彭勃, 付永勝

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災(zāi)后重建干擾下蘆山縣景觀生態(tài)格局的變化特征

彭勃, 付永勝*

西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 四川, 成都 611756

運(yùn)用GIS技術(shù)和景觀生態(tài)學(xué)方法研究了蘆山縣在災(zāi)后重建人為干擾下的景觀生態(tài)格局變化特征。結(jié)果表明：(1)地震后災(zāi)后重建對(duì)景觀結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重, 景觀變化和和人為干擾有主要關(guān)系, 景觀格局指數(shù)的變化與人為干擾強(qiáng)度變化基本一致; (2)2013年, 沿蘆山中北部河谷地帶工程建設(shè)用地和居住用地逐漸增加, 裸露山體主要集中在中南部, 林地破碎化非常嚴(yán)重, 耕地逐漸向中部和北部河谷地帶擴(kuò)展; 2017年, 裸露山體大幅減少, 南部耕地大量向中北部擴(kuò)展, 蘆山縣中南部區(qū)域新增大量居住用地和建設(shè)用地, 濕地大量減少, 草地主要集中分布在北部高山區(qū)域, 林地面積由北到南逐漸減少; (3)2013年總體干擾度為 0.587, 蘆山縣中部以重度干擾為主, 穿插一些輕度干擾, 南部則以中度、重度和極重度干擾為主, 人為干擾對(duì)景觀格局破壞嚴(yán)重; 2017總體干擾度為0.425, 干擾分布呈現(xiàn)均勻化特征, 中度、重度和極重度干擾區(qū)主要分布在中部和南部, 沿河谷平原呈現(xiàn)帶狀分布; 大量輕度和極輕度干擾區(qū)出現(xiàn)在北部、中部和南部、并開始包圍極重度和重度區(qū)域, 有逐漸“分解”重度和極重度區(qū)域的趨勢(shì); (4)2013至2017年, 景觀均勻性減弱, 出現(xiàn)不同景觀類型相互競(jìng)爭(zhēng)、相互滲透交錯(cuò)的格局; 優(yōu)勢(shì)景觀具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和輻射力, 劣質(zhì)景觀要素被包圍和分解; 居住用地景觀和工程建設(shè)用地景觀處于景觀權(quán)重核心地位, 其輻射能力及輻射的穩(wěn)定性強(qiáng)于其他景觀, 為其他景觀格局變化提供源動(dòng)力。

人為干擾; 災(zāi)后重建; 蘆山縣; 景觀生態(tài)格局

1 前言

2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣境內(nèi)發(fā)生7.0級(jí)地震, 是繼2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震之后在龍門山斷裂帶上發(fā)生的又一次災(zāi)害性地震事件[1-4]。蘆山地震災(zāi)區(qū)屬于中國(guó)生態(tài)重要性比較高的區(qū)域, 地處青藏高原和成渝城市群過(guò)渡地帶, 其生態(tài)恢復(fù)與重建對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江流域的水土流失治理及生態(tài)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。地震后災(zāi)后重建持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng), 導(dǎo)致蘆山縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)生了巨大變化, 災(zāi)后重建對(duì)土地利用和景觀格局變化影響十分強(qiáng)烈, 因此, 研究蘆山縣進(jìn)行景觀生態(tài)格局變化能發(fā)現(xiàn)災(zāi)后重建對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響, 也能找出災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的優(yōu)劣點(diǎn), 這是地震災(zāi)后重建工作的重要基礎(chǔ)[5-7]。

目前關(guān)于中國(guó)橫斷山區(qū)地質(zhì)、地貌、水文、土壤、動(dòng)植物資源及生物多樣性[8-11]已有較多研究和報(bào)道, 而對(duì)于該區(qū)大中尺度的土地利用景觀格局時(shí)空變化特征的研究還較少。因此, 本文利用GIS技術(shù)和景觀生態(tài)學(xué)方法, 對(duì)災(zāi)后重建5年來(lái)蘆山縣景觀生態(tài)格局時(shí)空變化特征進(jìn)行分析, 為蘆山縣災(zāi)后重建提供技術(shù)支持, 也對(duì)長(zhǎng)江上游生態(tài)環(huán)境建設(shè)和土地的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)[12]。

