唐 強(qiáng) 閆紅偉 高 琦

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，沈陽，110866)(遼寧行政學(xué)院)

土地利用是土地在人類活動干預(yù)下進(jìn)行自然再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)的復(fù)雜過程，它將受到多種因素的制約［1］。全面掌握區(qū)域土地利用特點，是加強(qiáng)土地資源開發(fā)，維持并改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)［2］。近年來，景觀生態(tài)學(xué)及其相關(guān)學(xué)科對區(qū)域景觀格局優(yōu)化、景觀格局演變，以及景觀格局變化帶來的生態(tài)效應(yīng)研究一直為研究人員所重視，定量研究區(qū)域景觀格局已經(jīng)成為景觀生態(tài)學(xué)研究中重要的研究課題和研究方向［3-7］。了解該區(qū)域的土地利用狀況和景觀格局動態(tài)變化特點，將有助于對遼河三角洲區(qū)域生態(tài)綜合管理，并為合理進(jìn)行土地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地概況

遼河三角洲是我國四大河流(長江、珠江、黃河、遼河)三角洲之一［8］。區(qū)域內(nèi)溝壑縱橫，主要河流有大遼河和雙臺子河，兩股河流均向南流入渤海遼東灣，它們同大凌河一起作用，沖積形成遼河三角洲平原。核心區(qū)域為盤錦市［9］，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121°31'～122°28'，北緯 40°40'～41°27'。其境內(nèi)地勢平坦，地貌類型單一，主要為沖海積平原，平均高程低于7 m。區(qū)域內(nèi)自然資源豐富，稻米、蘆葦、油氣，以及水產(chǎn)資源全國聞名，中國第三大油田——遼河油田就位于此。

2 材料與方法

數(shù)據(jù)源與應(yīng)用軟件:以遼河三角洲1995和2009年同期Landsat5 TM遙感圖像為主要數(shù)據(jù)源，輔以該區(qū)域1∶10 000地形圖。以ENVI4.8為操作平臺，對遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，作為土地利用分類底圖，結(jié)合國標(biāo)《土地利用現(xiàn)狀分類》的分類體系，對區(qū)域土地利用狀況分析，完成區(qū)域兩個時期土地利用分類圖，最后借助ArcGIS9.3軟件和Fragstats3.3軟件［10］，通過格式轉(zhuǎn)換、空間分析等處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和景觀格局指數(shù)計算。

遙感影像處理:借助ENVI軟件進(jìn)行影像預(yù)處理，參照1∶10 000地形圖進(jìn)行了幾何校正和影像配準(zhǔn)，將兩幅遙感影像基于地理坐標(biāo)進(jìn)行了圖形鑲嵌，并根據(jù)盤錦市市域邊界矢量圖進(jìn)行了圖形剪裁，完成遙感影像的預(yù)處理;對遙感影像進(jìn)行4，3，2假彩色合成，并進(jìn)行圖像增強(qiáng)，作為監(jiān)督分類底圖;利用ENVI軟件AOI功能對不同分類進(jìn)行影像提取，借助最大似然法［11］對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督分類，并進(jìn)行分類后處理;根據(jù)野外考察以及相關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)行進(jìn)一步人工目視解譯［12］，以修改混分和錯分類結(jié)果，提高解譯精度，完成區(qū)域土地利用類型圖。

土地利用類型劃分:主要參考調(diào)查區(qū)域土地利用特征，以及Landsat-5 TM影像數(shù)據(jù)，并依據(jù)國標(biāo)《土地利用現(xiàn)狀分類》的分類體系［13］，確定區(qū)分8種土地利用類型:旱地、水田、林地、灘涂、水域、蝦蟹田、濕地、建設(shè)用地。

景觀指數(shù)選擇:景觀格局分析主要基于兩個層次［14］，即景觀水平和類型水平。選擇依據(jù)主要是考慮對研究區(qū)破碎化程度和斑塊變化與分布情況的評價。

景觀水平上主要選擇的指數(shù)有斑塊密度指數(shù)(PD)、景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)(FS)、Shannon多樣性指數(shù)(SH，D，I)、Shannon 均勻度指數(shù)(SH，E，I)、聚集度指數(shù)(AI)。

類型水平上主要選擇的指數(shù)有斑塊密度指數(shù)(PD)、景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)(FS)、最大斑塊占景觀面積的比例(LP，I)、景觀面積比(PL，A，N，D)。

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀水平上的景觀指數(shù)分析

斑塊密度指數(shù)(PD)可以評價整個景觀(研究區(qū))的景觀破碎化狀況，從而可以識別景觀受干擾的強(qiáng)度，一般比值愈大，破碎化程度愈高。景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)(FS)是反映景觀斑塊形狀破碎化的指數(shù)，其表達(dá)式為

