景观格局作为一定区域生态环境的综合反映,对了解区域生态过程和演变进程有着重要作用。当前社会经济高速发展,人类活动对自然生态环境的影响深度和广度不断扩大,土地利用景观格局方面受到的客观影响以及由此产生的生态问题日益引起专家学者的关注。因此,了解和掌握土地利用景观格局随时间推移所产生的变化特征和空间梯度变化规律,对改善区域生态环境、优化景观格局、实现可持续发展,都具有重要的现实意义。本研究以重庆市“一区两群”人类活动密集区域与生态环境较脆弱相结合的三峡库区重庆段为研究对象,将在中科院获取的1995年、2005年、2015年三期遥感影像进行精度识别和处理后,解译并分类出9个景观类型并制作土地利用景观类型图,包括:草地、水域、建设用地、水田、旱地、高密度植被覆盖林地、中密度植被覆盖林地、低密度植被覆盖林地、未利用地,利用ArcGIS等软件对三峡库区重庆段土地利用景观格局进行计算分析。首先,计算整理得研究区景观各年各类要素信息和土地利用转移矩阵,计算分析了重庆市直辖、三峡库区建设近20年来研究区各景观要素的变化特征;同时分别在景观水平和类型水平上挑选合适指标计算分析研究区景观格局的时空变化差异。其次,为进一步剖析人类活动对研究区景观格局的影响和驱动力,引入夜间灯光数据并结合叠加分析和梯度分析,对研究区景观格局在人类活动干扰下基于景观水平和类型水平的时空差异进行了研究;同时利用投影寻踪模型分析了景观变化的驱动力要素。最后,以2015年研究区土地利用景观格局为基准年,基于CA-Markov模型,对研究区2025年土地利用景观格局进行了模拟预测,阐释未来一段时间库区的景观变化趋势,提出库区生态保护需要的注意问题和对策。研究结果如下:(1)三峡库区重庆段以旱地和中密度植被覆盖林地为主要景观类型,水田、旱地以及各密度植被覆盖林地占总面积八成以上,而建设用地面积变化最大,由1995年的304.71km~2增长至2015年的1406.28 km~2,涨幅超过三倍。20年间,转出面积最大的是草地,建设用地、水域和各密度植被覆盖林地面积都有不同程度增加,并有“小转出、大转入”的趋势。草地破碎度明显增加,水田、高密度植被覆盖林地、低密度植被覆盖林地、水域、建设用地景观趋于规则化,其余景观类型变得更复杂。景观水平上,研究区整体景观破碎度有所增加,景观斑块分布更均衡,各斑块间连通性有所增加,且在近10年景观聚集度有所提高。(2)三峡库区重庆段人类活动空间分布差异显著。人类活动强度由西向东逐渐递减;人类活动强度高的区域呈集中分布,分散较细;库尾区域以渝中区为核心,呈圈层递减趋势;库腹地区人类活动强度相对较弱,长江干线流域的人类活动强度相对周边区域更强。在人类活动干扰下,研究区景观格局随着人类活动强度变化而发生着梯度变化。景观水平上,随着库区人类活动强度的递增,研究区景观多样性和均匀度指数呈现出先增加后减少的变化趋势,与中度干扰假说一致,适度干扰有助于景观优化;景观斑块数大幅减少,斑块数越接近人类活动高强度区域数值越低;景观斑块的聚集程度先减小后增大,总体上斑块分布趋于集中;景观整体的连通性较好但有所下降;斑块密度先增加后减少,总体略有增大,景观破碎化程度有所增大,而在2015年高强度人类活动区域景观破碎程度有所下降。在类型水平上,选取变化最大的建设用地、水域、草地、低密度植被覆盖林地四种景观,各景观特征在人类活动干扰下的变化趋势具有相似性。各景观类型面积百分比、斑块密度、最大斑块指数越接近于高强度人类活动区域其变化越剧烈,除草地外其他三者都更加破碎化,三种指标的变化也说明了不同景观类型在不同强度带存在着空间变化的差异性;景观形状指数和平均斑块分维数随着人类活动强度的增加而减少,只有建设用地的平均斑块分维数值略有小幅上升。总体来说景观形状趋于规则化、简单化,而在高强度人类活动区域,建设用地的大量增加导致景观形状复杂化。近20年来,三峡库区重庆段景观变化驱动力呈现出空间地域的稳定性和时间序列的动态性,驱动机制逐渐由经济、生活、人口和交通等要素的“生计经济”型主导驱动,演变为如今的多要素协同驱动。库尾重庆主城区、长寿、江津等地以及库腹区域的万州附近景观变化驱动力较强,表现为城镇建设用地驱动型;而渝东北的库首各区县景观变化驱动力较弱,主要是林草地和水体驱动型。其他地区相对复杂,表现为多种类型景观变化驱动并存格局。(3)三峡库区重庆段景观格局模拟预测研究。应用CA-Markov模型对研究区2025年景观格局进行模拟预测,结果表明:数量上,建设用地面积增加最多,草地、水田、旱地面积进一步减少,各林地景观面积稳中有升;景观指数上,研究区景观破碎程度有所改善,景观多样性和均匀度有所提高,整体趋于均衡化,优势景观有弱化趋势。通过所得模拟结果,进一步提出库区发展必须关注的问题和建议:应及时制定保护政策防止草地进一步减少;水域面积增加的同时,管理部门应重点关注水体质量,做到数量质量并重;科学编制库区土地利用总体规划,严格控制建设用地增长界线,严守耕地保护红线,加强土地整治工程实效,保障耕地数量,改善人地矛盾关系;保持林地面积,充分利用未利用地,提高库区整体的社会经济效益和土地利用效率。