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摘 要:以楚雄永仁县为研究对象,基于土地利用现状数据,利用景观格局指数分析了研究期间北京市景观格局的变化及特征。结果表明:1.永仁县土地利用类型中林地是主要景观类型,占县域面积75%,其次是耕地和草地。2.永仁县整体景观多样性和均匀度相对较低,而在县域范围内,北部和中部景观较为单一,破碎度低;而在南部景观类型较多,破碎度高。这主要与永仁县地形条件相关,人类活动对土地利用景观类型影响较小。
关键字:景观格局,土地利用,永仁县
1.研究区域概况:
永仁县属云南省楚雄彝族自治州,是全州彝族最多的山区县,地处滇中北部,滇川要塞,跨东经101€?4′--101€?9′,北纬25€?1′--26€?0′之间。东临金沙江与四川省会理县隔江相望,南同元谋县毗邻,西南和大姚县接壤,西北与丽江地区华坪县隔江相望,北连四川省攀枝花市。县城永定镇居县境中部偏东,位于风景秀丽的西南古夷道上。 全县总面积2189平方公里,其中山区占96%,坝区占4%。总耕地面积13.1万亩。
永仁县属内陆高原区,位于滇中红色高原北缘,具有"V"字形和"山"形结构特点,地势西北高,东南低,中部地势开阔,平均海拔1530-1700米之间。县城永定镇海拔1536米,境内最高点为宜就镇大雪山主峰,海拔2884.6米,最低处是永定镇石坎子下的金沙江边,海拔925米。
2.研究方法
2.1数据来源
主要基础数据包括永仁县土地利用地图数据。用ArcGIS、Excel软件以及景观格局分析软件Fragstats作为数据处理分析平台。参照永仁县土地利用总体规划(2010年~2020年),根据自然、社会、经济条件和土地利用特点,对土地利用现状的景观进行分析。
2.2景观类型的划分及景观分析指标的选择
对于城市景观类型的划分,本研究采取中国科学院地理科学与资源研究所的分类系统,主要以土地利用分类为依据,并结合研究区域特点,将永仁县地区划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用土地等6种景观类型, (见表一)。
根据永仁县土地利用的实际情况,将整个区域细化为13种斑块类型:有林地、灌木林、疏林地、其他林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、河渠、湖泊、水库、城镇用地、农村居民点、水田、旱田。
本次研究主要采用以下景观指数对永仁县土地利用景观格局进行研究:
表一:景观指数及含义(附后)
3.土地利用现状与景观格局分析
3.1土地利用总体概况
在永仁县13中土地利用类型中,有林地所占面积最大达到89237公顷,其次是灌木林地占62470公顷,疏林地8944公顷,这三种林地类型共占整个区域面积的75%,构成区域土地利用的主体。农业用地中旱地占25910公顷,水田占6690公顷,这表明永仁县的耕作方式以旱作为主,农业用地占整个区域面积的15%,成为第二种主要的土地利用方式。其他用地类型中,草地约占整个区域面积9%,而水域和城乡建设用地仅仅占到1%。
从空间布局上看,在永仁县的中北部主要分布林地,在部分河谷地区存在部分条带状的农用地。在东南部,是农业用地和草地集中分布的地区,改县的水域用地也主要集中此部分,为农业的发展提供了保障。城镇用地和农村居民用地散落在农业用地之中。
3.2景觀格局分析
表二:景观指数县区对比
(1)景观优势度分析
景观优势度指数反映景观结构中一种或几种景观类型支配景观的程度,其值越大,说明某一种或几种景观类型支配景观的程度越强。采用最大斑块所占景观面积的比例来表现永仁县各个斑块类型的优势度。其中有林地最大斑块占景观面积为20.3%,是所有斑块类型中最大的,因而为优势度最高的斑块,灌木林次之,最大斑块占景观面积5.9%,所以相比于其他用地类型,林地优势度最高。这和永仁县山区为主的地形有关,适合树木生长而不适合农业耕种或者城市建设。