景觀格局變化受到自然和人為干擾因素綜合作用, 人類活動(dòng)對(duì)景觀格局的影響尤為突出[13-14], 人為干擾影響景觀內(nèi)物種的豐度、分布、種群的生存能力, 同時(shí)影響到該景觀的生態(tài)過(guò)程和邊緣效應(yīng)[14-15], 景觀格局變化及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析是地理學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[16-17]。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要采用景觀格局指數(shù)和景觀動(dòng)態(tài)變化模型研究景觀格局演變特征, 景觀格局指數(shù)是景觀格局信息的高度概況, 是反映景觀結(jié)構(gòu)組成、空間配置特征的量化指標(biāo), 是景觀格局研究的重要指標(biāo)之一[18-19]。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

蘆山縣位于雅安地區(qū)東北部, 青衣江上游。地處四川盆地西部邊緣, 龍門山的南段, 于四川盆地與青藏高原的過(guò)渡地帶。北與汶川縣連界, 東北與崇州市、大邑縣、邛崍市毗鄰?？傮w上呈北高南低、西高東低之勢(shì)。區(qū)內(nèi)山峰連綿起伏, 河谷縱橫, 地勢(shì)復(fù)雜, 山地面積約占93.24%[20-21]。全縣幅員面積1166.58 km2, 轄5鎮(zhèn)4鄉(xiāng)46個(gè)村(社區(qū))256個(gè)村民小組, 2014年末常住人口11.95萬(wàn), 其中農(nóng)村居民7.86萬(wàn)人, 城鎮(zhèn)居民4.09萬(wàn)人, 縣城距雅安31 km, 距成都156 km(圖1)。

作者于2013及2017年期間對(duì)震蘆山縣進(jìn)行了多次實(shí)地調(diào)研, 收集了大量重建后生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與地質(zhì)災(zāi)害資料, 以2013年和2017年共2期遙感影像數(shù)據(jù)為線索, 獲取林地、耕地、濕地、草地、水域、建設(shè)用地、居住用地和裸露山體等8種土地利用類型的面積變化。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源主要以遙感影像為主, 配合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù), 共有2個(gè)部分來(lái)源。

(1)遙感影像數(shù)據(jù)為L(zhǎng)andsat7 ETM+、Landsat 8 OLI影像數(shù)據(jù), 中科院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心的SPOT-5影像;

(2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)包括蘆山縣年鑒、蘆山縣國(guó)土局和蘆山縣住建局等數(shù)據(jù)及資料(表1)。此外, 還包括對(duì)蘆山縣多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行的野外現(xiàn)場(chǎng)圖像收集資料。

2.3 數(shù)據(jù)前期處理

(1)使用ArcGIS10.2軟件對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正及數(shù)據(jù)中雜點(diǎn)的消除, 以現(xiàn)場(chǎng)獲取的各個(gè)點(diǎn)作為參考, 獲取分析用的海拔、坡度、坡向等數(shù)據(jù);

(2)土地分類采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類和人工分類相結(jié)合的方法, 在Erdas Imagine 9.0環(huán)境下, 先對(duì)影像進(jìn)行監(jiān)督分類, 再結(jié)合地形圖、植被圖等輔助資料, 人工目視解譯修改分類結(jié)果, 提高解譯精度, 2013和2017年2期分類圖的總體分類精度分別為90.64%和91.51%, 能滿足精度要求。使用ArcGIS10.2軟件對(duì)地圖進(jìn)行編輯, 進(jìn)行數(shù)字化分析, 完成未利用地、林地、耕地、濕地、草地、水域、建設(shè)用地、居住用地和裸露山體分布圖像的制作。

圖1 蘆山縣地理區(qū)位

表1 蘆山縣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

注：人口和土地?cái)?shù)據(jù)主要通過(guò)蘆山縣年鑒、蘆山縣國(guó)土局和住建局資料分析整理; 城鎮(zhèn)建設(shè)、自然植被和農(nóng)田耕地面積屬于總面積的一部分, 三類用地總和不等于總面積, 其他用地面積將通過(guò)遙感影像解析得到。

