河西走廊山地-荒漠-绿洲复合生态系统的景观格局与系统耦合

【摘要】： 利用遥感技术、GIS手段，研究了河西走廊山地-荒漠-绿洲复合系统的景观格局特征与系统耦合。研究结果表明： 1)河西走廊山地-荒漠-绿洲复合系统由山地景观、荒漠景观、绿洲景观、水域景观、道路景观5种景观组分组成。荒漠景观的面积最大，处于统治地位，是复合系统的基质；山地景观和绿洲景观是复合系统的斑块；水域景观和道路景观起廊道的作用。 山地景观生态系统由居民点、耕地、山地荒漠草原、山地草原(典型草原)、山地针叶林、亚高山植被、高山植被、冰川、水系、道路10种景观组分组成；其中山地草原的面积最大，连通性最好，是山地景观生态系统的基质；水系和道路起廊道的作用；其余景观要素均为斑决。 荒漠景观生态系统由砾漠、沙漠、岩漠、道路4种景观组分组成；其中砾漠的面积最大，连通性最好，是荒漠景观生态系统的基质；道路为仅有的1种廊道；斑块包括岩漠和沙漠两种景观组分。 绿洲景观生态系统由居民点、耕地、草地、林地、水系、道路、岩漠、砾漠、沙漠、水域10种景观组分组成；其中耕地面积最大，连通性最好，是绿洲景观生态系统的基质；水系和道路为廊道；其余景观组分均为斑块。 2)与草原类型、植被类型的高级单位相比，景观生态系统类型具有最高的概括性。草原类型、植被类型、景观生态系统类型都是等级系统，从高级到低级的划分，都与尺度紧密相关。植被类型和草原类型的等级系统中，各级类型的性质没有变化，它们仍然是草原或植被类型。而景观生态系统类型的等级系统中，每一级景观生态系统类型中相互区别的异质性区域就不是景观生态系统类型，而是景观生态系统的结构组分，根据形状、面积大小和连通程度的不同，分别充当基质、斑块或廊道的角色，再对这些景观结构组分依据成因进行类型的归并和划分。景观生态系统类型的划分是对全区域的划分；因此，某种程度上景观生态系统类型可以被认为是土地利用现状类型或者土地利用现状类型的相似体、而植被类型或草原类型只对某一区域内的植被类型或草原类型进行类型划分，对不存在植被或草原的居民点、水域、道路等区域，不涉及草原或植被类型的划分。 3)在复合系统中，荒漠、山地、绿洲、水域、道路的平均相对频率(f)分别为57.5％、20.7％、23.4％、8.1％、7.3％，反映出该复合系统的景观结构上，荒漠是最主要的景观类型或结构成分，处于绝对优势地位，是基质，是影响复合系统的结构、功能、动态的决定性因素。山地、荒漠、绿洲、水域、道路平均信息量(H)的平均值分别为22.10、35.50、29.00、17.81和16.80；荒漠景观的异质性最高，其次是绿洲景观，水域景观的空间异质性最低。平均信息量H值的空间变化中，山地景观的变异程度最高，为83.12％：其次是绿 洲，为 64刀7％；荒漠景观的异质性空间变化程度最低，为 45二 1％。两种线状景观组分中， 水域为 62．38％，高于道路（46二5％）。说明荒漠景观在复合系统中的景观主间异质性最稳 定，山地景观的空间异质性变化最大。由于荒漠景观的相对频率在50％以上，所以，其景 观异质性是均质化方向上的空间异质性，而其它景观类型的空间异质性由于相对频率均小 于50％，是异质化方向上的空间异质性。因此以50％为相对频率的控制界限，提高道路、 水域、绿洲的相对频率，降低荒漠的相对频率有助于提高整个复合系统景观异质性c“ 4）对于山地景观生态系统，不论是不同的方向上，还是平均值，相对频率最大的都 是山地草原，反映出山地景观生态系统结构中，山地草原都是最主要的景观类型或结构成． 分，是基质。相对频率最小的为现代冰川。除了水系和道路为廊道外，包括现代冰川在内 的其它景观组分都是斑块。这与根据山地景观生态系绞中各景观组分的面积及其所占比例 得出的结论是一致的。 山地景观生态系统中不同景观组分异质性的差异是巨大的。山地针叶林的异质性最高 （5．80）；其次是亚高山植被（56厂引和山地草原（55．78）：现代冰川的景观异质性最低 （二3）；相差25．92倍。由于山地景观生态系统中没有一个景观组分的平均相对频率在50％ 以上：所以，各景观组分景观异质性都是异质化方向上的景观异质性。 景观异质性的平均信息量的空间变化中，现代冰川的变异程度最高，变异系数为 233石3％；其次是高山植被，为114二5％；山地荒漠，为99刀5％；耕地为88．30％：居民点 为77．33％；山地草原为58刀5％：其余景观组分的变异系数均在50％以下，其干水系的最 低，为二1560／b。即水系的异质性在空”司上最稳无、最均匀；而现代冰川和高山檀被的异质 性极不毒注、均匀c同时。各景观兰分不同方同上平均信壹、量n变化幅度不民 5）在荒漠景观生态系红中，岩尾砾漠、沙漠、道路枯对频率的平均汽分分为刀o％。 63．88％、8．92％、0．599b。可以看出，砾jR的相对频率最大，反映出在荒这景观主态系统的 结构中，砾漠是最主要的景观类型或结构成分，是基质。 岩漠、砾漠、沙摸、道路平均信息量的平均值分别为48．21、52．16、15．93、245。景 观异质性的平均信息量H值的空间受?