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《内陆干旱区土地利用变化的景观格局特征分析_以新疆白杨河流域为例》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、内陆干旱区土地利用变化的景观格局特征分析———以新疆白杨河流域为例①尹昌应1,2,罗格平1,蕾1,2,史建康1,2鲁(1中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆乌鲁木齐830011;2中国科学院研究生院,北京100039)摘要:基于GIS/RS环境对两期Landsat7-ETM+影像数据进行土地利用分类处理,运用景观生态学原理和数理统计分析方法,从区域整体景观格局水平和土地利用类型水平两个角度,选取景观多样性指数等5个指数描述白杨河流域土地利用变化的景观格局特征。结果表明:研究区各土地利用类型面积都有
2、不同程度的变化,除草地和未利用土地有所减少,其他土地利用类型都有不同程度的增加。从景观水平上看,区域景观异质性在增大,景观斑块的连通性降低,表现为多样性指数和均匀度指数呈增加,优势度指数减小;从类型水平上看,5年间人类对景观的干预程度较大,对人工景观的干扰强于半自然景观,体现在半自然景观类型的分离度较小,而人工景观类型的分离度较大。同时,景观周长-面积分维度指数的增长趋势说明景观斑块的自我相似性减小,几何形状趋于复杂化。总体上,是人类活动加剧破坏了自然绿洲内部的整体性和完整性,并且人类活动干扰还在
3、增加。关键词:中图分类号:干旱区;绿洲;土地利用变化;景观格局;遥感文献标识码:A文章编号:1000-6060(2008)01-0067-07(67~74)TP79景观格局是指不同大小和形状的景观斑块的空间排列状况,是景观异质性的重要表现,它反映各种生态过程在不同尺度上的作用结果〔1〕。土地变化是绿洲景观时空变异的直接动因,也是绿洲景观变化的最突出标志〔2〕。基于土地利用图件计算景观格局指数是景观空间格局分析的重要方法〔3〕,从绿洲土地利用变化的景观格局动态变化入手,可以多角度描述土地变化的特征和
4、驱动力。近10年来的绿洲景观生态研究已取得较大进展,主要集中在较大时空尺度的绿洲景观格局及其变化以及受水资源胁迫的景观格局与变化,对中小尺度绿洲景观格局变化的人为驱动研究较为薄弱〔4〕。景观格局中和土地变化同样存在的多尺度问题,成为深入认识区域景观格局和生态稳定性的关键,由于理论和方法的限制,学术界对景观生态学的尺度研究还不够深入〔5〕,GIS与RS技术的发展为不同尺度下的空间格局特征和空间异质性研究提供了方便有力的工具。因此,本文从景观生态学角度在小流域尺度上认识干旱区土地利用变化的特征,通过对
5、景观格局的定量描述把景观的空间特征与时间过程联系起来,分析其演变的驱动因子,能够提高预测未来土地变化方向的能力,并为今后开展土地变化的多尺度研究提供借鉴经验和数据积累。同时,将景观生态学理论与方法和传统土地利用变化研究方法结合起来进行研究也有助于探讨土地利用变化和景观生态过程的相互关系。1研究区概况白杨河流域位于天山北麓东段博格达峰北麓、准噶尔盆地南缘的山前冲积倾斜平原,88°20′~88°①收稿日期:2007-04-18;修订日期:2007-07-25基金项目:国家自然科学基金资助项目“土地变化
6、的多尺度研究”资助(40671015)作者简介:尹昌应(1981-),男,贵州遵义人,硕士研究生,主要从事土地变化时空模拟、遥感与GIS应用研究E-mail:yinchy713@hotmail.com通讯作者:罗格平(1969-),男,湖南湘乡人,研究员,博士生导师,主要从事土地变化、干旱区绿洲生态环境、遥感与GIS应用研究E-mail:luogp@ms.xjb.ac.cn干旱区地理31卷68覆被变化与景观动态变化的相互关系〔8〕。同时,由于人工绿洲普遍具有强烈的农业景观特征,所以本次景观斑块分类
7、采用土地利用现状分类系统,结合研究区土地利用特征以及Landsat-ETM+影像数据特点,确定6种土地利用类型,建立分类体系如下表。本研究区的总面积约1903.9km2,在进行景观格局分析时所用的土地利用分类为一级分类,避免了使用二级分类引起斑块数目过多而面积过少带来的景观格局指数过多、过碎,以及对分析造成的麻烦,较好地保持了景观整体性。32′E,43°47′~44°05′N,行政归属于新疆昌吉回族自治州阜康市,是内陆性干旱气候区。其南部山区较为湿润,年均降水量约525mm,是河流径流的形成区。年
8、均温度2.2℃,年均蒸发量1339mm。流域年平均径流量为7578×104m3,主要有白杨河、黄山河和西沟河3条河系,灌区南北长达24km,东西宽12km,面积约288km2。该区域新构造运动十分强烈,以山前大断裂为界,南部山区剧烈上升,北部平原盆地相对沉降,整个流域地势是南高北低,由东南向西北倾斜,呈现出典型的干旱区地貌景观。2研究方法表1土地利用分类系统LanduseclassificationsystemofoasisintheBaiyangRiverWatershedTab