(2)景观多样性分析
多样性指数是反映景观中各类斑块复杂性和变异性的量度,某种程度上可以反映景观内生态系统修复功能的强弱。本次分析采用香农多样性指数,并将永仁县与邻县大姚县和元谋县进行对比分析其景观多样程度。永仁县香农多样性指数为1.5377,相对略高于大姚县的1.4834,却较低于元谋县的2.0106。说明永仁县景观类型多样性与大姚县大体处于同一水平,却低于元谋县。这主要是由于永仁县土地斑块中林地占据了绝大多数,成为优势斑块类型,其余用地比例较少,故而多样性相对较低。
(3)景观均匀度分析
景观均匀度指数是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。采用香农均匀度指数进行分析比较。永仁县的香农均匀度指数为0.5995,大姚县为0.5783,元谋县为0.6828。永仁县相比于元谋县均匀度较低,永仁县地形主要以山地丘陵区域为主,因此林地成为该区域的主体,林地景观类型优势地位突出,而农业用地和城镇用地由于地形所限所占面积较小,远低于林地。故永仁县土地利用类型均匀度相对较低。
(4)景观破碎化程度分析
景观破碎化反映了景观的破碎化程度和景观结构的复杂程度,也反映景观斑块异质性,景观破碎度越大,景观异质性越高。
由永仁县各景观的斑块破碎度指数可以看出,农村居民点土地类型的破碎度最大,灌木林和旱地的破碎程度最小。由景观格局图可知县区北部主要为大片林地分布,破碎度因而较小。而农村居民点和耕地,以及与农业活动相关度很高的湖泊水库等都主要集中在该县南部,并且各种景观类型镶嵌分布,说明主要是农业耕种以及农业居民的定居导致两种斑块类型的破碎程度变大。故永仁县南部的异质性高于中北部。
(5)景观聚集度分析 聚集度指数表示不同类型斑块的团聚程度,永仁县景观聚集度指数为73.03,大姚县为67.97,元谋县为74.92。表明永仁县和元谋县斑块的团聚程度接近并都高于大姚县。
(6)景观形状分析
景观形状指数反映了景观边界的复杂程度。所有斑块类型中,灌木林的形状指数最大为35.5,旱地次之为28.8。表明这两种斑块类型的形状最为复杂,原因主要是由于农业的耕种受限于地形,故斑块的形状受自然地貌影响较大。
4. 结论与建议
由以上分析可以看出,永仁縣土地利用景观格局具有以下特点:
1.永仁县土地利用景观的主体是林地,其在整个区域土地利用中占75%以上;其次为农业用地,其中林地主要分布在永仁县中北部;而耕地主要分布在该县南部,面积较小的城镇用地景观类型则呈补丁状散布在耕地中。
2.永仁县整体多样性和均匀度较低,优势度较高,县域范围内中北部景观类型较单一,南部类型多样;景观破碎程度是北部山地丘陵区最低,南部地区较高。
形成上述特点的原因是:永仁县中北部主要为山地丘陵区,不适于农业耕种,故而人类活动影响较小,林地大面积分布且占主体地位,土地利用的景观类型单一。南部地区地势较缓,且大多数水域分布在此,适宜农业耕种,故有很多林地被开垦成为耕地。但是由于地形限制,耕地只呈小片布局,破碎度很高。城镇和农村居民点主要建设在农业耕种区,所以和耕地景观格局密切相关。建议各有关部门,在进行土地利用规划时,应根据当地的自然地理条件、社会经济发展条件以及土地利用中存在的问题,合理制定相关政策,采取有效措施,在保护好现有生态用地的基础上进行开发,提高农业生产发展,同时利用好林业资源。
参考文献:
[1]张本昀,申怀飞,郑敬刚,吴国玺.河南省土地利用景观格局分析[J]. 资源科学.2009(02)
[2]李 伟,贾宝全,王 成,郄光发.北京市景观格局动态变化[J]. 地理科学进展.2012(10)
[3]傅伯杰.黄土区农业景观空间格局分析[J]. 生态学报.1995(02)
