

2.3.4 不同脆弱性功能分區(qū)的生態(tài)建設(shè)應(yīng)對措施 為實現(xiàn)森林公園可持續(xù)發(fā)展，提高不同脆弱性功能分區(qū)的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)著重從以下幾個方面進行生態(tài)調(diào)控：針對生態(tài)脆弱性呈Ⅳ級的景觀游憩功能區(qū)，應(yīng)以風(fēng)景休閑為主，提倡以大自然為依托，強調(diào)旅游對象的自然性和生態(tài)性，發(fā)展與生態(tài)環(huán)境治理密切相關(guān)的生態(tài)林業(yè)旅游，并制定有關(guān)森林公園自然資源和生態(tài)環(huán)境保護細則，加強生態(tài)環(huán)境知識的普及和宣傳工作，增強游客的生態(tài)環(huán)境保護意識，禁止一切可能破壞景物和自然環(huán)境的行為；其余功能分區(qū)，包括水土保持和水源涵養(yǎng)功能區(qū)，以及兩者的重疊區(qū)域，生態(tài)脆弱性均以Ⅲ級為主，這與前期森林采伐、撫育失調(diào)、坡地開荒等有關(guān)，應(yīng)大力栽植根系發(fā)達、具有涵養(yǎng)水源功能的樹種，采取撫育更新等人工促進生態(tài)恢復(fù)；有直接匯水作用的林地和重要的水域應(yīng)為禁止采伐區(qū)域，并蓄水保水。不同生態(tài)脆弱性功能分區(qū)的生態(tài)建設(shè)應(yīng)因地制宜進行生態(tài)調(diào)控與建設(shè)。

3 結(jié)論與討論

金絲灣森林公園不僅是生態(tài)公益林，而且是福建省三明市重點生態(tài)區(qū)位，針對生態(tài)公益林的多功能需求，進行適應(yīng)重點生態(tài)區(qū)位的多功能區(qū)劃，是促進森林資源有效功能利用的重要基礎(chǔ)。本研究以生態(tài)公益林本身存在的水土保持和水源涵養(yǎng)功能為主體，結(jié)合森林公園具有的游憩價值，探討了研究區(qū)的功能區(qū)劃，并最終將研究區(qū)劃分為水源涵養(yǎng)功能區(qū)、水土保持功能區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)、景觀游憩功能區(qū)，其中水源涵養(yǎng)功能區(qū)和水土保持功能區(qū)的比例較大，景觀游憩功能區(qū)比例較小，這與金絲灣森林公園的經(jīng)營類型及自然條件有關(guān)。依據(jù)相關(guān)規(guī)定進行區(qū)劃，存在水土保持和水源涵養(yǎng)重疊區(qū)，部分區(qū)域采用小班劃分，功能區(qū)的區(qū)劃過程有效地避免了功能區(qū)重疊和遺漏的不足等問題，實現(xiàn)了研究區(qū)對功能區(qū)的有效劃分，更客觀地反映了區(qū)域的相似性和差異性。

景觀游憩功能區(qū)與其他3個功能區(qū)生態(tài)脆弱性有明顯區(qū)別，主要屬于Ⅴ級生態(tài)脆弱區(qū)，水源涵養(yǎng)功能區(qū)、水土保持功能區(qū)、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能區(qū)主要分布在Ⅱ和Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)。從研究結(jié)果來看，整體準(zhǔn)確合理地反映了研究區(qū)生態(tài)脆弱性特征。因此，研究探討不同功能區(qū)生態(tài)脆弱性空間分布特征，揭示森林公園的區(qū)位環(huán)境內(nèi)在要素與聯(lián)系，對發(fā)揮水源涵養(yǎng)功能、水土保持功能、水土保持和水源涵養(yǎng)重疊功能、景觀游憩功能具有重要的推進作用。通過耦合分析顯示，功能利用對生態(tài)環(huán)境的影響突出，研究區(qū)整體主要處于Ⅱ和Ⅲ級生態(tài)脆弱區(qū)，揭示了功能利用與生態(tài)環(huán)境之間相互作用和影響的復(fù)雜關(guān)系。影響生態(tài)脆弱性的因素很多，包括自然因素和人為因素。自然因素涉及地貌、水文，還涉及氣候因素，特別是全球氣候變化會直接導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的變化［21］，進而影響人類生存與發(fā)展；人為因素指人類活動干擾，其中人為干擾下的土地利用類型的變化是造成生態(tài)脆弱性問題的主要因素。金絲灣森林公園功能劃分是否合理取決于今后森林公園各功能區(qū)在土地利用的基礎(chǔ)上能否充分發(fā)揮作用。因此，今后應(yīng)加強全球氣候變化和土地利用功能分區(qū)對森林公園生態(tài)環(huán)境的機理研究，優(yōu)化土地利用，充分發(fā)揮森林公園功能效應(yīng)，為森林公園的可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。

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Coupling research on functional regionalization and ecological vulnerability in the Jinsiwan Forest Park

ZENG Qi1,2,3,LIU Jian1,2,3,4,YU Kunyong1,2,3,ZHANG Jinzhao1,2,3,ZHENG Wenying1,2,3,CHEN Zhanghao1,2,3
（1.Fujian Provincial Key Laboratory of Resources and Environment Monitoring&Sustainable Management and Utilization,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China;2.College of Forestry,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China;3.Institute of Geomatics Application,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fuzhou,China;4.Sanming University,Sanming 365000,Fujian,China）

S718.45；X171.1

A

2095-0756（2017）05-0833-08

2016-10-31；

2017-01-03

福建省高校產(chǎn)學(xué)研合作項目（2015N5010）；國家自然科學(xué)基金資助項目（41401385）；福建省教育廳科技計劃項目（JA14126）

曾琪，從事 “3S”技術(shù)應(yīng)用及資源監(jiān)測研究。E-mail：976426265@qq.com。通信作者：劉健，教授，博士，從事 “3S”技術(shù)應(yīng)用、資源監(jiān)測與林業(yè)可持續(xù)經(jīng)營研究。E-mail：fjliujian@126.com