基于海拔梯度的陕西省巴山景观格局分析

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大巴山是分割嘉陵江和汉江的山体,处于陕西、湖北和四川三省的交界地带。陕西省巴山地区为东、南以省界为界,西以嘉陵江为界,北以汉江为界的区域。总面积约2.5万km~2,占大巴山总面积的三分之一,是秦岭山地的39.6%;平均海拔1167 m,比秦岭山地矮128 m;平均起伏度192 m,比秦岭山地多6 m;平均坡度与秦岭相同,均为28.9°。本研究以Globe Land 30数据、30 m分辨率数字高程数据为基础,运用景观生态学基本原理,采取地理信息系统技术和景观格局指数分析方法,从景观总体特征、板块特征、景观异质性和景观空间分布格局,以及海拔梯度带等五个方面,分析了陕西省巴山地区景观格局的特征,从而为陕西省巴山地区生态环境保护的科学区划和经营管理提供了理论依据。主要研究结果如下:(1)研究区景观类型包括两类:自然景观和非自然景观,自然景观包括林地、草地和湿地景观,非自然景观包括耕地、建筑用地和未利用地景观。各类型景观面积占比依次为:林地景观占比77.15%、耕地占18.60%、草地占比3.57%、建设用地0.65%,湿地景观和未利用地景观共占比0.03%,呈斑块镶嵌存在。因此,林地景观是整个研究区的基质景观,它对于整个区域景观的功能和结构存在着深远的影响。(2)不同景观类型中,三种区划方法的林地、草地特征显著程度为:自然断点法区划方式>巴山地区区划方式>秦岭保护区区划方式,自然断点法区划的海拔梯度区间更加精细准确,景观空间分布的特征在三种梯度区划中最明显。而秦岭保护区划和巴山地区区划两种方法中海拔区间大于500 m,由于研究区本身研究范围较小,景观多样性较为单一,空间分布上不明显,因此这两种划分方法不适用与巴山研究区。(3)对比分析了不同海拔梯度划分方法下的景观格局指数,从整体景观层次来看,研究区按照三种海拔梯度划分方式下的各地类景观连通性变差,景观结构趋于复杂,破碎度升高。从斑块类型层次来看,在高海拔地区仍有大量林地、草地及少数耕地与建设用地的分布,景观累积分布与演替变化复杂,并且各种土地利用类型在不同海拔梯度上的区域分布不均匀,总体而言大大增加了自然景观的经营管理难度,会造成巨大的人力、物力的浪费以及行政区划管理压力。随着海拔梯度的增加,各种地类的景观类型斑块形状趋向于简单。而相较于每种海拔梯度划分方式下的第一梯度景观形状指数,后两种海拔梯度下的景观形状指数差异较小,景观形状复杂度近乎相等,景观差异较小,各地类景观累积分布与演替变化在不同海拔梯度下复杂程度不同,景观破碎化程度差异较小,通过三种划分方法来证明不同海拔梯度之间的景观格局差异不明显,无规律性变化。(4)综合分析了不同海拔梯度划分方式下的景观格局指数,发现以不同海拔梯度划分方式对研究区进行不同保护等级划分意义甚微,不具有保护区划分的合理性。因此,陕西省巴山地区的保护区等级范围划分不宜以海拔梯度作为依据。
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