村域社会生态系统论文

1研究区概况

高黎贡山位于中国云南省西部中缅边境山区，面积280×104hm2。全区处于喜马拉雅山东部南延地段，山地相对高度大，气候垂直分异明显。水平基带的地带性气候为中亚热带气候，气温高、积温多，全年盛行西南风，四季不分明，干湿季明显，气温日较差大，年较差小，兼有大陆性和海洋性气候的特征。11月下旬至翌年4月为旱季，日照充足，降水少;5—10月为雨季，降水量约占全年的87%。高黎贡山东坡主要分布有汉、傈僳、白族、彝、傣等民族，其中，汉族、傈僳族和白族是该区域人口数量最多的民族。研究点的人口受教育程度均以小学文化为主，均占总人口的75%以上。村民收入主要来源于经济林和经济作物的种植，以及打工等工资性收入。

2研究方法

2.1研究点的选择

在高黎贡山东坡，根据村落分布格局，综合民族组成、人口规模、分布海拔、与自然保护区距离及交通状况等因素，完成了高黎贡山部级自然保护区周边区域社会经济的初步调查，并选取保山市隆阳区芒宽乡白花林行政村的汉龙、芒岗、芒晃3个自然村作为研究“局域社会生态系统”的对象。研究点在高黎贡山自然保护区周边地区具一定代表性。选取的3个自然村户数为35～106户，人口规模131～420人，代表了该区域内自然村的规模类型;民族以傈僳族和汉族为主，是该区域内人口比例最大的两个民族;村落海拔分别为1500m、1200m、1000m，在高黎贡山东坡形成了一定的海拔梯度;同时，村落与自然保护区的直线距离分别是0．6km、1．0km、2．2km，形成村落与保护区的距离梯度。

2.2调查方法与数据处理

在全面进行人口统计(汉龙村50户206人，芒岗村106户420人，芒晃村35户131人)的基础上，按26%的比例抽取农户(汉龙13户、芒岗27户、芒晃10户)，共抽得50户作为作用者样本。2011年5月至2013年1月，完成社会学田野调查和生态学生物多样性调查，通过定性分析，确定V－SES基础组分及其构成;同时，采用精细测量、逐户统计和半结构访谈等方法，获得村落位置、受教育程度、土地利用方式、农林牧业发展和经济结构等方面的详细数据;采用SPSS16．0完成调查数据的统计分析。影像数据来源于2007年SPOT－5遥感影像，其分辨率为2．5m。应用ARCGIS9．3软件并结合实地勾绘得到的土地利用图对遥感影像进行逐块校对，矢量化生成土地利用现状图，建立拓扑关系。在空间分析模块支持下，将土地利用矢量数据转换为栅格数据。根据景观格局指数所反映的不同的生态意义，结合研究目的，选用景观水平上的边缘密度(ED)、斑块平均大小(MPS)、散布与并列指数(IJI)、面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)和斑块类型水平上的斑块结合度指数(COHESION)、斑块类型面积(CA)、斑块所占景观面积比例(%LAND)共7个指数，采用Fragstats3．3分析3个自然村的景观格局和空间结构特征。