作者简介:卞子浩(1994.4-)男,安徽合肥人,长安大学环境科学与资源,资源环境与城乡规划管理专业 ;彭浩(1994.3-)男,河南南阳人,长安大学环境科学与资源学院,资源勘察(石油与天然气) ;杨伟良(1993.3-)男,浙江绍兴人,长安大学环境科学与资源学院,资源环境与城乡规划管理 。
关键字:景观格局,土地利用,永仁县
1.研究区域概况:
永仁县属云南省楚雄彝族自治州,是全州彝族最多的山区县,地处滇中北部,滇川要塞,跨东经101€?4′--101€?9′,北纬25€?1′--26€?0′之间。东临金沙江与四川省会理县隔江相望,南同元谋县毗邻,西南和大姚县接壤,西北与丽江地区华坪县隔江相望,北连四川省攀枝花市。县城永定镇居县境中部偏东,位于风景秀丽的西南古夷道上。 全县总面积2189平方公里,其中山区占96%,坝区占4%。总耕地面积13.1万亩。
永仁县属内陆高原区,位于滇中红色高原北缘,具有"V"字形和"山"形结构特点,地势西北高,东南低,中部地势开阔,平均海拔1530-1700米之间。县城永定镇海拔1536米,境内最高点为宜就镇大雪山主峰,海拔2884.6米,最低处是永定镇石坎子下的金沙江边,海拔925米。
2.研究方法
2.1数据来源
主要基础数据包括永仁县土地利用地图数据。用ArcGIS、Excel软件以及景观格局分析软件Fragstats作为数据处理分析平台。参照永仁县土地利用总体规划(2010年~2020年),根据自然、社会、经济条件和土地利用特点,对土地利用现状的景观进行分析。
2.2景观类型的划分及景观分析指标的选择
对于城市景观类型的划分,本研究采取中国科学院地理科学与资源研究所的分类系统,主要以土地利用分类为依据,并结合研究区域特点,将永仁县地区划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用土地等6种景观类型, (见表一)。
根据永仁县土地利用的实际情况,将整个区域细化为13种斑块类型:有林地、灌木林、疏林地、其他林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、河渠、湖泊、水库、城镇用地、农村居民点、水田、旱田。
本次研究主要采用以下景观指数对永仁县土地利用景观格局进行研究:
表一:景观指数及含义(附后)
3.土地利用现状与景观格局分析
3.1土地利用总体概况
在永仁县13中土地利用类型中,有林地所占面积最大达到89237公顷,其次是灌木林地占62470公顷,疏林地8944公顷,这三种林地类型共占整个区域面积的75%,构成区域土地利用的主体。农业用地中旱地占25910公顷,水田占6690公顷,这表明永仁县的耕作方式以旱作为主,农业用地占整个区域面积的15%,成为第二种主要的土地利用方式。其他用地类型中,草地约占整个区域面积9%,而水域和城乡建设用地仅仅占到1%。
从空间布局上看,在永仁县的中北部主要分布林地,在部分河谷地区存在部分条带状的农用地。在东南部,是农业用地和草地集中分布的地区,改县的水域用地也主要集中此部分,为农业的发展提供了保障。城镇用地和农村居民用地散落在农业用地之中。
3.2景觀格局分析
表二:景观指数县区对比
(1)景观优势度分析
景观优势度指数反映景观结构中一种或几种景观类型支配景观的程度,其值越大,说明某一种或几种景观类型支配景观的程度越强。采用最大斑块所占景观面积的比例来表现永仁县各个斑块类型的优势度。其中有林地最大斑块占景观面积为20.3%,是所有斑块类型中最大的,因而为优势度最高的斑块,灌木林次之,最大斑块占景观面积5.9%,所以相比于其他用地类型,林地优势度最高。这和永仁县山区为主的地形有关,适合树木生长而不适合农业耕种或者城市建设。
(2)景观多样性分析
