唐 睿，王曉紅，舒天竹，趙斯琦

(貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

喀斯特山區(qū)土壤侵蝕垂直景觀格局分析

唐 睿，王曉紅*，舒天竹，趙斯琦

(貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

景觀格局及其變化的土壤侵蝕效應(yīng)是土壤侵蝕研究的重要內(nèi)容之一。本文基于GIS和RS技術(shù)，在對(duì)研究區(qū)土壤侵蝕等級(jí)進(jìn)行分級(jí)的基礎(chǔ)上，選取斑塊分維數(shù)、最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)和斑塊所占景觀面積指數(shù)，從垂直維度上對(duì)不同土壤侵蝕等級(jí)的景觀空間格局進(jìn)行定量化研究，探討景觀格局和水土流失過程之間的關(guān)系，以期為土壤侵蝕治理提供科學(xué)依據(jù)。研究表明：在垂直維度上，土壤侵蝕景觀具有明顯的分層特征，高程從低到高，侵蝕等級(jí)逐步增強(qiáng)，斑塊分維數(shù)在低海拔和高海拔地區(qū)較低，斑塊穩(wěn)定性較好。由于人類活動(dòng)影響，在中海拔地區(qū)，斑塊分維數(shù)較高，斑塊穩(wěn)定性較差，出現(xiàn)連續(xù)的強(qiáng)烈侵蝕景觀，景觀組成以中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕為主；在1000～1100高程帶，人類活動(dòng)減弱，出現(xiàn)侵蝕等級(jí)回降，過渡到以微度和輕度侵蝕為主的景觀格局；在山頂部分，出現(xiàn)以微度、輕度、極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕景觀為主的兩極分化的侵蝕分布，伴有連續(xù)大片的微度和輕度侵蝕景觀，土壤侵蝕景觀格局主要受自然環(huán)境的影響。

喀斯特山區(qū)；土壤侵蝕；垂直維度；景觀格局指數(shù)

對(duì)土壤侵蝕的研究始于1877年德國土壤學(xué)家EwaldWollny的研究，此后的一個(gè)多世紀(jì)以來，在各國學(xué)者的努力下，對(duì)土壤侵蝕基本規(guī)律認(rèn)識(shí)不斷發(fā)展[1]。土壤侵蝕研究方法很多，比如利用通用土壤流失方程(USLE)、水蝕預(yù)報(bào)模型(WEPP)、荷蘭模型(LISEM)、歐洲水蝕預(yù)報(bào)模型(EROSEM)等模型進(jìn)行土壤流失量的計(jì)算。許月卿等[2]結(jié)合GIS技術(shù)，應(yīng)用修正的土壤流失方程計(jì)算土壤侵蝕量，分析了貴州省貓?zhí)恿饔蛲寥狼治g的空間分布格局。張雁[3]等為深入研究中國西南喀斯特山區(qū)土壤侵蝕空間分布特征，結(jié)合 GIS 技術(shù)，以貴陽市花溪水庫流域花溪區(qū)為例，利用通用土壤流失方程(RUSLE)，對(duì)研究區(qū)土侵蝕等級(jí)進(jìn)行劃分，并探討了研究區(qū)的土壤侵蝕防治措施。近幾年，結(jié)合景觀格局指數(shù)的土壤侵蝕研究逐步開始受到重視，游珍等[4]以黃家二岔流域?yàn)槔?，分析該區(qū)的景觀格局，選取斑塊大小、斑塊破碎度、等高連通度、順坡連通度和斑塊相對(duì)位置指數(shù)5個(gè)指標(biāo)對(duì)景觀格局進(jìn)行量化，再結(jié)合地形，將該流域分為陰坡和陽坡分別計(jì)算它們的景觀格局，并分析它們與土壤侵蝕的關(guān)系。目前多數(shù)研究主要集中在土壤侵蝕景觀的水平格局研究，在垂直維度上的研究相對(duì)較少[5]。在貴州喀斯特地區(qū)，土地經(jīng)過開墾耕作之后，土壤理化性質(zhì)變會(huì)發(fā)生較大變化，表現(xiàn)為：土層變淺、腐殖質(zhì)層厚度降低、土壤顆粒變小、水穩(wěn)性顆粒流失，導(dǎo)致的主要狀況：土壤易于流失、土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤pH值上升，土地生產(chǎn)力下降[6]。貴州巖溶土壤應(yīng)該歸屬于一種不可更新的資源范疇，而這一資源目前正面臨極度破壞——石漠化[7]。羅甸縣是貴州土壤侵蝕治理的重點(diǎn)區(qū)，但是該區(qū)的土壤侵蝕研究相對(duì)不足。