3结果与分析

3.1V－SES的空间组分及其差异

根据遥感数据2．5m的可解译精度以及实地调研所得土地利用状况，参照《云南植被》和《土地利用现状分类》国家标准(GB/T21010－2007)，构建了村级土地覆被类型分类系统，并制作土地覆被一级和四级分类示意图。土地覆被类型分为5大类。按构建的村级土地覆被类型系统，高黎贡山东坡V－SES的土地覆被类型包括耕地、植被、建筑、水域和裸地5大类型。其中，耕地又分为水田、旱地和水浇地，植被包括自然植被和人工栽培植被，建筑主要有住宅、学校、教堂、寺庙和农村道路，划分的水域指河流水面，裸地包括矿场、荒山荒地以及滑坡地。自然植被是景观基质和主要组分类型。从景观组成分析V－SES系统的组分构成，地处高海拔的汉龙村，其自然植被斑块面积占到该村总面积的49．00%，地处低海拔的芒晃村，其自然植被斑块面积占到该村总面积的44．00%，均为V－SES系统中面积占比最大的组分类型，表明这两个V－SES的整体景观均以自然植被为基质。地处中海拔的芒岗村，其自然植被仅占总面积的1．20%，但栽培植被高达总面积的91．20%，表明该村在社会经济发展过程中，历史上的景观基质自然植被已被转化为当前的人工植被。V－SES的组分构成存在差异。比较3个V－SES的组分构成，其一、二级组分类型基本一致，均含有耕地、建筑、水域、自然植被和栽培植被等;不同点主要表现在:高海拔的汉龙和低海拔的芒晃有裸地，而中海拔的芒岗无裸地类型。V－SES组分构成的差异，主要表现在三、四级组分类型上，除咖啡在3个村均有栽培外，汉龙村的人工栽培植被包括核桃、板栗、桑树、竹林、草果5种，芒岗村包括暖温性针叶林(云南松林和杉木林)、核桃、板栗、桃树、荔枝、柑橘和竹林7种，芒晃村包括芒果和柑橘2种。从斑块面积上看，芒晃村的耕地斑块面积占比在3个村中最大，达到该村总面积的11．20%，汉龙村的裸地斑块占比面积最大，达2．50%。

3.2V－SES的空间结构及其差异

采用景观结构分析软件Fragstats3．3，选取7个景观格局指数，分别对3个V－SES的空间结构进行分析，并比较其空间结构的差异，得到如下结果:景观形状的复杂性:面积加权的平均斑块分形指数AWMPFD运用分维理论来测量斑块和景观的空间形状复杂性。AWMPFD=1表示形状最简单的正方形或圆形，AWMPFD=2表示边界形状最复杂的斑块类型，通常其值的可能上限为1．5。研究点3个V－SES的空间分数维值均大于1，且小于1．5，表明其边界形状均较为简单;相较而言，汉龙村分数维值最低(1．11)，景观斑块形状最简单，芒岗的分数维值最高(1．21)，景观斑块形状最复杂，芒晃则居于汉龙和芒岗之间。总体散布与并列状况:散布与并列指数IJI在景观尺度上计算不同斑块类型间的相邻程度来分析景观的空间排列和布局特征。IJI值越大，表明某斑块类型与多种其他类型相邻接，景观的异质性越大。3个V－SES中，汉龙村的IJI最大，为69．36%，表明汉龙村的斑块类型与多种其他类型斑块相邻，景观空间排列和分布不规则，异质性高;相反，芒岗村的IJI最小，表明斑块类型仅与少数其他斑块相邻，景观空间分布最规则，异质性低;芒晃村介于上述两村子之间。景观斑块聚集度和连接性:用斑块平均大小MPS、边缘密度ED和斑块结合度COHESION等3个指数，共同表征景观的连接性和斑块类型的聚集度。MPS值越小景观越破碎;ED值越大，斑块形状越复杂;COHESION值越大，说明斑块越紧凑。3个V－SES各类型斑块的COHESION平均值都高于93．50%，说明各村斑块类型分布十分紧凑，景观斑块的聚集度较高;芒岗村的MPS值最小，ED值最大，说明芒岗村景观最破碎，连接性最低;汉龙村的ED最小，MPS最大，说明其整体连接性最好，破碎度最低;芒晃村居于汉龙和芒岗之间。

