小流域土地景观格局.docx

小流域土地景观格局论文关键词:小流域;流域管理;土地景观;格局分析论文摘要:景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题之一。依据景观生态学理论和研究方法运用遥感和地理信息技术对江西南丰的朱源小流域土地景观进行格局分析并对山坡地和山谷地景观的多样性、优势度和破碎化指数进行比较。结果表明坡耕地、乔木林地、间作地、果园、未利用地和荒地的平均斑块分维数较小而水田、梯田农地、居民用地、灌木林地和水域的平均斑块分维数较高斑块形状较为复杂。山坡地景观多样性低、优势度高、破碎化指数低;山谷地景观多样性高、优势度低、破碎化指数高。小流域持续发展主要取决于土地能否维持高的生产力。土地生产力的维持与景观的结构、功能是密切相关的。小流域土地景观是由自然和人类经营斑块所组成的嵌块体。土地景观研究的重点是土地利用或土地覆盖类型涉及自然与人为控制两种环境。本文在小尺度上分析了土地利用和景观格局其目的是了解景观变化与人类经营活动和经营策略之间的关系确定产生和控制水土流失的因子和机制为合理制定小流域综合治理规划和可持续发展战略提供科学依据。1区域概况朱源小流域位于赣中南丰县东坪乡境内地貌类型以侵蚀构造的中、低山为主海拔多为300~500m。土壤主要以风化花岗岩、红沙岩、沙砾岩形成的水稻土、红壤土为主。小流域属中亚热季风区气候温和、雨量充沛、四季分明、冬季较短无霜期长平均为250d;平均年气温15.6℃极端最高温度39.8℃极端最低温度一般为-7℃年均降雨量1700mm。朱源小流域包括朱源、下堡、东坪村3个村委会总人口为3295人其中农业人口3110人人口密度为149人/km2农业劳动力1974人。2研究方法2.1斑块类型的划分依据小流域土地利用现状和经营目的将土地景观区域划分为二级系统。第一级依据土地利用性质将其分为生产性用地和非生产性用地;第二级对生产性用地依据经营目的、外貌特征和经营种类划分为7种斑块类型:1)有水源保证和灌溉设备的水田主要包括种植水稻、莲藕等水生作物的地块。2)已修成梯田的农地包括菜地、自留地、经济作物地和苗圃。3)还未修成梯田的坡耕地多数为刚开垦的农地。4)林分郁闭度大于0.3的乔木林地以乔木为主的纯林及乔灌混交的林地。5)林分郁闭度大于0.3的天然灌木林地。6)在蜜桔林(包括幼林和成熟林)内间种、套种经济作物的间作地。7)果园主要种植品种有南丰蜜桔、黄花梨、桃、枇杷等。对非生产性用地划分为4种类型:1)可开垦利用种植作物的可利用地。2)居民居住用地、牲畜养殖场。3)天然形成或人工挖掘的水域包括河流、水库、坑塘。4)暂时和永久难以利用的地区主要是裸露基岩的山和石漠化土地。2.2景观评价基础数据的获取以研究区域比例尺为1:10000的土地利用现状图作为基本分析图件依据所划分的11种斑块类型以图斑为基本单位利用GIS系统进行图件的数字化绘制景观斑块类型图。从所形成的矢量数据库中提取景观类型的面积信息和周长信息在Excel2000软件下进行统计分析和景观评价指标的计算。2.3景观格局评价指标2.3.1斑块大小与形状斑块大小与形状是景观空间格局评价的主要参数直接影响单位面积的生物量、生产力、养分储量以及物种组成和多样性。斑块大小以斑块面积表示。斑块形状通过斑块边缘的总长度和平均长度以及斑块的形状指数来反映。斑块形状指数采用以下3种不同的方式测定:1)斑块内缘比(η)以周长(L)与面积(S)比值来表示。2)形状系数(Sc)即某一斑块周长(L)与等面积圆周长之比值;比值为1说明该斑块为圆形值越大说明斑块周边长、面积小、形状越复杂或越扁长。3)分维数(F):L≈SF/2通过lg(L/4)与lgS的回归求出回归曲线的斜率分维数为该斜率的2倍。F值范围为1.0~2.01.0代表正方形斑块2.0表示等面积下周边最复杂的斑块。2.3.2斑块密度与优势度斑块密度(M)为某类斑块类型的总斑块数目与景观要素类型总斑块数目的比值。面积比例(SP)为某类斑块类型的总面积与景观要素类型总面积的比值。斑块优势度(D0)反映斑块在景观中的地位优势度值越大说明该类斑块在景观中的地位越重要对景观的支配作用越大。计算公式如下:D0=(M+SP)/2×100%(1)2.3.3景观多样性(H)景观多样性是指景观在结构、功能上的多样性用以揭示景观的复杂程度。在景观多样性的测定中借助信息论中关于不定性的研究方法即在一个景观系统中景观要素类型愈丰富破碎化程度越高其信息含量的不定性也就越大按Shannon-Weaver公式计算出的指数也就越高。H=-Σmi=-ΣSPilgSPi(2)式中:SPi是景观类型