本文以水土保持學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，從垂直維度上，對(duì)羅甸縣不同高程帶的土壤侵蝕景觀格局進(jìn)行了分析研究，以期填補(bǔ)和完善以往單一的從水平維度上研究土壤侵蝕空間格局的缺陷，進(jìn)一步拓展土壤侵蝕景觀格局空間變異的研究思路與方法，并為研究區(qū)域的水土保持防治提供科學(xué)的依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1．1 研究區(qū)概況

羅甸縣位于貴州省南部，東西寬63 km，南北長72 km，總面積3013 km2，處在E 106°23′14″～107°03′57″，N 25°03′45″～25°45′14″之間。該縣地勢(shì)北高南低，年均溫度19.6℃，年降水量1150 mm，境內(nèi)河流屬珠江水系，主要河流有南盤江、蒙江、曹渡河。地表出露地層以三疊系最為發(fā)育，二疊系次之；地帶性土壤有紅壤、赤紅壤、黃壤、黃紅壤、石灰土、紫色土和水稻土；境內(nèi)北部喀斯特丘陵、峰叢洼地交錯(cuò)發(fā)育，分布廣泛；受地貌、氣候等自然條件的影響，縣域北部屬常綠櫟林、馬尾松林及亞熱帶常綠闊葉林帶，南部由于受印度洋季風(fēng)影響，加之特殊的河谷地貌，熱帶植物屬種沿河谷向北分布，形成低山型走廊式溝谷季雨林和常綠櫟林[8]。

1.2 研究方法

1.2.1 確定研究區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度 本文采用表1的土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)羅甸縣2014年的土壤侵蝕狀況進(jìn)行土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)。確定研究區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，首先利用ENVI軟件對(duì)2014年羅甸縣的遙感影像進(jìn)行處理，采用監(jiān)督分類和人機(jī)交互解譯方法提取研究區(qū)的土地利用類型數(shù)據(jù)，利用歸一化植被指數(shù)計(jì)算研究區(qū)的植被覆蓋度，在ArcGIS軟件平臺(tái)上，利用羅甸縣的數(shù)字高程模型，將坡度劃分為<5°、5°～8°、8°～15°、15°～25°、25°～35°以及>35°六個(gè)等級(jí)，生成研究區(qū)的坡度分級(jí)圖，最后疊加相應(yīng)的各個(gè)圖層，得到了羅甸縣2014年的土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)圖。研究區(qū)2014年的土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)如圖1所示。

表1 土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

Tab.1 Classification standard of soil erosion grade

圖1 研究區(qū)2014年的土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)圖Fig.1 Classification map of soil erosion intensity

1.2.2 劃分研究區(qū)的高程帶 利用ArcGIS軟件，采用羅甸縣的數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行高程帶劃分。依據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究成果[9]，按帶寬100 m進(jìn)行高程帶的劃分，高程帶劃分時(shí)將高程帶1333～1369與高程帶1233～1332合并為編號(hào)1300的高程帶1233～1369，高程帶的劃分結(jié)果見表2。

表2 高程帶劃分Tab.2 elevation zone division

圖2 高程帶劃分圖Fig.2 division of elevation map

1.2.3 景觀格局指數(shù)的選取 借鑒相關(guān)學(xué)者研究成果[10]，選取具有生態(tài)學(xué)意義的景觀格局指數(shù)：斑塊分維數(shù)(fractal dimension)、最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)(Largest patch index)和斑塊所占景觀面積指數(shù)(Percent of landscape)，利用fragstats軟件對(duì)各高程帶中的土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行垂直維度上的景觀指數(shù)計(jì)算及分析。本文所采用的景觀格局指數(shù)的計(jì)算公式如下：

斑塊分維數(shù)：D=2×ln(P/4)/ln(A)

(1)

公式(1)中，D為分維數(shù)指數(shù)，P為斑塊周長，A為斑塊面積，D值越大，表明斑塊形狀越復(fù)雜，D值的取值范圍在1.0～2.0之間，1.0代表邊界最簡(jiǎn)單的正方形斑塊，2.0則代表邊界最復(fù)雜的斑塊，它在一定程度上也反映了人類活動(dòng)對(duì)景觀格局的影響。