3.3导致V－SES差异的原因

3．3．1自然因素

气候条件是导致V－SES空间组分类型差异的主要原因。芒晃、芒岗和汉龙的海拔分别是1000m、1200m和1500m，在高黎贡山东坡形成了一定的海拔梯度，导致气候垂直分异明显，年平均气温分别为20．3℃、19．2℃和17．6℃，年降水量为862mm、1016mm和1261mm;气温和水分条件的差异，导致各村土壤和植被的相应变化。这些自然因素共同决定了:1.汉龙的人工植被以核桃、板栗和草果等亚热带经济植物为主;2.芒晃的人工植被以芒果、柑橘和咖啡等热带经济植物为主;3.地处中海拔的芒岗则处于上述二者的过渡地带，人工植被兼具亚热带成分(板栗、核桃和桃树)和热带成分(荔枝、柑橘和咖啡)。地貌对V－SES的组分构成有影响，但对空间结构影响不大。高黎贡山东坡具有高海拔地带地势较陡、中海拔地带地势相对平缓、低海拔地带受河流切割而地形破碎的地貌特征。相应地，地处高海拔的汉龙村和低海拔的芒晃村，其系统组分中均出现以滑坡地为主的裸地斑块。然而，反映景观空间结构的景观形状复杂性、景观空间格局和连接性等指标，均呈现出汉龙和芒岗位于两端、芒晃居于二者之间的状态，与V－SES的地形地貌特征不一致。表明地形地貌不是影响V－SES空间结构的主要因素，需要探究其他方面原因。

3．3．2社会经济因素

人口压力对V－SES的空间组分和结构影响显著。地势相对平缓的中海拔地带是高黎贡山东坡人口集中分布区，也是村落历史较为久远的区域;且发展形成了高度依赖于种植业的典型农耕社会生态系统。3个V－SES中，中海拔的芒岗村人口最多，是高海拔汉龙村的2．04倍和低海拔芒晃村的3．21倍;人均土地面积芒岗为0．38hm2，汉龙为0．88hm2，芒晃为2．61hm2;人口压力是导致3个V－SES空间组分不同的主要原因，人工植被在芒岗、汉龙和芒晃分别占总面积的91．20%、43．50%和42．61%，而自然植被分别占1．23%、49．04%和44．04%，芒岗村的绝大部分自然植被已被人工景观取代。同时，芒岗村的人口压力和村落发展历史，共同导致其景观斑块形状最复杂、景观空间分布最为规则、景观异质性最低的V－SES空间结构。市场需求是驱动V－SES空间组分和结构调整的主要因素。1996年3个V－SES中仅芒岗和芒晃有四旁零星种植的咖啡;至2013年，汉龙、芒岗和芒晃的咖啡种植面积已分别占到本村总面积10．43%、60．68%和41．21%;期间，国内外咖啡市场的变化，是导致当地大面积种植咖啡的主要驱动因素。此外，相对稳定的粮食产量和价格，使芒晃村的耕地面积始终保持在总面积10%以上;同样为迎合市场需求，芒岗村的景观组分中出现了以杉木为主的暖温性针叶林斑块(约占总面积的4%)。因此，受市场驱动的经济植物及其种植规模的变化，深刻影响着V－SES的空间组分和结构。外部政策对V－SES空间组分和结构存在影响。近年来，天然林保护和退耕还林等工程的实施，以及自然保护区管理和生态环境意识教育的加强，距离保护区仅0．6km的汉龙村充分发挥地理位置优势，发展了与生态旅游和观鸟相关的服务业，涵盖交通、旅店、餐饮和导游等。由于劳动力的转移和经济条件的改善，汉龙村不断增加的丢荒裸地景观，表明其社会子系统对自然子系统的压力正逐步下降或转移;同时表明其空间组分和结构的变化仍在延续。