3 研究方法

3.1 景觀指數(shù)計(jì)算

景觀指數(shù)可以定量地描述景觀格局, 建立格局與過(guò)程的聯(lián)系, 更好地理解與解釋景觀功能[22-23]。論文選擇斑塊密度()、最大斑塊指數(shù)()、破碎度()、優(yōu)勢(shì)度()、連接度()、蔓延度()、香農(nóng)多樣性指數(shù)()和香農(nóng)均勻度指數(shù)()等8個(gè)景觀格局指數(shù)進(jìn)行研究。景觀指數(shù)的計(jì)算通過(guò)Fragstat4.2完成, 從景觀類型的基本特征及空間演化等角度定量揭示景觀格局演變過(guò)程。為了直觀分析蘆山縣2013和2017年2個(gè)時(shí)期景觀指數(shù)的空間變化, 運(yùn)用網(wǎng)格分析法研究景觀指數(shù)的區(qū)域內(nèi)差異, 在前人研究基礎(chǔ)上, 結(jié)合研究區(qū)的范圍[24-26], 首先運(yùn)用ArcGIS10.2生成大小為1km×1km的網(wǎng)格, 然后計(jì)算不同時(shí)期各網(wǎng)格的景觀指數(shù), 并采用Kring插值對(duì)景觀指數(shù)進(jìn)行插值, 得到不同時(shí)期蘆山縣景觀格局空間分布圖。各景觀指數(shù)計(jì)算公式見表2[27-29]。

3.2 人為干擾度計(jì)算

干擾強(qiáng)度表示人類的干擾作用, 干擾強(qiáng)度越小, 越利于生物的生存, 因此, 其針對(duì)受體的生態(tài)意義越大。人為干擾度指數(shù)(, 簡(jiǎn)稱HI)能反映人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾程度, 根據(jù)前人的研究成果[30-34], 結(jié)合蘆山縣的景觀類型和實(shí)際情況, 對(duì)蘆山縣的土地利用景觀類型加上道路與護(hù)坡等共9類指標(biāo)進(jìn)行人為干擾指數(shù)賦值(表3)。通過(guò)分析人為干擾強(qiáng)度能發(fā)現(xiàn)災(zāi)后重建對(duì)蘆山縣景觀格局變化的影響機(jī)制。

根據(jù)公式(1)結(jié)合人為干擾賦值計(jì)算某個(gè)網(wǎng)格單元的人為干擾度：

表示某個(gè)網(wǎng)格單元的人為干擾度,HI表示第類景觀類型的干擾度賦值,S表示第類景觀類型的面積,表示網(wǎng)格單元的總面積。人為干擾度大小及時(shí)空分布可以反映出人為干擾對(duì)景觀格局變化對(duì)的影響機(jī)制。人為干擾度的時(shí)空分布將使用ArcGIS 10.2來(lái)制作完成。

表2 景觀格局指數(shù)公式

表3 景觀類型人為干擾度賦值

注: HI取值范圍為0＜HI＜1, 越靠近0表示完全無(wú)任何干擾, 越靠近1表示完全干擾。

4 結(jié)果與分析

4.1 景觀要素空間分布特征

利用景觀指數(shù)分析軟件 Fragstats4.2計(jì)算2013和2017年蘆山縣的景觀指數(shù)(表4、表5), 并繪制土地利用景觀格局空間分布圖(圖2), 通過(guò)表格數(shù)據(jù)和圖形空間分布情況分析蘆山縣景觀指數(shù)的時(shí)空變化特征。

圖2 蘆山縣景觀要素空間分布

表4 2013年及2017年蘆山縣景觀結(jié)構(gòu)指數(shù)

4.1.1 景觀格局指數(shù)變化特征

從表4數(shù)據(jù)可以看出：濕地、草地、水域和都是上升, 但變化不明顯, 人為干擾對(duì)其影響較弱; 裸露山體和都是下降, 主要因?yàn)槭艿降卣鹌茐暮? 人工干擾增多, 例如加強(qiáng)護(hù)坡建設(shè)和人工植被修復(fù)來(lái)加強(qiáng)山體穩(wěn)固性, 使其逐漸恢復(fù); 林地和持續(xù)下降, 和人為干擾有主要關(guān)系, 主要是因?yàn)榈卣鸷鬄?zāi)后重建導(dǎo)致工程用地和居住用地持續(xù)增加占用了大量林地, 并且地震破壞林地形成大量裸露山體; 耕地和都是上升, 主要是因?yàn)?013年第二次地震, 蘆山位于震中, 破壞比2008年嚴(yán)重, 災(zāi)后重建力度也比2008年強(qiáng), 人為干擾災(zāi)后重建力度很大, 所以出現(xiàn)人口大量回流, 同時(shí)縣城建設(shè)占用大量原有河谷平原優(yōu)質(zhì)耕地, 使得耕地斑塊向蘆山北部河谷轉(zhuǎn)移; 建設(shè)用地和下降, 主要是因?yàn)?013年第二次地震, 由于地震破壞大于2008年, 災(zāi)后重建工程量也加大, 所以人為干擾對(duì)土地破壞加重, 到2017年重建完成, 開始下降; 居住用地和都是上升, 主要因?yàn)槿丝诨亓骷涌鞂?duì)居住房屋需求很大, 2013年地震后災(zāi)后重建力度持續(xù)上升對(duì)景觀結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。