最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)：

LPI=Aimax/A

(2)

公式(2)中，LPI為最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)，Aimax為景觀類型i的最大斑塊的面積，A為總面積，范圍0～100之間，有助于確定景觀的優(yōu)勢(shì)類型。其值的大小決定著景觀中的優(yōu)勢(shì)種、內(nèi)部種的豐度等生態(tài)特征；其值的變化可以改變干擾的強(qiáng)度和頻率，反映人類活動(dòng)的方向和強(qiáng)弱。

斑塊所占景觀面積指數(shù)：LAND=Ai/A

(3)

公式(3)中LAND為斑塊所占景觀面積指數(shù)，Ai為景觀類型i的面積，A為總面積，范圍0～100其值趨于0時(shí)，說明景觀中此斑塊類型變得十分稀少；其值等于100時(shí)，說明整個(gè)景觀只由一類斑塊組成。由于該公式計(jì)算的是某一斑塊類型占整個(gè)景觀的面積的相對(duì)比例，因此斑塊所占景觀面積指數(shù)是確定優(yōu)勢(shì)景觀元素的依據(jù)之一，也是決定景觀中的生物多樣性、優(yōu)勢(shì)種和數(shù)量等生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤侵蝕景觀格局指數(shù)特征

2.1.1 斑塊所占景觀面積指數(shù)特征 基于斑塊所占景觀面積指數(shù)特征曲線圖(見圖3)，對(duì)研究區(qū)的土壤侵蝕景觀斑塊所占景觀面積指數(shù)(LAND)進(jìn)行分析，可以看出，微度侵蝕景觀的LAND值隨高程增加出現(xiàn)較大波動(dòng)，在700～900高程區(qū)間和1200高程帶較小，在1200高程帶上出現(xiàn)最小值6.52%，在其余區(qū)間數(shù)值較大，300高程帶上出現(xiàn)最大值41.16%。

輕度侵蝕景觀LAND值在300～500高程區(qū)間大幅增加，并在300高程帶出現(xiàn)最小值4.74%，在500高程帶出現(xiàn)最大值41.74%，在500～800高程區(qū)持續(xù)減小，在800～1300高程區(qū)間呈現(xiàn)“S”狀波動(dòng)，大幅增加后迅速減小，在1100高程帶后持續(xù)增加。

中度侵蝕景觀LAND值波動(dòng)較大，在300～400高程區(qū)間大幅增加，在400～500高程區(qū)間大幅減小，在500～700高程區(qū)間持續(xù)上升，并在700高程帶達(dá)到最大值39.63%，在700～1000高程區(qū)間持續(xù)減小，并于1000～1200高程區(qū)間大幅回升，隨后在1200～1300區(qū)間大幅縮小，并在1300高程帶達(dá)到最小值1.29%。

強(qiáng)烈侵蝕景觀LAND值在300～400高程區(qū)間大幅減小，在400～700高程區(qū)間波動(dòng)不大，在700～800高程區(qū)間大幅上并在800高程帶上出現(xiàn)最大值35.84%，在800～1300高程區(qū)間持續(xù)縮小，并在1300高程帶上得到最小值5.35%。

極強(qiáng)烈侵蝕景觀LAND值整體波動(dòng)不大，大致隨高程增加呈緩慢上升趨勢(shì)，在1300高程帶上出現(xiàn)最大值11.78%，在800高程帶出現(xiàn)最小值1.88%。

劇烈侵蝕景觀LAND值在300～700高程區(qū)間，隨高程增加小幅波動(dòng)，在400高程帶出現(xiàn)最小值0.55%，在700～800高程區(qū)間大幅增加，在800～900高程區(qū)間大幅減小，900～1100高程區(qū)間基本穩(wěn)定，在1100～1200高程區(qū)間大幅增加，并在1200高程帶上出現(xiàn)最大值29.03%，最后在1200～1300高程區(qū)間大幅減小。

圖3 斑塊所占景觀面積指數(shù)特征曲線圖Fig.3 Figure of the characteristic curve of the area percentage of the patch in the landscape