3．3．3人与自然交互作用的因素

社会生态系统的空间结构，是自然和社会因素综合作用的结果。如前所述，高海拔地带地势较陡、中海拔地带地势平缓、低海拔地带地形破碎，但调查分析结果显示这3个地带上的V－SES的空间结构，与地形地貌特征并不完全一致。地势平缓的芒岗村由于长期高强度的人类活动，导致其景观斑块形状最复杂、景观的空间分布最规则、景观最破碎而异质性最低的空间结构，相反，地形破碎的芒晃村由于干扰强度低，其空间结构在斑块形状复杂性和景观破碎度上都低于芒岗，而地势陡峭的汉龙村在人类作用影响下，呈现出斑块形状最简单、连接性最好而异质性最高的空间结构特征。社会经济对V－SES空间组分和结构的影响受到自然条件的约束。地处高海拔的汉龙村在产业选择上受到气候条件的约束，尽管受国际咖啡市场影响，汉龙村种植咖啡的愿望强烈，但由于热量不足，仅在该村海拔较低的地段出现咖啡种植斑块。相反，亚热带季风气候和荫蔽的常绿阔叶林为其草果种植提供了条件;自然保护区保存完好的森林生态系统，不仅为鸟类提供良好的栖息地，也为该村发展以观鸟为主的生态旅游产业奠定了基础。地处低海拔的芒晃村虽然热量充足但降水少，属干暖河谷气候，仅能发展咖啡、芒果和柑橘为主的热带经济植物种植业，而无法种植亚热带经济植物。地处中海拔的芒岗村则受自然条件约束相对较小，兼具热带和亚热带的多种经济植物。

4结论与讨论

在高黎贡东坡高、中、低海拔地带选取了3个自然村，比较局域社会生态系统的空间组分和结构的异同，并按26%的比例抽取农户作为作用者样本，分析导致村域社会生态系统(V－SES)组分和结构分歧的成因，在村域尺度上有效建立了社会子系统和自然子系统之间的关联。研究表明:处于不同海拔带上的3个V－SES，其系统组分和结构都存在显著差异;其中，系统组分的差异表现为组分类型及其组成比例的不同，而空间结构的差异则表现在景观斑块形状复杂性、景观空间分布格局、景观连接性和聚集度等方面;导致V－SES空间组分和结构差异的成因，既有气候条件和地形地貌等自然因素，也有人口压力、市场需求和外部政策等社会经济因素，还有人与自然交互作用的原因。因此认为:社会生态系统不同于自然生态系统，其社会子系统与自然子系统的交互作用对系统空间组分和结构有着深刻影响，尽管这种影响总体上受到自然因素的约束。研究的尺度问题。社会生态系统是一个多层次嵌套系统，涵盖从小型社区与其自然环境构成的局域系统，到全球人与自然系统等多个圈层。本研究的对象是该嵌套系统的最低层次———村域社会生态系统。在村域尺度开展社会生态系统研究，能直接比较系统组分和空间结构的差异，也能快捷地建立结果和原因之间的联系，找出导致系统差异的驱动因素，但针对村域尺度的研究方法较难推广到大尺度的区域研究之中。这主要是由于在大尺度研究中，很难实现作用者群体的详细调查，也难以在结果和原因之间建立直接联系。如果将本方法应用到大尺度研究，认为有两种解决方案:一是在充分掌握作用者群体特征的基础上，通过二次典型抽样(如流域研究的典型村落抽样和村落内的典型农户抽样)使样本更具代表性;二是改进社会经济调查方法，提高调查效率并确保调查数据的可靠性。成因分析的问题。社会生态系统恢复力研究由于与可持续发展相关联，在国内外受到广泛关注，但我们认为只有在了解SES组分、结构和功能动态及其驱动因素的基础上，才能够更加深入地探究如何缓解SES压力和培育恢复力的问题，因此本文仍致力于探究V－SES空间结构及其成因。尽管如此，也只能在众多的自然和社会经济因素分析了部分成因，其他诸如民族文化、受教育程度和交通状况等都未纳入驱动力分析，需要通过后续研究逐步完善。有待研究的问题。在村域尺度上分析SES的空间结构，需要准确选取最合适的景观格局指数。本研究在斑块类型水平上选取的斑块结合度指数COHESION，由于其在3个V－SES中均值都高于93．5%，仅能说明V－SES的景观斑块分布十分紧凑，在小尺度的研究中没有必要选取该指数。此外，尽管本文比较了1996年的调查报告，但若能收集到不同时段的卫星影像数据和相应的社会经济数据，则是进行SES动态及其成因分析的最佳材料。

作者：赵莉莉 杨文忠 范勋承 张珊珊 罗婷 单位：国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室