從表5數(shù)據(jù)庫(kù)看出：下降, 主要是因?yàn)?013年地震后災(zāi)后重建人為干擾對(duì)景觀格局持續(xù)破壞, 到2017年, 災(zāi)后重建基本完成, 并進(jìn)入生態(tài)質(zhì)量提升階段, 由于有2008年第一次災(zāi)后重建作為基礎(chǔ), 所以2013年開始的第二次災(zāi)后重建人為干擾并未產(chǎn)生較多劣質(zhì)斑塊, 出現(xiàn)較多的是居住用地斑塊和耕地斑塊;、和都是持續(xù)上升, 主要因?yàn)?013及2017年工程建設(shè)斑塊、居住用地斑塊和耕地斑塊增多, 占據(jù)優(yōu)勢(shì), 原有自然破碎斑塊被分解, 通過(guò)新建道路和護(hù)坡進(jìn)行連接, 使景觀格局出現(xiàn)新的連接廊道, 構(gòu)建了新的景觀體系, 新的景觀格局在人為干擾下能夠進(jìn)行自我擴(kuò)展和完善;持續(xù)下降, 說(shuō)明2013及2017年災(zāi)后重建人為干擾導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)從復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單, 說(shuō)明各景觀類型所占比例差異增大, 景觀異質(zhì)性降低; 2013及2017年均逐步上升, 表明優(yōu)勢(shì)景觀類型的份額增加, 單一組分對(duì)景觀的格局控制作用增強(qiáng)。

4.1.2 景觀格局空間分布特征

從圖2可以看出：2013年, 發(fā)生第二次地震, 蘆山位于震中, 人口大量回流增加, 由于原有一些裸露山體還未完全恢復(fù), 所以造成更多裸露山體出現(xiàn), 主要集中在中南部, 特別是震中周邊5至10km區(qū)域, 林地破碎化非常嚴(yán)重, 由于災(zāi)后重建需要, 蘆山縣城屬于重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域, 居住用地和工程建設(shè)用地增加, 所以占用大量耕地, 導(dǎo)致耕地開始減少, 耕地逐漸向中部和北部河谷地帶擴(kuò)展轉(zhuǎn)移, 其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)面積也逐漸擴(kuò)大, 導(dǎo)致小型工程建設(shè)用地和居住用地沿河谷地帶逐漸增加, 同時(shí)破壞了濕地和林地; 2017年, 修建了大量護(hù)坡對(duì)山體進(jìn)行穩(wěn)固, 新建道路對(duì)景觀格局進(jìn)行優(yōu)化, 出現(xiàn)很多人工綠地對(duì)裸露山體進(jìn)行恢復(fù), 但同時(shí)南部占用大量耕地, 導(dǎo)致南部耕地大幅減少, 耕地繼續(xù)向中北部大量擴(kuò)展轉(zhuǎn)移, 并新增大量居住用地和建設(shè)用地, 所以蘆山縣中南部區(qū)域人為干擾最重, 濕地也受到大量影響減少; 此外, 大量草地主要集中分布在北部高山區(qū)域, 林地面積由北到南逐漸減少。

4.2 景觀格局人為干擾分布特征

利用公式(1)計(jì)算單個(gè)網(wǎng)格人為干擾度, 進(jìn)行數(shù)值分析后得出單個(gè)網(wǎng)格干擾分布圖像, 結(jié)合ArcGIS10.2的影像疊加技術(shù)對(duì)蘆山縣的災(zāi)后重建人為干擾因子進(jìn)行疊加分析, 之后將每個(gè)網(wǎng)格影像疊加得出蘆山縣 2013和2017年景觀格局人為干擾空間分布圖(圖3)。