式中:FS是某一景觀類型斑塊形狀破碎化指數(shù);MS，I是景觀斑塊的平均形狀指數(shù)，當(dāng)指數(shù)較高時，則形狀破碎化程度較深。

從表1中可知，從1995—2009年，斑塊密度增大，從 43.01 增加到 47.71，變化了 4.70，說明區(qū)域總體破碎化程度在增大;但從反映斑塊形狀破碎化程度的景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)(FS)來看，2 a均在0.20左右，變化為0.09，說明區(qū)域斑塊形狀破碎化程度相對較低。香農(nóng)多樣性指數(shù)(SH，D，I)和香農(nóng)均勻度指數(shù)(SH，E，I)反映的是整個景觀斑塊類型的變化情況及各斑塊在景觀中分布的情況。表1中，SH，D，I和 SH，E，I變化不大，說明研究區(qū)域景觀類型沒有明顯變化，景觀斑塊在區(qū)域中總體呈現(xiàn)均衡化發(fā)展。聚集度指數(shù)(AI)描述的是景觀里不同生態(tài)系統(tǒng)的團(tuán)聚程度。在2 a里都比較高，分別為0.78和0.82，說明研究區(qū)域是以少數(shù)大斑塊為主體構(gòu)建起來的，這與研究區(qū)分布較大斑塊的水田、葦田濕地等實際狀況相符。總之，從相關(guān)指數(shù)分析得知，研究區(qū)域總體處于破碎化進(jìn)展緩慢期，景觀斑塊總體變化不大。

表1 景觀水平的景觀格局指數(shù)

3.2 類型水平上的景觀指數(shù)分析

景觀面積百分比(PL，A，N，D):景觀面積百分比(PL，A，N，D)等于某一斑塊類型的總面積占整個景觀面積的百分比。15 a間，代表區(qū)域自然特征的林地、濕地和灘涂的 PL，A，N，D數(shù)值均呈現(xiàn)負(fù)增長，而人工景觀類型中的水田、蝦蟹田和居民點及工礦用地PL，A，N，D數(shù)值均呈現(xiàn)正增長。這幾類用地類型中，灘涂類型 PL，A，N，D數(shù)值減少最大，達(dá)到 7.23(表 2);居民點及工礦用地 PL，A，N，D數(shù)值增加最多，達(dá)到 5.77，說明區(qū)域濱水區(qū)域灘涂區(qū)域和居民點及工礦用地區(qū)域經(jīng)濟(jì)活動相對頻繁，受到人工干擾增加，是生態(tài)保護(hù)重點關(guān)注區(qū)域。

最大斑塊占景觀面積的比例(LP，I):LP，I等于某一斑塊類型中的最大斑塊占整個景觀面積的比例。表2中，水田、蝦蟹田和居民點及工礦用地LP，I數(shù)值增加，以水田類型LP，I數(shù)值增加最多，達(dá)到3.70;林地、灘涂和濕地等自然景觀類型LP，I數(shù)值在減小。這說明區(qū)域中人工景觀類型斑塊規(guī)模在增大，而自然景觀類型面臨破碎化趨勢，但除了水田類型增加相對較多，其他用地類型LP，I數(shù)值變化均不足2，說明15 a間區(qū)域中各類型的破碎化進(jìn)程相對緩慢。

斑塊密度(PD):類型水平上的斑塊密度(PD)等于該類型斑塊數(shù)除以景觀總面積，它反映某類型的破碎化程度和空間異質(zhì)性程度。從表2中可知，居民點及工礦用地類型的斑塊密度在15 a間增加最多，達(dá)到 6.35，其次為水田，達(dá)到 2.50，說明該區(qū)域15 a間人工活動頻繁，雖然兩類在LP，I指數(shù)有所增加，但破碎化程度也在加深。旱地的PD指數(shù)數(shù)值減少最多，但從其 PL，A，N，D數(shù)值變化也可以看出，區(qū)域內(nèi)零散的旱地斑塊在逐漸減少，旱地分布相對集中，這與區(qū)域旱地實際分布相符。其他景觀類型變化較小，說明這些類型的破碎化程度進(jìn)展緩慢。

景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)(FS):從2 a各景觀類型的景觀斑塊形狀破碎化指數(shù)數(shù)值來看，總體都相對較低，不超過0.3，說明區(qū)域內(nèi)各景觀類型的形狀破碎化程度較低。從表2中可看出，林地、灘涂、水域和濕地等自然景觀的FS指數(shù)在增加，但變化較小，說明區(qū)域自然景觀的形狀受到人為輕微干擾，尚處于自然景觀自身調(diào)控范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)不可逆影響。

表2 類型水平的景觀格局指數(shù)

4 結(jié)束語

從2 a的景觀面積百分比來看，人工濕地(水田)和自然濕地占主要比例，說明盤錦市景觀基質(zhì)主要為濕地景觀。綜合相關(guān)指數(shù)，2種濕地類型變化呈現(xiàn)相對性，人工濕地景觀在增加的同時，破碎化程度也在加大;而自然濕地景觀雖然面積在減少，破碎化程度進(jìn)展緩慢，說明該區(qū)域?qū)ψ匀痪坝^總體保護(hù)較好，自然景觀尚處于自身可調(diào)控范疇，這與國家在雙臺子河口設(shè)立國家級自然保護(hù)區(qū)息息相關(guān)。在研究中也發(fā)現(xiàn)，隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，人工建設(shè)用地量和工礦用地量增長迅速，破碎化程度也在加深。這在一定程度上會輻射影響到其他用地類型的組成結(jié)構(gòu)，這種影響主要表現(xiàn)在其他人工用地類型破碎化程度在增加，只是目前這種表現(xiàn)還較弱，說明該區(qū)域人工景觀區(qū)域破碎化程度處于進(jìn)展緩慢期，但即便如此，人工景觀類型區(qū)域的生態(tài)保護(hù)問題也應(yīng)成為接下來需要關(guān)注的問題，使其能夠同自然景觀形成統(tǒng)一的良性互動的生態(tài)有機(jī)體。

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