揭秘保护区脆弱性:社会因素如何 “兴风作浪”,又该如何应对?

【字体: 时间:2025年02月20日 来源:Heliyon 3.4

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  为解决保护区脆弱性评估不全面的问题,绍兴文理学院的研究人员开展了社会脆弱性对保护区影响的研究。得出社会脆弱性显著影响保护区脆弱性等结果。该研究为保护区管理提供依据,值得科研读者一读。

  
在大自然的舞台上,森林保护区就像一个个珍贵的宝藏盒,里面藏着丰富的动植物资源,对维护生态平衡起着至关重要的作用。然而,这些保护区正面临着越来越多的挑战。一方面,自然的力量如野火、干旱、气温上升等不断冲击着它们;另一方面,人类活动也在悄悄改变着保护区的生态环境,比如周边居民过度砍伐森林、开垦农田、排放污染物等。

以往在评估保护区的脆弱性时,往往存在一些问题。有的研究只关注森林生态系统本身,忽略了当地社会子系统的影响;有的则把生态和社会子系统分开评估,然后简单相加,这样并不能准确反映整个系统的真实情况。而且,在选择评估指标时,也没有统一的标准,很多研究使用的指标不够全面,遗漏了一些重要因素。就好比拼图时,少了几块关键的拼图,怎么能完整呈现出保护区的真实面貌呢?所以,为了更全面、准确地了解保护区的脆弱性,找到更有效的保护策略,开展这项研究就显得十分必要了。

绍兴文理学院的研究人员 Saied Pirasteh、Davood Mafi - Gholami 等人在《Heliyon》期刊上发表了题为 “Social vulnerability: A driving force in amplifying the overall vulnerability of protected areas to natural hazards” 的论文。通过深入研究,他们发现社会脆弱性对保护区的暴露程度和整体脆弱性有显著影响,而且不同区域的脆弱性呈现出明显的空间差异。此外,纳入更广泛的生物物理指标能够更全面准确地评估生态脆弱性,当地社区的社会经济状况与相邻森林地区的生态脆弱性之间也存在着密切联系。这一研究为保护区的管理和保护提供了非常有价值的参考,就像给保护区的管理者们提供了一份详细的 “保护指南”。

研究人员为了开展这项研究,用到了几个主要关键的技术方法。他们从多个渠道收集了地形、气候、地质、社会经济等多方面的数据,然后运用模糊层次分析法(FAHP)确定各个指标的权重,以此来量化暴露度、敏感度和适应能力等指数。之后,通过一系列复杂的计算和分析,绘制出各个指标的地图,进而分析保护区的脆弱性及其空间分布特征。

下面我们来详细看看研究结果。

1. 暴露因素


研究人员对海伦森林保护区(HFPA)的多种环境危害进行了分析。实际蒸散量(AET)数据显示,从保护区东部到中部,AET 值逐渐增加,到西部达到最大值,42% 的区域处于高和非常高的 AET 类别。干旱程度则呈现出从北到南逐渐增强的趋势,一半以上的区域处于高和非常高的干旱强度类别。最高温度变化沿北 - 南 / 东南梯度上升,30% 的区域处于高和非常高类别。在洪水风险方面,38% 的区域处于高或非常高风险,主要集中在保护区的整个外围和西部、南部的河流沿线。滑坡风险在西部和南部河流以及大部分外围地区较高。野火风险呈现出明显的空间分布,69% 的区域处于高到非常高风险,集中在极端北部和西部、南部、东南部的广阔边缘。此外,约 25% 的区域土壤侵蚀程度较高或非常高,中部和南部土壤侵蚀性较低。在社会脆弱性方面,不同村庄的社会脆弱性指数(SoVI)值在 0.32 - 0.90 之间,西部村庄的平均 SoVI 值显著高于北部和东南部村庄。考虑村庄对周边环境影响的社会脆弱性水平(LSoV),其有效范围在 0.016 - 1.484 之间,北部和西部的高和非常高 LSoV 值的空间范围最大。这就像是给保护区的不同区域贴上了 “风险标签”,让我们清楚地看到哪些地方更容易受到各种危害的影响。