2013年發(fā)生的地震和2008年地震間隔很短, 剛恢復(fù)較好的部分區(qū)域再次受到嚴(yán)重破壞, 第二次人為干擾又開始影響蘆山縣景觀格局; 由于蘆山處于震中, 所以災(zāi)后重建工程量很大, 大量外出務(wù)工人員回流服務(wù)災(zāi)后重建, 所以人為干擾力度很強(qiáng), 總體干擾度達(dá)到0.587, 造成蘆山縣中部以重度干擾為主, 穿插一些輕度干擾, 南部則以中度、重度和極重度干擾為主; 蘆山縣城工程建設(shè)量最多, 所以人為干擾最重, 北部由于人為活動(dòng)較少, 所以干擾較輕, 總體干擾分布說(shuō)明大量工程建設(shè)對(duì)景觀格局破壞嚴(yán)重。

2017年災(zāi)后重建結(jié)束, 干擾分布呈現(xiàn)均勻化特征, 中度、重度和極重度干擾區(qū)主要分布在中部和南部, 并且沿河谷平原呈現(xiàn)帶狀分布; 大量輕度和極輕度干擾區(qū)出現(xiàn)在北部、中部和南部、并開始包圍極重度和重度區(qū)域, 有逐漸“分解”重度和極重度區(qū)域的趨勢(shì); 大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 人口持續(xù)增長(zhǎng)16381人(表1), 由于修建大量道路與護(hù)坡, 所以人為干擾度較高, 但人為干擾在單元網(wǎng)格上的作用逐漸減弱, 總體干擾度為0.425, 但從發(fā)展趨勢(shì)看, 工程建設(shè)完成后, 未來(lái)生態(tài)環(huán)境進(jìn)入自我恢復(fù)階段, 景觀格局逐漸完善, 說(shuō)明災(zāi)后重建人為干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)起到一定積極作用。

5 討論

5.1 景觀形態(tài)演化的時(shí)空特征

人為干擾對(duì)地震后蘆山縣土地利用變化有很重要的影響, 災(zāi)后重建人為干擾的介入對(duì)土地利用的影響表現(xiàn)出“時(shí)間短”“速度快”、“范圍廣”的特點(diǎn)。蘆山縣景觀界線較為明確, 外緣以高山為邊界, 內(nèi)緣以道路和河流為邊界, 起到分割景觀格局的作用; 災(zāi)后重建對(duì)蘆山縣景觀格局的影響具有階段性和區(qū)域性的特征, 蘆山縣經(jīng)歷過(guò)“5·12”汶川大地震波及, 在2008至2012年已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)一次災(zāi)后重建干擾, 在第一次災(zāi)后重建過(guò)程中林地景觀形態(tài)在空間上存在較為顯著的分異特征, 景觀相對(duì)均勻, 未受城鎮(zhèn)影響力輻射的農(nóng)村區(qū)域景觀也相對(duì)均勻, 蘆山縣城的景觀類型均勻性明顯減弱; “4·20”蘆山大地震發(fā)生后, 蘆山縣是地震嚴(yán)重破壞區(qū), 所以初期災(zāi)后重建力度很大, 隨著災(zāi)后重建工程逐漸完成, 土地利用動(dòng)態(tài)度開始呈下降趨勢(shì), 人為干擾度從0.587減小至0.425, 林地持續(xù)下降、裸露山體大幅下降, 說(shuō)明人為干擾對(duì)劣質(zhì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行逆轉(zhuǎn), 未利用地、耕地、濕地、草地、水域、工程建設(shè)用地和居住用地仍然上升, 但幅度減緩, 說(shuō)明土地變化幅度減輕, 生態(tài)環(huán)境開始好轉(zhuǎn)。在本次災(zāi)后重建過(guò)程中, 蘆山縣整體景觀均勻性減弱, 出現(xiàn)不同景觀類型相互競(jìng)爭(zhēng)、相互滲透交錯(cuò)的格局, 林地大幅下降, 耕地向北部轉(zhuǎn)移, 工程建設(shè)用地和居住用地景觀成為優(yōu)勢(shì)景觀, 由于優(yōu)勢(shì)景觀具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和輻射力, 所以劣質(zhì)景觀要素被優(yōu)質(zhì)景觀要素包圍、分解, 整體景觀格局形態(tài)趨于均勻; 進(jìn)入災(zāi)后重建后期, 優(yōu)勢(shì)景觀斑塊面積持續(xù)擴(kuò)大, 景觀回歸均勻趨勢(shì), 形態(tài)相對(duì)規(guī)則, 劣質(zhì)景觀得以更新, 進(jìn)入自我恢復(fù)階段。

