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基于SPOT遥感影像的海南省昌化江上游流域景观格局变化分析

翟德利  
【摘要】: 景观空间格局研究是景观生态学研究的核心之一,也是当今全球变化研究的热点。景观格局及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境的综合反映,同时景观斑块的类型、形状、大小、数量和空间组合既是各种干扰因素相互作用的结果,又影响着区域的生态过程。因此,对区域景观格局的研究,是揭示其生态状况及其空间变异的有效手段。对景观格局演变研究的根本目的就是发现自然和人类活动对环境的影响机制,通过人类调整自身行为,优化配置资源,控制生态恶化,强化规划调控,为实现区域乃至全球的可持续发展服务。 近十年来,我国政治、社会、经济发生了巨大变化,这种变化又深深地烙印于土地利用格局之上。海南昌化江上游流域具有独特的区位和资源优势,成为海南省最重要的生态功能区之一,其土地利用变化在整个海南省中部山区都具有典型的代表性。研究这一地区景观变化特征,不仅有助于深入了解所研究流域景观结构与自然、生态过程和人类社会活动之间的关系,也可用于确定人类的各种干扰活动导致该地区景观改变的强度和方向及其有效性,从而为本区域可持续发展提供重要的科学依据。 1995年研究区天然林(包括天然乔木林和天然灌木林)的面积达102065.6hm~2,占总面积的百分比为69.2%,而到2005年面积降到了84560.28 hm~2,占总面积的百分比则降到57.3%,十年间天然林以平均每年1750.5 hm~2的速度下降;而与此相对应的是热作园和橡胶分别以平均每年879.0 hm~2和295.2 hm~2的速度增加。 本研究以昌化江上游流域为研究区域,系统分析了10年来昌化江上游流域景观空间格局变化特征,分析了景观格局变化的原因。全文总共分为四章,第一章重点评论了国内外相关研究取得成果和最新动态。根据当前研究特点和发展趋势,构思了本研究思路和研究框架;第二章介绍了研究区自然、社会和经济概况。并采用土地利用分类作为景观分类,结合土地利用现状图、地形图及野外调查,在RS,GIS和GPS技术支持下,应用计算机分类和人工分类相结合的方法,对1995和2005年二个时相的SPOT遥感影像解译,建立了昌化江上游流域景观空间格局变化的GIS管理系统:第三章利用景观格局分析软件Fragstats 3.3,研究了研究区1995-2005年景观格局变化的特征,并就景观格局的面积和结构变化进行了系统分析;最后提出了景观环境管理方面的建议。通过这项研究,初步得出以下几点结论: (1)景观格局2005年与1995年相比,2005年研究区景观总的斑块数量在增加,斑块形状变得简单规则,斑块类型分布更加离散,连接性减少;各景观类型面积,天然乔木林>天然灌木林>天然灌草地>热作园>橡胶园>耕地>浆纸林>河流>用材林>农村居民点>水库及坑塘>其他用地;面积增幅最大的是热作园,而比较大的依次为浆纸林和橡胶园;面积降幅最大的是天然乔木林,降幅比较大的还有天然灌草地。 (2)景观要素类型2005年与1995年相比,2005年研究区①天然乔木林面积减少最大,破碎度增加,斑块大小分布不均,形状更加复杂;②天然灌木林面积增大,破碎化程度减小,斑块形状更加规则,斑块大小更加均匀;③天然灌草地面积减少,破碎化程度增加,形状更加复杂;④用材林面积增加,在景观中的优势度增加,连通性增强;⑤浆纸林面积增加,斑块类型形状复杂、分布集中、连接性和连通性增强;⑥热作园面积有所增加,分布更加集中;⑦橡胶林聚集度高,连接性好,斑块形状较规则:⑧耕地面积增加;⑨水库、河流及坑塘面积增加,聚集度高;⑩城镇面积增加,斑块分布比较分散,形状较复杂;农村居民点的面积增加空间连接性差,斑块分布比较分散,形状较复杂;其他用地斑块分布比较分散,形状较复杂。 (3)昌化江上游流域在经济发展进程中,自然与半自然景观破碎度增加,自然景观结构稳定性下降,人为干扰、资源和环境对景观胁迫逐渐增大,中断了许多生态过程,导致城市等人文景观与自然景观连接度很差,产生了一系列的生态环境问题。因此,本研究以昌化江上游景观格局变化为目标,以其景观格局变化为重点,并针对问题提出了建议。


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