本站小編為你精心準(zhǔn)備了區(qū)域土地利用景觀格局影響參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《南京師大學(xué)報(bào)》2015年第五期

在景觀生態(tài)學(xué)中，尺度一般指對某一研究對象或現(xiàn)象在空間上或時(shí)間上的量度，往往以粒度和幅度來表示.當(dāng)前，格局與過程的時(shí)空尺度化是景觀生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)，尺度效應(yīng)分析受到格外重視和發(fā)展.在尺度效應(yīng)的研究中，特定地理現(xiàn)象準(zhǔn)確表達(dá)所需的尺度、數(shù)據(jù)尺度轉(zhuǎn)換的途徑、尺度轉(zhuǎn)換后信息的損失和變化等都是學(xué)者重點(diǎn)關(guān)心的問題.從不同角度與尺度進(jìn)行景觀格局綜合研究已經(jīng)引起越來越多學(xué)者的關(guān)注，生態(tài)學(xué)中此類文獻(xiàn)增長迅速，并占很大比重.在進(jìn)行尺度效應(yīng)分析時(shí)，進(jìn)行多尺度空間分析可以有效地發(fā)現(xiàn)和識別景觀等級結(jié)構(gòu)和特征尺度.景觀指數(shù)在景觀生態(tài)學(xué)中應(yīng)用很廣泛，但景觀指數(shù)對不同景觀特征和分析尺度的響應(yīng)及其生態(tài)學(xué)意義尚缺乏明確的闡述.目前，國內(nèi)外學(xué)者基于1∶5萬以下小比例尺的景觀指數(shù)粒度效應(yīng)研究開展較多，不同比例尺矢量數(shù)據(jù)的最適宜粒度的選擇也有學(xué)者有所涉及.土地調(diào)查圖件數(shù)據(jù)作為開展土地資源管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，也是開展景觀生態(tài)分析的重要數(shù)據(jù)源，為景觀格局的研究提供了便利，但當(dāng)前研究較少涉及基于此數(shù)據(jù)開展的景觀格局對粒度變化的響應(yīng)及其機(jī)理.本文以鎮(zhèn)江市為研究區(qū)域，以1∶10000土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算土地利用景觀在4種空間粒度下的景觀格局指數(shù)，以期揭示粒度粗化對土地利用景觀格局的影響和機(jī)理，為土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)開展景觀格局分析、指導(dǎo)土地利用規(guī)劃和保護(hù)提供理論依據(jù).

1數(shù)據(jù)源和研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理采用土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，能避免土地利用分類的不確定性，保障圖形空間位置以及面積的精度，從而提高景觀格局分析的準(zhǔn)確度及有效性.因此，本文研究采用的數(shù)據(jù)為鎮(zhèn)江市土地利用現(xiàn)狀圖，比例尺為1∶10000.該數(shù)據(jù)土地分類采用的是《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T2010—2007），分12個(gè)一級類，57個(gè)二級類，本文為研究方便，對地類進(jìn)行適當(dāng)歸并，形成覆蓋全域的8種地類，分別是耕地、園地、林地、草地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地、城鎮(zhèn)村及工礦用地和其他土地（主要是設(shè)施農(nóng)用地和沼澤地）.

1.2指標(biāo)計(jì)算與技術(shù)路線將鎮(zhèn)江市土地利用現(xiàn)狀圖矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù).柵格取值采用優(yōu)勢原則，即比例尺精度下屬性類數(shù)目最多的景觀類型作為輸出值.分別以30m、100m、500m和1000m的分辨率得到4幅景觀類型柵格圖.計(jì)算景觀格局指數(shù)，將4幅柵格圖轉(zhuǎn)換為相應(yīng)空間粒度的矢量圖（如圖1），作疊置分析，可得到4種空間粒度下的景觀類型轉(zhuǎn)移概率.文中景觀指數(shù)的選擇依據(jù)前人的研究和研究區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行選取，從面積、形狀、分布狀態(tài)、多樣性等方面研究多空間粒度下景觀格局的分異規(guī)律.

21∶10000現(xiàn)狀景觀數(shù)量結(jié)構(gòu)、形態(tài)和空間鄰接特征

2.1數(shù)量結(jié)構(gòu)從1∶10000現(xiàn)狀圖和土地利用景觀結(jié)構(gòu)表（表1）可以看出，鎮(zhèn)江土地利用景觀以耕地為主，比例為50.89%，位列第一，顯示出耕地的基質(zhì)特性，而人工景觀—城鎮(zhèn)村及工礦用地則位列第二位，說明鎮(zhèn)江地區(qū)人類活動(dòng)對土地干擾大，而水域及水利設(shè)施用地排在第三位則說明研究區(qū)作為沿江城市、江南水鄉(xiāng)，具有水域景觀豐富的特點(diǎn).

