地形对三峡库区腹地小流域景观格局分异的影响——以草堂溪流域为例.pdf

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1、重庆师范大学学报(自然科学版)Sep．2014VoL31No．5第31卷第5期Journa~ofChongqingNormalUniversity(Natural皇!地形对三峡库区腹地小流域景观格局分异的影响——以草堂溪流域为例李阳兵，王永艳孙，陈琴。(1．重庆师范大学地理与旅游学院，重庆401331；2．地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室；3．编辑出版中心)摘要：以2012年的GOOLEEARTH高分辨率影像和1：5万的DEM数据为数据源，基于GIS空间分析功能和FRAG—STATS景观格局分析功能，建立了草堂溪流

2、域景观类型图。综合DEM生成的坡度和高程信息建立了地形位模型，借鉴移动窗口法做出研究区景观格局空间分布图，并探讨不同地形梯度下景观的分布指数特征。结果表明：林地和坡耕地的比例分别占研究区总面积的60和25％，其次比例较高的为草地近5％。随着退耕还林政策和生态工程的实施，中地形位是坡耕地的优势地形位，林地在中高地形位上占据优势。在河流两岸的中低地形位果园占优势是该研究区的一大特色。基于移动窗口法的景观格局空间分布图表明研究区景观格局呈现以河流为轴线的扇状和分散组团式分布的特点，在总体上形成一轴两翼的独特分布格局。关键词：景观

3、格局；地形位指数；移动窗口；三峡库区中图分类号：K901．6文献标志码：A文章编号：1672—6693(2014)05—0048—06目前，已有许多学者在景观层面上对格局分异展开了研究，从研究侧重点来看，多集中于分析人类社会经济活动对景观空间格局的影响口]，忽视了多方面自然因素的影响。地形在一定程度上影响着土地利用变化，对土地利用景观空间格局的形成具有重要影响]。有关地形因子的相关研究表明，准确描述不同土地利用类型与海拔、坡度和坡向等地形因子的关系方法之一是栅格单元级别的土地利用与地形因子分析方法j。地形位指数与传统的地形

4、因子高程和坡度描述方法相比，能更加综合详细地反映出地形空间分异的细节信息]。与之对应的无量纲的分布指数，能够准确反映不同景观组分在各地形位梯度上的实际分布情况，对于探讨地形因素对土地利用方式选择的影响程度和研究区域土地利用优化布局模式及其规划工作具有重要的意义l_7]。地形因子对景观组分空间分布产生很大影响。三峡库区腹地地形复杂多样，本文选取库区腹地草堂溪小流域为例，通过分析目前不同景观类型组合比例、在地形位梯度上的分布指数以及景观格局指数，揭示研究区域的景观格局分布模式及其与地形因素之间的对应关系。同时揭示人、地和环境之

5、间的共存现状，为景观格局优化提供建议，进而实现研究区土地资源的可持续利用。研究地区与数据处理1．1研究区概况本研究选择了三峡库区腹地典型流域草堂溪小流域作为研究区(封二彩图1)。草堂溪是长江北岸的一级支流，河流长度为33．3km，流域面积191km。绝大部分区域隶属于地处三峡库区腹心的奉节县草堂镇，位于109。3103”E～109。4520E，31。024O”N～31。lOO6”N之间，流域平均坡度18．598。，流域平均高程623．0881m。其中整个研究区坡度在15。以上的面积达到86．60，高程在500～1500m范

6、围达到77．38。地貌类型以低山河谷为主。气候属中亚热带大陆性季风气候，年平均气温15℃，年均降水量1200mm[9]。研究区人口密度较大，耕地资源缺乏，陡坡开垦现象突出，景观组合复杂。1．2数据来源与预处理数据来源于GOOLEEARTH2012年的高分辨率影像(分辨率1m)，运用ERDASIMAGINE8．5对影像进行预处理，应用ArcGIS软件采用人一机交互式解译方法提取土地利用景观信息，根据需要将土地利用类型划*收稿日期：20131216修回日期：20140109网络出版时间：2014—9—1722：37资助项目：国

7、家自然科学基金委重大国际合作基金(No．41161140352)；重庆市教育委员会科学技术研究项目(No．KJ080818)作者简介：李阳兵，男，教授，博士后，研究方向为土地利用与生态过程，Email：liyapin@sohu．corn；通讯作者：王永艳，E—mail：244247976@qq．corn网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／50．1165．N．20140917．2237．O15．html5O重庆师范大学学报(自然科学版)http：／／www．cqnuj．cn第31卷把

8、研究区土地利用矢量数据先转成30mX30m的栅格数据，利用景观格局分析软件Fragstats3．3用边长为100m的移动窗口，在景观层面计算所选择多样性指数、最大斑块指数和景观形状指数等3个指标，用移动窗口法进行计算。再将景观格局指数空间分布图与地形位指数空间分布叠加，统计不同地形位上的景观格局指数分布