地中海岸线区域生态连通性监控

 5小尺度:海岸线区域生态连通性监控

  

      通过大、中尺度维度的解析可知，全球沿海城市的建设活动以及自然灾害对海岸线自然缓冲区的生态系统具有切割、隔离、阻碍或扰动作用，直接导致生态系统连通性被打断，不可避免地会对景观格局造成严重破坏。在过去60年中，特别在美国西北海岸线、新西兰的东北海岸线，以及地中海西北海岸线，生态修复方式主要是本土植被的培育以及硬质地表构筑物的拆除等。因此，在监控以上区域海岸线现状时，主要检测的生态因子是沿海岸线区域的植被用地性质。通过植被生态指数模型推演，对地中海西北海岸线上2个核心海岸生态缓冲区修复点位(菲格拉斯市德克雷鸟斯角自然公园、瓦伦西亚市塞勒海滩)，进行小尺度生态系统连通性监测，并提出城市生态系统优化策略。

      

          菲格拉斯市的德克雷鸟斯角自然公园修复工程于2010年完工，瓦伦西亚市塞勒海滩修复工程于1996年完工。2个项目从完工至今，分别经历了10年和近25年的自然演替。由于经费不足，以及面积过大、风沙等恶劣天气过多，自然保护区的工作人员对于这2个项目的后期维护，主要限于植被的季节性灌溉和修剪。除此之外，项目均处于自然复原力演替的状态下。



考虑到夏季雨水充足，风力偏弱，植被生长茂盛，数据分析结果更易于解析，故选择2009年8月16日和2018年8月20日(德克雷鸟斯角自然公园修复工程)，1994年8月25日和2018年8月2日(塞勒海滩修复工程)进行数据提取，对4组原始卫星数据进行地表NDV工的提取，并针对性地对修复范围内的NDVI自然演替趋势进行统计对比分析，从而对其自然复原力进行判定。



在NDV工提取形成的时空演化模型中，德克雷鸟斯角自然公园修复项目在2009年8月16日一2018年8月20日这10年的自然复原力演替过程中，NDV工<0的区域从95%成功演替到0.5%，这意味着本土植被的生长完全适应了修复后的新的自然保护区(图7)頭功夫而塞勒海滩修复项目自 1994年8月25日一2018年8月2日，在经过了近25年的自然复原力演替过程后，NDVI模型数据表明NDVI<0的区域从10%演替到85%，表明大部分区域目前位于NDVI<0的状态，并且NDVI>0.5的区域在显著缩减中，可见植被的生长状况并没有恢复，甚至有持续退化的趋势(图8)。因此判定，德克雷鸟斯角自然公园的生态连通性与自然复原力大大强于瓦伦西亚塞勒海滩。

          

 

              是什么因素导致塞勒海滩的生态连通性呈现出退化的趋势，而修复后的德克雷鸟斯角自然公园生态连通性与自然复原力呈现出阶段性成果?在研究初期的文献查找过程中，笔者发现塞勒海滩修复过程中商业开发问题已显露端倪，很多土地权属问题没有彻底解决。比如修复前建设的酒店、高尔夫球场、赛马场、大型停车场均未拆除，并至今依然在保护区范围内正常营业。笔者将2个项目的NDV工演化模型提取及解析区域扩大到周边城镇以及农田范围，尝试通过对修复区及相邻城市的发展轨迹对比解析其相邻区域的自然演替是否存在影响关系。

  

              

              德克雷鸟斯角自然公园距离菲格拉斯主城区约40 kxn,塞勒海滩距离巴伦西亚主城区约10 kxn頭功夫菲格拉斯主城区面积约500 lung，而瓦伦西亚主城区面积约10 000 lung。对其复原力变化趋势进行解析，结果发现:德克雷鸟斯角自然公园与菲格拉斯主城区在2009年8月16日一2018年8月20日这10年的自然演替过程中，NDVI>0的区域处于稳定增长的趋势，并且周边未出现卫星城镇的扩张现象，这意味着德克雷鸟斯角自然公园项目保护区外部的城镇扩张处于有效的控制之下，为缓冲区内部的生态恢复与良性自然演替提供了稳定的平台(图9)頭功夫而塞勒海滩及瓦伦西亚主城区在 1994 年 8 月 25 日 —2018 年 8 月 2 日 的 近 25 年 的 自 然 演替过程中，不仅 NDVI<0 的区域处于持续增长的趋势，而且其周边卫星城镇也处于同步扩张中，这意味着瓦伦西亚主城区的扩张直接干扰了塞勒海滩的恢复与自然演替。



通过对比分析发现，地中海西北沿海城市规模越大，自然缓冲区越小，其自然复原力越弱，生态系统连通性越差，修复的难度也越大 （图 10）。最终判定，制约瓦伦西亚城市沿海岸线区域生态连通性的干扰因子有：城市本身的规模、城市扩张的速度、周边卫星城镇的扩张以及城市自然缓冲区的规模。以上干扰因子数值越大，意味着这座城市的海岸线生态连通性越小，生态系统破碎化越严重，修复难度也越大。