圖3 蘆山縣景觀生態(tài)格局干擾空間分布

5.2 景觀格局演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制

人為干擾在蘆山縣景觀格局演變過(guò)程中起到關(guān)鍵性作用, 在災(zāi)后重建過(guò)程中, 居住用地景觀和工程建設(shè)用地景觀處于景觀權(quán)重核心地位, 其輻射能力及輻射的穩(wěn)定性強(qiáng)于其他景觀, 呈以極核為中心的連片發(fā)展態(tài)勢(shì), 因?yàn)槌擎?zhèn)具有較強(qiáng)的人口聚集性和生產(chǎn)力輸出性, 導(dǎo)致土地性質(zhì)變化劇烈, 更為其他景觀格局變化提供源動(dòng)力, 同時(shí)網(wǎng)絡(luò)化的道路和護(hù)坡加劇了景觀格局破碎化, 景觀破碎化后致使景觀斑塊數(shù)量增多。耕地景觀作為城鎮(zhèn)擴(kuò)張的先鋒景觀, 其輻射作用波動(dòng)較大, 景觀消長(zhǎng)變化較劇烈。林地景觀一直在減少, 多數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦? 工程建設(shè)和耕地?cái)U(kuò)張是災(zāi)后重建的工作的中心, 伴隨著大量工程建設(shè)需求增長(zhǎng), 人口不斷增加, 所需耕地和居住用地也大量增加, 加快了土地轉(zhuǎn)變, 生產(chǎn)配套的生活設(shè)施不斷完善, 城鎮(zhèn)功能得以強(qiáng)化, 后期南部耕地景觀逐步向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)變, 北部出現(xiàn)大量新的耕地景觀, 裸露山體被工程建設(shè)加固修復(fù), 有部分被人工植被替代, 轉(zhuǎn)化成新的景觀類型, 而濕地、河流、草地作為固定景觀類型變動(dòng)不大。

此外, 人口增長(zhǎng)對(duì)人為干擾增強(qiáng)有正相關(guān)關(guān)系, 人口增長(zhǎng)越多, 干擾越強(qiáng), 反之越弱; 人為干擾對(duì)土地利用變化的影響較明顯, 特別是在裸露山體、耕地、工程建設(shè)用地和居住用地四類土地變化上最劇烈, 與人為干擾呈正相關(guān), 其他用地與人為干擾呈負(fù)相關(guān), 隨時(shí)間向后推移, 未來(lái)干擾持續(xù)減弱, 土地變化度也會(huì)持續(xù)下降, 生態(tài)環(huán)境將持續(xù)變好。

6 結(jié)論

論文選取8個(gè)典型景觀格局指數(shù), 以蘆山縣土地利用和景觀格局為研究對(duì)象, 對(duì)2013及2017年的蘆山縣土地利用和景觀格局演變過(guò)程進(jìn)行分析, 可以得出如下結(jié)論：

(1)地震災(zāi)區(qū)景觀格局變化和和災(zāi)后重建人為干擾有主要關(guān)系。景觀格局指數(shù)的變化與人為干擾強(qiáng)度變化基本一致; 人為干擾導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)從復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單, 各景觀類型所占比例差異增大; 人為新建道路和護(hù)坡完善了景觀結(jié)構(gòu), 對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù), 構(gòu)建了新的景觀體系, 新的景觀格局在未來(lái)能夠進(jìn)行自我優(yōu)化和完善, 優(yōu)勢(shì)景觀類型的份額增加, 單一組分對(duì)景觀的格局控制作用增強(qiáng)。

(2)2013年, 工程建設(shè)用地和居住用地沿中北部河谷地帶逐漸增加, 裸露山體主要集中在中南部, 林地破碎化非常嚴(yán)重, 耕地逐漸向中部和北部河谷地帶擴(kuò)展; 2017年, 裸露山體大幅減少, 南部耕地大量向中北部擴(kuò)展, 蘆山縣中南部區(qū)域新增大量居住用地和建設(shè)用地, 濕地也受到大量影響減少; 草地主要集中分布在北部高山區(qū)域, 林地面積由北到南逐漸減少。

