基于敏感性—连通性的哈尼梯田区小流域滑坡灾害生态风险评价

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近年来,受全球气候变化和人类活动影响,自然灾害事件发生的频率增长趋势明显。自然灾害的发生不仅给受灾地区居民的人身和财产安全造成严重威胁,受灾地区的生态环境也遭受巨大破坏,其中尤以山区滑坡、泥石流等灾害最为突出。了解自然灾害生态风险分布格局可以有效减少自然灾害造成的损失。因此,评估并识别自然灾害生态风险分布格局成为灾害应对决策的重要部分和相关学科的研究热点。本文以“源—流—汇”理论为出发点,整合景观格局与过程思路,选取哈尼梯田遗产区三个小流域为研究对象,以流域中的滑坡灾害区作为源/汇斑块,以泥沙为生态流/生态过程,运用空间主成分分析方法获得流域的滑坡灾害敏感性区划图,采用改进的连通性指数和热点分析工具评价、识别流域泥沙连通性空间特征及热点区,并探讨了滑坡敏感性与流域泥沙连通性的关系。最终综合灾害敏感性与泥沙连通性评价研究区的滑坡灾害生态风险源格局,并采用最小费用模型构建滑坡灾害生态风险网络,最后基于重力模型和网络结构指数识别滑坡灾害风险的关键/重要斑块与廊道,研究为山地滑坡灾害胁迫下的区域生态风险评价提供了新的思路,也为哈尼梯田遗产的可持续发展、滑坡灾害风险预警及防治提供科学依据。主要结论如下:(1)三个小流域滑坡灾害及其敏感性分析表明,基于遥感影像解译的碧播河流域、碧勐河流域、戈它河流域滑坡分别为500、104和120个斑块,滑坡面积分别为727,303 m~2、87,961 m~2、395,520 m~2,最大滑坡面积分别为112,074 m~2、6,914 m~2、122,949 m~2;核密度分析表明,三小流域滑坡核密度逐渐减小;滑坡灾害敏感性分析表明,三小流域的敏感性等级依次是碧播河流域>戈它河流域>碧勐河流域。碧播河流域总体灾害敏感性水平较高,其高敏感性区面积占总面积26.61%,主要分布在道路两侧;碧勐河流域高敏感性区面积占23.94%,主要分布在流域出水口和道路附近区域。戈它河流域高敏感性区面积占26.49%,主要分布在距水系较近的地方。(2)三个小流域泥沙连通性评价和分析表明,从平均值及变化幅度上看,碧播河流域最高,侵蚀容易发生,之后是碧勐河流域、碧播河流域;空间分布上,都表现为距离水系和道路越近连通性越大、沟谷区大而坡面上小的特点;景观组分上,碧播河与碧勐河流域的连通性都表现出旱地比水田的值高,而戈它河流域则是梯田连通性高于旱地;热点分析结果上,极热点区面积最大的碧播河流域热区占总面积的9.22%,并集中分布在流域下游的勐品村中部,解释了该区经常发滑坡的原因,而碧勐河流域极热点区占总面积的8.63%,主要分布其中东部,戈它河流域极热点区占流域总面积的9.53%,以西北部最为集中。(3)基于滑坡灾害敏感性与泥沙连通性的流域灾害风险综合评估表明,以极高生态风险大于1 km~2的斑块作为流域滑坡灾害风险源地,碧播河、碧勐河和戈它河流域的风险源地面积分别为14,027,779 m~2、4,451,965 m~2和10,308,337 m~2,分别占极高风险源斑块面积的1.15%、1.19%、1.13%;风险源斑块重要性指数表明,碧播河流域极重要斑块面积最大,之后是戈它河流域,碧勐河流域;基于最小费用模型识别的灾害风险廊道在三小流域各有269、131和252条路径,面积分别占总面积的26.70%、30.55%、33.06%;重力模型结果表明,碧播河流域的重要廊道共26条,生态网络较完善,密集分布于整个流域;碧勐河流域共18条,其主要集中于流域西南部,北部连接性较差,生态网络不够完善;戈它河流域共14条,主要分布于流域南部;生态风险廊道的主要景观类型在三个小流域都以林地为主,说明林地在泥沙迁移过程中起巨大截留作用。总体上,三个小流域的滑坡灾害风险网络都基本连成环状,斑块之间基本能够彼此连接,这为区域灾害风险治理提供良好条件。
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