小流域土地景观格局分析

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翻新时间：2013-12-18

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小流域土地景观格局分析

论文关键词:小流域;流域;土地景观;格局分析

论文摘要:景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题之一。依据景观生态学理论和研究方法,运用遥感和信息技术,对江西南丰的朱源小流域土地景观进行格局分析,并对山坡地和山谷地景观的多样性、优势度和破碎化指数进行比较。结果表明,坡耕地、乔木林地、间作地、果园、未利用地和荒地的平均斑块分维数较小,而水田、梯田农地、居民用地、灌木林地和水域的平均斑块分维数较高,斑块形状较为复杂。山坡地景观多样性低、优势度高、破碎化指数低;山谷地景观多样性高、优势度低、破碎化指数高。

小流域持续发展主要取决于土地能否维持高的生产力。土地生产力的维持与景观的结构、功能是密切相关的。小流域土地景观是由自然和人类经营斑块所组成的嵌块体。土地景观研究的重点是土地利用或土地覆盖类型,涉及自然与人为控制两种。本文在小尺度上分析了土地利用和景观格局,其目的是了解景观变化与人类经营活动和经营策略之间的关系,确定产生和控制水土流失的因子和机制,为合理制定小流域综合治理规划和可持续提供科学依据。

1 区域概况

2 研究方法

2.1 斑块类型的划分

2.2 景观评价基础数据的获取

2.3 景观格局评价指标

2.3.1斑块大小与形状

2.3.2 斑块密度与优势度

斑块密度(M)为某类斑块类型的总斑块数目与景观要素类型总斑块数目的比值。面积比例(SP)为某类斑块类型的总面积与景观要素类型总面积的比值。斑块优势度(D0)反映斑块在景观中的地位,优势度值越大,说明该类斑块在景观中的地位越重要,对景观的支配作用越大。计算公式如下:D0=(M+SP)/ 2×100% (1)

2.3.3 景观多样性(H)

景观多样性是指景观在结构、功能上的多样性,用以揭示景观的复杂程度。在景观多样性的测定中,借助信息论中关于不定性的研究方法,即在一个景观系统中,景观要素类型愈丰富,破碎化程度越高,其信息含量的不定性也就越大,按Shannon-Weaver公式计算出的指数也就越高。H=-Σmi=-ΣSPilgSPi(2)式中:SPi是景观类型i在景观中出现的概率,即景观类型i所占面积的比例;m为景观类型的数目。H值越大,表示景观多样性越大。

2.3.4 景观优势度(D)

优势度指数表示景观多样性与最大多样性的偏差。度量景观结构中一种或几种景观类型支配程度。优势度大,表明景观只受一个或少数几个类型所支配;优势度小,表示各种景观类型所占比例大致相当。D=Hmax+ΣSPilgSPi(3)式中:Hmax=lgm,表示最大多样性指数。

[1]

2.3.5 景观均匀度指数(E)

景观均匀度指数(E)为景观多样性指数与最大多样性指数之比值。E=H/Hmax(4)式中:H为多样性指数;Hmax为其最大值。当E趋于1时,景观缀块分布的均匀程度趋于最大。

2.3.6 景观破碎化指数(Fr)

景观破碎化指数表明景观被分割的破碎程度。在小流域景观中,景观的破碎化程度与人为干扰有密切联系,其表达式为: Fr=〔(Nb-1 )/Nt〕×100% (5)式中:Nb为景观类型中各类斑块的总数;Nt为景观中最大可能网格总数。

3 结果分析

3.1 土地利用与景观特征分析

3.2 景观形状分析

分维分析的结果表明,水田、梯田农地、居民

[2]

3.3 山坡地与山谷地景观破碎化、多样性及优势度的比较分析

景观的破碎化是指由于自然和人为因素的干扰,导致景观由简单趋向复杂的过程。该小流域主要受人为因素的干扰,景观多样性大小取决于斑块类型数量多少以及各类斑块类型所占比例的均衡性。

在该小流域选取了等面积的山坡地和山谷地的研究结果(见表4),山坡地景观多样性低、优势度高和破碎化指数低;山谷地景观多样性高、优势度低和破碎化指数高。根据景观生态学中连接性和网络结构原理,以及景观结构对坡面径流和水土流失的影响,在山坡地上,要逐渐增加景观类型,提高景观多样性。特别是在一些地形转换线周围,也是水土流失类型由溅蚀、片蚀到细沟侵蚀,浅沟侵蚀和重力侵蚀的转换地带,应植树造林,增加地表覆盖,有效地控制土壤侵蚀保持水土。

4 结论与建议

[参考文献]

[3]刘俊平.城市绿地景观格局及其生态建设对策的探讨.内蒙古科技与经济,2000(4):9~11.

[4]孟庆华.景观格局与土壤养分流动.水土保持学报,2000,14(3):116~117 .

[13]肖笃宁.景观生态学理论、方法及应用.北京:中国林业出版社,1991.

[3]