2.1.2 最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)特征 基于最大斑塊所占景觀面積比例指數(shù)特征曲線圖(見圖4)，對(duì)研究區(qū)的最大斑塊所占景觀面積的比例指數(shù)(LPI)進(jìn)行分析，可以看出，在300～500高程區(qū)間和1300高程帶上出現(xiàn)LPI指數(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)的景觀，300高程帶上微度侵蝕、中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕景觀LPI指數(shù)較大，在400高程帶上微度侵蝕、輕度侵蝕和中度侵蝕景觀LPI指數(shù)較大，輕度侵蝕指數(shù)最大且具有明顯優(yōu)勢(shì)，在500高程帶上輕度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大，其他景觀LPI指數(shù)較小，在1300高程帶上微度侵蝕和輕度侵蝕景觀LPI指數(shù)較大，其中輕度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大。

圖4 最大斑塊所占景觀面積比例指數(shù)特征曲線圖

Fig.4 Figure of the characteristic curveofthe largest patches in the landscape accounted for the percentage of the area of the landscape.

在600～1200高程區(qū)間上LPI指數(shù)整體較小，在600高程帶上微度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大，在700高程帶上輕度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大，在800高程帶上強(qiáng)烈侵蝕景觀LPI指數(shù)最大，在900高程帶上中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕景觀LPI指數(shù)較大，其中強(qiáng)烈侵蝕指數(shù)最大，在1000高程帶上輕度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大，在1100高程帶上中度侵蝕景觀LPI指數(shù)最大在1200高程帶上中度侵蝕和劇烈侵蝕景觀LPI指數(shù)較大，其中劇烈侵蝕景觀LPI指數(shù)最大。

2.1.3 斑塊分維數(shù)特征 基于斑塊分維數(shù)特征曲線圖(見圖5)，對(duì)研究區(qū)的斑塊分維數(shù)(D)進(jìn)行分析，可以看出，微度侵蝕斑塊分維數(shù)隨高程增加波動(dòng)很大，在300～600高程區(qū)間、1000～1100高程區(qū)間和1300高程帶上維持較高水平，在600處出現(xiàn)最大值1.189；輕度侵蝕斑塊分維數(shù)整體維持較高水平，在500高程帶上出現(xiàn)最大值1.2063，在800高程帶和1100～1200高程區(qū)間上較??；中度侵蝕斑塊分維數(shù)波動(dòng)較大，在300～400高程區(qū)間大幅增加后，并在400高程帶上出現(xiàn)最大值1.1876，在400～500高程區(qū)間大幅減小，在500～900高程區(qū)間大致呈上升趨勢(shì)，在900～1100高程區(qū)間呈現(xiàn)“V”字型走勢(shì)，1100高程帶后大幅縮減；強(qiáng)烈侵蝕斑塊分維數(shù)整體維持較低水平，只在300和800高程帶上出現(xiàn)較大值，最大值1.1729出現(xiàn)在800高程帶上；極強(qiáng)烈侵蝕斑塊分維數(shù)整體維持極低水平，僅在800高程帶上出現(xiàn)1.095的極值；劇烈侵蝕斑塊分維數(shù)整體維持極低水平，僅在1200高程帶上出現(xiàn)1.1287的極值。

圖5 斑塊分維數(shù)特征曲線圖Fig.5 Figure of the characteristic curve of fractal dimension of patch

2.2 垂直維度上土壤侵蝕景觀分布特征

從垂直維度上分析，可以看出，在低高程帶(233～532 m)，面積約占研究區(qū)總面積的18%，隨著高程的增加，土壤侵蝕景觀的分布大致從以微度侵蝕和中度侵蝕為主過渡到以微度侵蝕和輕度侵蝕景觀為主，輕度侵蝕景觀LPI值和D值隨高程的升高而增多，微度和中度侵蝕景觀LPI值隨高程的升高而降低。在300高程帶，存在連續(xù)的不穩(wěn)定的強(qiáng)烈侵蝕區(qū)域；在400高程帶上微度和中度侵蝕景觀D值達(dá)到最大值；在中高程帶(533～932 m)，面積約占研究區(qū)總面積的60%；在500～800高程帶，土壤侵蝕景觀分布從以微度侵蝕、輕度侵蝕景觀為主逐步有規(guī)律的過渡到以中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕為主；在900高程帶，侵蝕景觀分布演變?yōu)橐灾卸惹治g、輕度侵蝕為主，微度侵蝕景觀LPI值和D值在600高程帶以后持續(xù)降低，輕度侵蝕景觀LPI值和D值在500高程帶以后大致呈衰減趨勢(shì)，中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕景觀LPI值在700～900高程帶大致呈上升趨勢(shì)，強(qiáng)烈侵蝕D值波動(dòng)較大，先減小后增大在800高程帶得到最大值，中度侵蝕D值整體大致呈上升趨勢(shì)，在900高程帶得到最大值；在高程帶(933～1369 m)，土壤侵蝕面積約占研究區(qū)總面積的22%，強(qiáng)烈侵蝕景觀分布持續(xù)減少，極強(qiáng)烈侵蝕景觀大致呈現(xiàn)增加趨勢(shì)；在1000～1200高程帶，土壤侵蝕景觀的分布整體從微度侵蝕景觀、輕度侵蝕景觀向中度侵蝕景觀、劇烈侵蝕景觀過渡；在1300高程帶呈微度侵蝕景觀、輕度侵蝕景觀和極強(qiáng)烈侵蝕景觀、劇烈侵蝕景觀兩極分化，景觀LPI值整體較小，僅在1300高程帶，輕度侵蝕和微度侵蝕景觀出現(xiàn)較大LPI值，土壤侵蝕景觀D值的波動(dòng)大致與景觀組成分布波動(dòng)一致。

