黃河中下游典型地區(qū)農業(yè)景觀異質性變化分析—以鄭汴地區(qū)為例.pdf

1、景觀異質性是組成各個相異的景觀功能與結構的基礎，它不僅影響著景觀生產力與生物多樣性，而且還影響著物種、資源和干擾在景觀中的擴散與安排，對景觀生態(tài)過程與整體功能也同樣存在著重要的調控作用。黃河下游平原地區(qū)長期以來以農業(yè)景觀生態(tài)系統(tǒng)為主體，主要從事農業(yè)生產活動。本文以黃河下游平原地區(qū)的鄭汴地區(qū)為研究區(qū)，應用景觀生態(tài)學基本原理，并綜合運用遙感（Remote Sensing）技術和地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Sy

2、stem）技術，以1992年Landsat—5 TM、2002年Landsat—5 TM和2013年Landsat—8 OLI三期遙感影像為基礎數據源，在ArcGIS10.1、Fragstats4.1、GS+7.0和Excel2007等軟件支持下，對研究區(qū)時空上的異質性進行分析。結果表明：
　　（1）景觀動態(tài)明顯，耕地是區(qū)域景觀基質，轉移比率較大
　　研究區(qū)21年的發(fā)展中，耕地面積明顯減少，建設用地面積持續(xù)增加，林地面積也在

3、不斷擴大。研究區(qū)自1992年到2002年，景觀類型面積轉移中變化程度相對較高的是耕地和建設用地類型，耕地主要向建設用地轉移，比率最高。自2002年到2013年，景觀類型面積轉移中耕地斑塊類型、河流斑塊類型和庫塘斑塊類型面積逐漸呈現減少趨勢，變化率相對比較大的依然是建設用地斑塊類型。
　　（2）景觀空間構型變化顯著
　　景觀的最大斑塊指數（LPI）與聚集度指數（CONTAG）呈不斷減少的趨勢；景觀多樣性指數（SHDI）呈不斷增

4、加的趨勢；而景觀斑塊密度指數（PD）、景觀斑塊數量指數（NP）和景觀形狀指數（LSI）則呈現先減少再上升的現象。尤其是建設用地的斑塊數量和最大斑塊形狀指數等都表現出不斷增大的趨勢。在景觀類型水平上，林地的斑塊數量與建設用地斑塊類型的斑塊數量呈現不斷增加的趨勢；耕地斑塊類型的面積數量呈現不斷減少的趨勢；灘地斑塊類型與庫塘斑塊類型的面積從1992年至2002年不斷增加，但是自2002年至2013年則表現出不斷減少的趨勢；林地斑塊類型的面積自

5、1992年到2002年間表現出不斷減少，而自2002年到2013年則表現出不斷增加的趨勢；建設用地斑塊類型的面積在20年的發(fā)展里一直呈現出上升的趨勢，并且建設用地斑塊類型的斑塊數量（NP）和最大斑塊形狀指數（LPI）等都表現出不斷增高的趨勢。
　?。?）鄭汴地區(qū)最佳的分析尺度是在半徑為1250 m的滑動窗口
　　依據半變異函數原理與半方差分析方法，使用GS+軟件對半徑分別為150 m、250 m、500 m、750 m、10

6、00 m、1250 m、1500 m、1750m、2000 m、2250 m、2500 m、2750 m和3000m的尺度內的景觀類型特征進行分析，結果得出最佳的分析尺度是1250 m。
　?。?）樣帶上景觀變化與整體景觀變化一致
　　自西向東沿鄭開大道和G310國道建立兩條樣帶，在特征尺度下，建設用地斑塊類型面積不斷增加，耕地斑塊類型面積不斷減少，而斑塊密度指數（PD）、斑塊數量指數（NP）和景觀形狀指數（LSI）為先降低

7、，后升高，與景觀整體變化相一致。
　?。?）景觀綜合異質性指數反映效果明顯
　　研究區(qū)21年間，耕地面積不斷減少，其優(yōu)勢度也逐漸降低，但仍然是研究區(qū)的優(yōu)勢景觀類型；建設用地面積、比例、斑塊數等各項指標增加，優(yōu)勢度不斷升高；林地優(yōu)勢度升高后基本保持穩(wěn)定；與此相伴產生的是庫塘面積和斑塊數量降低明顯，優(yōu)勢度顯著降低。這是因為近年來隨著鄭汴地區(qū)城鎮(zhèn)一體化的發(fā)展，為了方便兩個地區(qū)的聯系，逐漸建成了鄭開大道等道路，道路兩邊也隨之產生了許

8、多建筑。這種現象就將原來用于耕作的土地變成了道路和建設用地，導致了耕地面積的減少，而建筑面積的增加。同時由于該區(qū)域建筑面積的增加會影響到原有的庫塘面積的減少。
　?。?）人類干擾強度對景觀異質性的影響突出
　　在鄭汴地區(qū)中間選取了165個1250×1250 m的空間格子范圍，并計算1992年、2002年和2013年3個年份中，所選取范圍內的人類干擾強度指數（D），通過分析人類干擾強度指數發(fā)現，研究區(qū)景觀的香農多樣性指數和蔓延

9、度指數對人類干擾強度影響的響應基本一致。隨著人類干擾強度的增加，香農多樣性指數和蔓延度指數均呈現升高的趨勢，但近些年來這種趨勢則逐漸不明顯，這是由于在發(fā)展初期，人類干擾強度對景觀組成和構型的影響顯著，但是隨著積聚程度的加劇，人類對景觀的干擾也達到了一定的程度，此時反映出來的人類干擾強度對景觀組成和構型的影響則逐漸減弱。
　　經過對鄭汴區(qū)域景觀異質性的探討，可以合理的開發(fā)利用、規(guī)劃設計黃河下游平原地帶土地資源，并且對黃河下游平原區(qū)域