多样性指数是反映景观中各类斑块复杂性和变异性的量度,某种程度上可以反映景观内生态系统修复功能的强弱。本次分析采用香农多样性指数,并将永仁县与邻县大姚县和元谋县进行对比分析其景观多样程度。永仁县香农多样性指数为1.5377,相对略高于大姚县的1.4834,却较低于元谋县的2.0106。说明永仁县景观类型多样性与大姚县大体处于同一水平,却低于元谋县。这主要是由于永仁县土地斑块中林地占据了绝大多数,成为优势斑块类型,其余用地比例较少,故而多样性相对较低。
(3)景观均匀度分析
景观均匀度指数是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。采用香农均匀度指数进行分析比较。永仁县的香农均匀度指数为0.5995,大姚县为0.5783,元谋县为0.6828。永仁县相比于元谋县均匀度较低,永仁县地形主要以山地丘陵区域为主,因此林地成为该区域的主体,林地景观类型优势地位突出,而农业用地和城镇用地由于地形所限所占面积较小,远低于林地。故永仁县土地利用类型均匀度相对较低。
(4)景观破碎化程度分析
景观破碎化反映了景观的破碎化程度和景观结构的复杂程度,也反映景观斑块异质性,景观破碎度越大,景观异质性越高。
由永仁县各景观的斑块破碎度指数可以看出,农村居民点土地类型的破碎度最大,灌木林和旱地的破碎程度最小。由景观格局图可知县区北部主要为大片林地分布,破碎度因而较小。而农村居民点和耕地,以及与农业活动相关度很高的湖泊水库等都主要集中在该县南部,并且各种景观类型镶嵌分布,说明主要是农业耕种以及农业居民的定居导致两种斑块类型的破碎程度变大。故永仁县南部的异质性高于中北部。
(5)景观聚集度分析 聚集度指数表示不同类型斑块的团聚程度,永仁县景观聚集度指数为73.03,大姚县为67.97,元谋县为74.92。表明永仁县和元谋县斑块的团聚程度接近并都高于大姚县。
(6)景观形状分析
景观形状指数反映了景观边界的复杂程度。所有斑块类型中,灌木林的形状指数最大为35.5,旱地次之为28.8。表明这两种斑块类型的形状最为复杂,原因主要是由于农业的耕种受限于地形,故斑块的形状受自然地貌影响较大。
4. 结论与建议
由以上分析可以看出,永仁縣土地利用景观格局具有以下特点:
1.永仁县土地利用景观的主体是林地,其在整个区域土地利用中占75%以上;其次为农业用地,其中林地主要分布在永仁县中北部;而耕地主要分布在该县南部,面积较小的城镇用地景观类型则呈补丁状散布在耕地中。
2.永仁县整体多样性和均匀度较低,优势度较高,县域范围内中北部景观类型较单一,南部类型多样;景观破碎程度是北部山地丘陵区最低,南部地区较高。
形成上述特点的原因是:永仁县中北部主要为山地丘陵区,不适于农业耕种,故而人类活动影响较小,林地大面积分布且占主体地位,土地利用的景观类型单一。南部地区地势较缓,且大多数水域分布在此,适宜农业耕种,故有很多林地被开垦成为耕地。但是由于地形限制,耕地只呈小片布局,破碎度很高。城镇和农村居民点主要建设在农业耕种区,所以和耕地景观格局密切相关。建议各有关部门,在进行土地利用规划时,应根据当地的自然地理条件、社会经济发展条件以及土地利用中存在的问题,合理制定相关政策,采取有效措施,在保护好现有生态用地的基础上进行开发,提高农业生产发展,同时利用好林业资源。
参考文献:
[1]张本昀,申怀飞,郑敬刚,吴国玺.河南省土地利用景观格局分析[J]. 资源科学.2009(02)
[2]李 伟,贾宝全,王 成,郄光发.北京市景观格局动态变化[J]. 地理科学进展.2012(10)
[3]傅伯杰.黄土区农业景观空间格局分析[J]. 生态学报.1995(02)
作者简介:卞子浩(1994.4-)男,安徽合肥人,长安大学环境科学与资源,资源环境与城乡规划管理专业 ;彭浩(1994.3-)男,河南南阳人,长安大学环境科学与资源学院,资源勘察(石油与天然气) ;杨伟良(1993.3-)男,浙江绍兴人,长安大学环境科学与资源学院,资源环境与城乡规划管理 。