(3)2013至2017年, 年總體干擾度從0.587下降至0.425, 人為干擾分布呈現(xiàn)均勻化特征, 中度、重度和極重度干擾區(qū)主要分布在中部和南部, 沿河谷平原呈現(xiàn)帶狀分布; 大量輕度和極輕度干擾區(qū)出現(xiàn)在北部、中部和南部、并開始包圍極重度和重度區(qū)域, 有逐漸“分解”重度和極重度區(qū)域的趨勢(shì)。

(4)2013至2017年, 景觀均勻性減弱, 出現(xiàn)不同景觀類型相互競(jìng)爭(zhēng)、相互滲透交錯(cuò)的格局, 優(yōu)勢(shì)景觀具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和輻射力, 劣質(zhì)景觀要素被包圍和分解。居住用地景觀和工程建設(shè)用地景觀處于景觀權(quán)重核心地位, 其輻射能力及輻射的穩(wěn)定性強(qiáng)于其他景觀, 為其他景觀格局變化提供源動(dòng)力。

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Change characteristic of landscape ecological pattern in Lushan county by disaster reconstruction disturbance

PENG Bo, FU Yongsheng*

Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China

The change characteristics of landscape ecological pattern in Lushan county after the disaster reconstruction were studied by using GIS technology and landscape ecology method. The results are as follows. (1) After the earthquake, the post-disaster reconstruction has serious damage to the landscape structure, landscape changes and human disturbance are closely related, and the change of landscape pattern index is basically the same as that of human disturbance intensity.(2) In 2013, the construction land and residential land in the northern valley of Lushan increased gradually; bare mountain mainly concentrated in the south; woodland fragmentation was very serious; the cultivated land gradually spread to the central and northern valleys.In 2017, the bare mountain was drastically reduced; a large number of cultivated land in the south expanded into the north;residential land and construction land increased in the south of the region; wetland was reduced; grassland was mainly distributed in the northern mountainous areas; woodland area from north to south gradually was reduced.(3) The overall disturbance in 2013 was 0.587. Lushan county was mainly severed disturbance, and interspersed with some minor disturbance; the south was mainly moderate, severe and very serious disturbance human disturbance on the landscape pattern of serious damage. In 2017 the overall disturbance was 0.425. The disturbance distribution was homogenized; the moderate, severe and extremely severe disturbances were mainly distributed in the middle and south, along the valley plains; a large number of mild and extremely mild disturbances occurred in the northern, central and southern regions and began to encircle the very severe and severe regions, with the tendency to "decomposing" severe and extremely severe areas.(4) From 2013 to 2017, the landscape uniformity was weakened; there were different types of landscape competition; the advantage of the landscape had a strong competitive and radiation; vulnerable landscape elements were scattered, surrounded, decomposed;the landscape of residential land and the landscape of construction land were in the core of landscape weight, and the radiation ability and radiation stability were stronger than other landscapes, and provided the source power for other landscape pattern changes.

human disturbance; disaster reconstruction; Lushan country; landscape ecological patterns

10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.04.022

P901; X826

A

1008-8873(2018)04-178-10

2017-07-03;

2017-08-05

四川省科技廳科技支撐項(xiàng)目(2014SZ0058);四川省科技廳科技支撐項(xiàng)目(2015SZ0202)

彭勃(1986—), 男, 博士研究生, 講師, 主要從事生態(tài)修復(fù)與景觀生態(tài)格局研究, E-mail: 56353309@qq.com

付永勝(1963—), 男, 博士, 教授, 博士生導(dǎo)師, 主要從事環(huán)境評(píng)價(jià)與管理研究, E-mail: fuyosh@163.com

彭勃, 付永勝. 災(zāi)后重建干擾下蘆山縣景觀生態(tài)格局的變化特征[J]. 生態(tài)科學(xué), 2018, 37(4): 178-187.

PENG Bo, FU Yongsheng. Change characteristic of landscape ecological pattern in Lushan county by disaster reconstruction disturbance[J]. Ecological Science, 2018, 37(4): 178-187.