3 結(jié)論與討論

本文基于RS和GIS技術(shù)，獲取了研究區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)，對(duì)研究區(qū)的高程帶進(jìn)行了劃分，利用Fragstats軟件，從垂直維度上計(jì)算得到了各高程帶上的斑塊分維數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和斑塊所占景觀面積指數(shù)等景觀指數(shù)，分析了各景觀指數(shù)在各高程帶上的特征，分析了各高程帶上土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)的分布情況。通過對(duì)研究區(qū)進(jìn)行垂直維度上的土壤侵蝕景觀格局分析，研究區(qū)的侵蝕景觀主要以微度侵蝕、中度侵蝕和輕度侵蝕為主，約占研究區(qū)面積的75.5%，侵蝕景觀面積從大到小排列，依次為： 輕度侵蝕>中度侵蝕>微度侵蝕>強(qiáng)烈侵蝕>極強(qiáng)烈侵蝕>劇烈侵蝕；侵蝕較為嚴(yán)重的區(qū)域出現(xiàn)在300高程帶、700～900高程區(qū)間和1200～1300高程區(qū)間，約占研究區(qū)總面積的47%，在300高程帶上，因?yàn)橹饕匦螢楹影?，受水流沖刷等自然條件影響，存在大量中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕區(qū)域，并存在不穩(wěn)定的連續(xù)強(qiáng)烈侵蝕大斑塊；在700～900高程帶，侵蝕所占面積較大，坡度相對(duì)較緩，存在大量坡耕地，人類活動(dòng)頻繁，中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕面積約占該區(qū)域面積的55%，其中在800高程帶上，強(qiáng)烈侵蝕面積約占35.84%，且分布有較連續(xù)的大斑塊，整體穩(wěn)定性較差，受人為影響程度大，人為因素成為導(dǎo)致該區(qū)域土壤侵蝕嚴(yán)重的主要原因；在1200～1300高程區(qū)間上，面積較小，坡度較大，人類活動(dòng)受到限制，自然因素主導(dǎo)了土壤侵蝕的發(fā)展，該區(qū)域呈現(xiàn)微度侵蝕、輕度侵蝕和極強(qiáng)烈侵蝕、劇烈侵蝕的兩級(jí)分化現(xiàn)象，其中伴有連續(xù)的微度和輕度侵蝕大斑塊，優(yōu)勢(shì)度較高，穩(wěn)定性相對(duì)較差。因此，該研究區(qū)的水土保持治理應(yīng)重點(diǎn)放在地形坡度較緩面積較大的中高程地帶(633～932 m)，建議以規(guī)范農(nóng)田基本建設(shè)、進(jìn)行坡改梯工程和完善小型水利水保工程等措施來改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件；在低高程和高高程地帶，因?yàn)橹饕茏匀粭l件影響，應(yīng)以預(yù)防為主，其中在低高程的河道地段，建議修筑堤防工程，減輕因?yàn)楹铀疀_刷導(dǎo)致的水土流失。

