哈尼梯田典型灌排系统连通性评价及其保护研究

发布时间：2020-08-08 00:40

【摘要】：水是哈尼梯田文化景观持续存在的关键资源。为适应大坡度山地环境,合理利用水资源,保持梯田水源的稳定供给,哈尼族创造并保持了独特的哈尼梯田灌排系统。本文以红河哈尼梯田遗产核心区内的三类典型灌排系统为研究对象,分别是垭口河灌区的河渠-分水木刻灌排系统(简称垭口河灌排系统)、阿勐控河灌区的河渠-水塘-分水木刻灌排系统(简称阿勐控河灌排系统)和全福庄河灌区的河渠-水塘灌排系统(简称全福庄河灌排系统)。以地理学、景观生态学、水文学等为相关原理和方法,应用地理信息系统(GIS)技术对灌排系统格局特征、结构连接性和功能连接性进行分析和评价。运用统计软件SPSS等分析分水木刻体系的科技价值,探讨哈尼梯田灌排系统今后的保护措施。本研究结果可为哈尼梯田区内灌排系统的优化提供参考,最终服务于世界文化遗产的可持续发展。主要结论如下:(1)灌区景观格局分析表明,总体上三者的景观类型组成差异较小,其中乔木林分布面积最大,梯田其次;从梯田分布特征来看,具有分布集中、斑块完整、但高程和坡度差异较大的特点。其中全福庄河灌区的梯田坡度集中在5°-20°,海拔在1600m以上。垭口河灌区梯田坡度集中在10°-35°。垭口河和阿勐控河两灌区梯田均分布在海拔1400m以下。(2)灌排系统组成和管理模式显示:灌排系统由自然河流、沟渠、分水木刻、水塘等要素组成,其中河流和沟渠三者均有,其他要素则不同。管理模式是:垭口河灌排系统的完全沟长制、全福庄河灌排系统的个人-共同管理混合制和阿勐控河的个人-沟长混合制。(3)灌排系统连通性的评价包括水系格局、结构连通性和功能连通性等三方面,结果表明:(1)水系格局特征差异较大。垭口河灌排系统、全福庄河灌排系统和阿勐控河灌排系统的河渠频率分别是:12.01条/km2、45.83条/km2和24.04条/km2,河渠密度分别是5.09 km/km2、7.90 km/km2和6.26 km/km2,梯田水面率最低的是阿勐控河灌排系统,最高是全福庄河灌排系统。(2)结构连接性也差异明显。总体上三者的河渠线点率β和连接度γ指数分别在0.9-1.09和0.3-0.37之间,其中全福庄河灌排系统河渠线点率β和连接度γ指数分别是1.09和0.37,连接性等级为优,但垭口河灌排系统和阿勐控河灌排系统的线点率β和连接度γ指数较低,评价等级为差和中,说明全福庄河灌排系统的结构连通性最好;其次,全福庄河灌排系统的河渠网络存在环路,其环路α指数为0.05,其他两类均无环路,说明灌排系统的可选路径较少。第三,三者的网络连接度C指数均在1周围波动,也说明研究区的河渠网络有待改善。(3)运用最小费用模型对三类灌排系统的功能连接性及对应的梯田水源稳定性进行分析,结果表明:三者的功能连接性差异显著导致梯田的水源稳定性程度也明显不同。其中全福庄河灌排系统的水源稳定性最高,其稳定区面积占总梯田面积的67.83%。垭口河灌排系统灌区内的水源稳定性最差,其稳定区面积仅占梯田面积的31.94%。阿勐控河灌排系统的水源稳定性介于两者中间,其稳定区面积占总梯田面积的48.17%。(4)整体上看,三类灌排系统的连通性中,全福庄河灌排系统的连通性最好,垭口河和阿勐控河灌排系统均较弱,且两者连通等级相差不大。(4)以国际灌溉工程遗产价值评价标准来分析哈尼梯田灌排系统的价值,结果表明:哈尼梯田灌排系统具有以灌排工程为核心且兼有其他多种遗产类型的特点,除具有较高历史文化价值外,其分水木刻体系具有较高的科技价值;根据哈尼梯田灌排系统保护当前面临的问题,提出四种保护模式,即研究型、保护区型、旅游开发型和灌溉工程遗产型。
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S277
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

第 1 章绪论法。通过遥感影像和野外考察制作出典型灌区格局与灌排系统，以分析灌排系统的格局特征、典型灌排系统的组成和管理方式。运用景观生态学网络分析方法分析典型灌排系统的结构连通性。结合实际情况，选取坡度和梯田至沟渠的距离两个阻力因子，基于最小费用模型分析灌排系统功能连通性。最后，把哈尼梯田灌排系统与世界灌溉工程遗产评价标准相比较，分析其灌溉工程遗产价值。本文技术路线图如下：

位图,哈尼梯田,遗产,片区

第 2 章研究区与研究方法第 2 章研究区与研究方法2.1 研究区概况2.1.1 地理位置红河哈尼梯田遗产核心区（下文有时简称哈尼梯田遗产核心区或遗产区）位于云南省红河州元阳县，其地理坐标是：23°01′21.17″-23°10′48.30"N，102°41′47.35"-102°50′44.45″E 之间，包含了哈尼梯田中规模最大的三大梯田片区即多依树、老虎嘴和坝达片区[7]。区内有省干线与其他地方连通，三大片区间有旅游环线相连，交通便利。

土壤垂直分布,南北坡

地貌以构造侵蚀中山地貌和河谷地貌为主，其地层主要是第四残破积层和元古界哀牢山群阿龙组下段，其中第四系残破积层的岩性以黏性、粉土为主，夹少量碎石，主要分布于梯田区，厚度在 2-5m[7]；岩性为黑云长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩与斜长角闪岩，黑云角闪斜长片麻岩，厚度2166m。2.1.2 植被土壤元阳县境内发育了砖红壤、燥红土、红壤、黄壤、黄棕壤、紫色土、水土等 10 种土壤类型。由于红壤缺乏钙、磷，酸性大，作物生长期长，宜种植带、亚热带作物。黄壤，土层较厚，腐殖质含量高。遗产区分布有大量梯田而梯田区广泛分布有红壤、黄壤、和紫色土，其成土母质基本是板岩、砂岩页岩和花岗岩等风化形成的产物，又因生物作用强烈，因而土质黏重、保水肥。遗产区的南北两坡，以中部观音山为分水岭，两侧各类土壤具有明显的直分布特征（图 2.2）。

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