2. 敏感性因素


在对 HFPA 的敏感性因素研究中,研究人员发现,该区域的海拔从边缘向中心逐渐升高,不同海拔类别各占一定比例。约 36% 的区域位于陡坡(51 - 79% 坡度)和非常陡坡(>79%),平坦区域仅占 0.8%,南、西向和北、东向的坡向面积相近。土壤对侵蚀的敏感性在西北到中部呈现出高敏感的带状分布,地质对侵蚀的敏感性在中部从西到东的宽阔地带非常高,63% 的区域具有高或非常高的地质侵蚀敏感性。基于降雨与环境危害敏感性的反向关系,41% 位于东部的区域处于高和非常高的降水敏感性类别。土地利用 / 土地覆盖(LULC)地图显示,76.6% 的区域为牧场和森林,18.6% 为灌丛 / 灌木地,3.6% 为耕地,1.2% 为建成区和裸地。通过对树木冠幅和生物量的研究发现,2002 - 2022 年间,森林生物量下降,45% 的森林面积处于高和非常高的生物量变化类别,损失超过 - 4.02 t/ha。这些结果让我们了解到保护区在面对各种因素时的敏感程度,以及哪些区域和因素对生态系统的稳定性影响较大。

3. 适应性能力因素


对于 HFPA 的适应性能力因素,研究人员通过对地表径流和泉水流量的分析发现,地表径流体积在子流域的范围为 34.6 MCM - 55.44 MCM,59% 的东南部和中南部区域处于高和非常高径流体积类别。泉水流量值在 35.25 L/S - 54.37 L/S 之间,59% 位于西部的区域处于高和非常高流量类别。这表明保护区不同区域的适应性能力存在差异,西部由于降水较多,地表径流和泉水流量较大,适应性能力相对较强。

4. 脆弱性指标的相对权重


研究人员邀请了脆弱性评估专家对各个指标的重要性进行排序。结果显示,野火、干旱和社会脆弱性被列为三个最重要的暴露指标,AET 的相对权重最低。在敏感性指标中,总生物量变化、土壤对侵蚀的敏感性和地质构造对侵蚀的敏感性排名前三,坡向排名最后。在适应性能力的两个指标中,泉水流量的权重为 0.75,径流的权重为 0.25。这就像是给各个指标进行了一场 “重要性比赛”,让我们知道在评估保护区脆弱性时,哪些指标更值得关注。

5. 脆弱性指数


研究人员计算了 HFPA 的脆弱性指数,并对其进行了多方面分析。在空间分布上,28.8% 的区域处于高和非常高的暴露类别,主要集中在北部和西部;43.8% 的区域敏感性高或非常高,集中在中部和东南部;57.7% 的区域适应性能力高和非常高,集中在西部和北部;37.1% 的区域整体脆弱性高和非常高,集中在中部和东南部,而西部和北部大部分区域脆弱性较低。通过相关性分析发现,脆弱性指数与敏感性、暴露度和适应性能力都有显著相关性。空间自相关分析表明,相邻网格单元的脆弱性指数值往往相似,存在明显的空间聚类现象,高脆弱性区域主要集中在东部,低脆弱性区域主要集中在北部。这些结果让我们对保护区的脆弱性有了一个全面的认识,知道哪些地方脆弱性高,哪些因素对脆弱性影响较大。

在研究结论和讨论部分,研究人员指出,HFPA 面临的多种环境危害形成了不同的空间模式,这些模式与海拔、地形、河流位置或人类居住情况有关。社会脆弱性被专家认为是重要的环境危害之一,当地社区对森林资源的依赖导致森林生态系统受损,社会脆弱性与整体暴露度的相关性较高。森林生物量变化被视为重要的敏感性变量,但由于一些因素,其对复合敏感性维度的影响有限。适应性能力主要取决于地表径流和泉水流量,呈现出东 - 西梯度差异。保护区的脆弱性指数空间模式与敏感性相似,与暴露度和解能力的相关性不同。

为了降低 HFPA 的脆弱性,研究人员认为可以采取双管齐下的管理方法。一方面,提高保护区自身和周边社区的适应性能力,减少敏感性;另一方面,针对不同区域的特点制定相应的策略。例如,西部村庄社会脆弱性高,应在短期内通过开展培训等方式帮助村民发展新的收入来源,减少对森林资源的依赖;对于未来可能面临更多危害的社区,要提前加强防御措施。此外,采用可持续的农业生态实践、利用本土知识和加强社区参与管理等方法,也有助于提高保护区的韧性。

这项研究的意义重大。它为保护区的管理和保护提供了全面、具体的依据,让管理者们能够根据不同区域的脆弱性特点,有针对性地制定保护策略。同时,研究中采用的综合评估框架具有可复制性,能够为其他类似地区的保护区脆弱性评估提供参考,帮助全球更好地应对保护区面临的各种挑战,保护生态环境和依赖这些生态系统的社区。就像给全球的保护区保护工作点亮了一盏明灯,照亮了前行的道路。

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