論文從垂直維度上，采用景觀格局的分析方法，對(duì)研究區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)等級(jí)進(jìn)行了景觀格局分析。從垂直維度來分析土壤侵蝕的空間格局，完善了土壤侵蝕空間格局的研究思路和方法，對(duì)水土保持防治提供科學(xué)的依據(jù)具有一定的指導(dǎo)意義。在喀斯特山區(qū)，生態(tài)壞境脆弱且對(duì)人類活動(dòng)的反應(yīng)非常敏感，人類不合理的土地利用已成為水土流失的主要成因之一。在今后的研究中，還應(yīng)結(jié)合表征人類活動(dòng)的指標(biāo)，進(jìn)一步研究土壤侵蝕垂直景觀格局與人類活動(dòng)特征之間的關(guān)系，制定出更加合理的降低人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成破壞的措施。

[1] 李占斌，朱冰冰，李 鵬. 土壤侵蝕與水土保持研究進(jìn)展[J]. 土壤學(xué)報(bào)，200(5)：802-809.

[2] 許月卿，邵曉梅. 基于GIS和RUSLE的土壤侵蝕量計(jì)算——以貴州省貓?zhí)恿饔驗(yàn)槔齕J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(4)：67-71.

[3] 張 雁，唐麗霞，譚 偉.基于GIS的喀斯特地區(qū)土壤鍵蝕度分析——以貴陽市花溪水庫流域花溪區(qū)范圍為例[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2013(6):522-527.

[4] 游 珍，李占斌. 黃土高原小流域景觀格局對(duì)土壤侵蝕的影響——以黃家二岔流域?yàn)槔齕J]. 中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2005(4)：447-453.

[5] 陳利頂，劉 洋，呂一河，等. 景觀生態(tài)學(xué)中的格局分析：現(xiàn)狀、困境與未來[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2008(11)：5 521-5 531.

[6] 袁 菊，劉亢圭，何腃兵.貴州喀斯特生態(tài)脆弱區(qū)土壤質(zhì)量退化分析[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2004(3):230-233.

[7] 周運(yùn)超，周習(xí)會(huì)，周 瑋.貴族巖溶土壤形成及其可持續(xù)利用[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2005(5):47-53.

[8] 劉發(fā)勇，蘭安軍，熊康寧，等. 基于網(wǎng)格數(shù)據(jù)空間分析方法的羅甸縣生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)[J]. 地球與環(huán)境，2014(6)：784-790.

[9] 吳昌廣，呂華麗，周志翔，等. 三峽庫區(qū)土壤侵蝕空間分布特征[J]. 中國水土保持科學(xué)，2012(3)：15-21.

[10] 劉常富，李京澤，李小馬，等. 基于模擬景觀的城市森林景觀格局指數(shù)選取[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009(5)：1 125-1 131.

Analysis of Vertical Landscape Pattern of Soil Erosion in Karst Mountainous Area

TANGRui，WANGXiao-hong*，SHUTian-zhu，ZHAOSi-qi

(CollegeofForestry，GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025，China)

The soil erosion effect on landscape pattern and its variation is one of the important subjects in the research of soil erosion. This paper was based on GIS and RS technology and on the basis of classification of soil erosion grades. Patch fractal dimension， the largest patch index and area percentage index of landscape were selected to， study landscape spatial pattern with different soil erosion grades in vertical dimension. The relationship between landscape pattern and soil and water loss process was investigated in order to provide scientific basis for soil erosion control. The results showed that， in the vertical dimension range， the soil erosion landscape had obvious characteristics of stratification. Erosion level gradually enhanced from low altitude to high altitude. ， The patch fractal dimension was low and the plaque was stable in low altitude and high altitude areas The patch fractal dimension was high in the middle elevation while the plaque was instable due to intensive human activities. Erosion level decreased during altitude between 1000-1100 m while human activity weakened. At the top of the mountains， slight， light， strong， and severe erosion landscape accounting for the majority of distribution accompanied by a large area of slight to mild erosion landscape. Soil erosion landscape was mainly affected by the natural environment.

Karst mountain area， Soil erosion， Vertical dimension， Landscape pattern index

2016-11-03；

2016-11-22

貴州省科技計(jì)劃課題(黔科合LH字[2014]7649號(hào))；貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(黔科合J字[2014]2070號(hào))；貴州大學(xué)引進(jìn)人才科研項(xiàng)目(貴大人基合字(2013)31號(hào))。

S157.1；P237

A

1008-0457(2017)01-0030-06 國際

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.01.005

*通訊作者：王曉紅(1970-)，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：3S技術(shù)應(yīng)用研究；E-mail：gzdxwxh@163.com。