2.2形態(tài)特征研究區(qū)的土地利用景觀斑塊可分為團(tuán)塊型和條帶型，團(tuán)塊型的景觀以園地、草地和城鎮(zhèn)村及工礦用地等景觀類型為代表，其斑塊面積差異很大，其中，水域及水利設(shè)施用地中的坑塘水面、水庫等景觀同屬于團(tuán)塊狀；條帶型景觀主要是以交通運(yùn)輸用地為主，其寬度一般不足百米，而水域及水利設(shè)施中的河流景觀也屬于條帶型，因此水域及水利設(shè)施兼有團(tuán)塊型和條帶型景觀兩種特性.

2.3空間鄰接特征景觀生態(tài)學(xué)認(rèn)為，空間鄰接緊密的景觀類型，他們在結(jié)構(gòu)和功能上也必然密切聯(lián)系.空間鄰接特征通常以鄰接長度表征.在空間鄰接程度上，耕地與城鎮(zhèn)村及工礦用地和水域及水利設(shè)施用地空間鄰接程度較高，表現(xiàn)出農(nóng)村聚落與耕地空間聯(lián)系緊密和鎮(zhèn)江地區(qū)的水田農(nóng)業(yè)特征；林地與城鎮(zhèn)村及工礦用地和耕地空間鄰接程度較高，主要表現(xiàn)在鎮(zhèn)江西北部寧鎮(zhèn)山脈和東部的丘陵地區(qū)，城鎮(zhèn)村及工礦用地鑲嵌其中；交通運(yùn)輸用地與城鎮(zhèn)村及工礦用地和耕地空間鄰接程度較高，說明交通運(yùn)輸用地鑲嵌于城鎮(zhèn)內(nèi)部和農(nóng)用地之中；水域及水利設(shè)施用地與耕地和城鎮(zhèn)村及工礦用地空間鄰接程度最高，前者與耕地的空間鄰接特征相同，后者則表明了鎮(zhèn)江地區(qū)的臨水而居的聚落形態(tài)；城鎮(zhèn)村及工礦用地與耕地和交通運(yùn)輸用地空間鄰接程度較高，表明了鎮(zhèn)江地區(qū)的農(nóng)業(yè)耕作特征和該區(qū)交通運(yùn)輸較為發(fā)達(dá)。

3粒度粗化過程中土地利用景觀數(shù)量變化

3.1景觀類型數(shù)量變化特征在粒度粗化過程中景觀類型數(shù)量變化幅度方面，耕地、水域及水利設(shè)施用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地的變化較為明顯；其余用地類型變化較小.通過各景觀類型的變化幅度與景觀現(xiàn)狀的對比，可以得出，土地利用景觀隨粒度變化的幅度與景觀類型現(xiàn)狀面積呈正相關(guān).重點(diǎn)考察4種空間粒度下各類型面積與現(xiàn)狀圖面積差占該類型百分比，如圖2所示.對尺度效應(yīng)較不敏感的是耕地、園地、林地、水域水利設(shè)施用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地，而較敏感的則是草地、交通運(yùn)輸用地和其他土地.草地和其他土地（主要是設(shè)施農(nóng)用地和沼澤地）在鎮(zhèn)江地區(qū)分布有限，平均斑塊面積較小，當(dāng)柵格大小為500m和1000m時(shí)，部分草地和其他土地斑塊被完全融入其鄰近的大型斑塊中，且其他土地在空間粒度為1000m時(shí)消失，而交通運(yùn)輸用地則是因?yàn)槠錀l帶狀的形態(tài)，當(dāng)柵格大小超過其寬度時(shí)，條帶型交通運(yùn)輸用地便開始破碎化、斷開，并融入相鄰的斑塊中.與變化幅度不同的是，土地利用景觀隨粒度變化的百分比與景觀類型面積呈負(fù)相關(guān).

3.2景觀類型之間的轉(zhuǎn)移特征通過ArcGIS的空間疊置功能可分析粒度粗化過程中不同景觀類型之間的轉(zhuǎn)移特征.在將現(xiàn)狀圖轉(zhuǎn)成30m×30m空間粒度時(shí)候，某種景觀類型不轉(zhuǎn)成其他類型的概率最高，基本在95%左右.景觀類型之間的轉(zhuǎn)換概率大小與現(xiàn)狀景觀類型之間的空間鄰接程度在30m×30m空間粒度下高度相關(guān).各景觀類型主要流向?yàn)楦兀@示耕地景觀的基質(zhì)特性；城鎮(zhèn)村及工礦用地是第二大類型景觀，因此該景觀也是其他景觀流入的主要景觀類型.當(dāng)現(xiàn)狀圖轉(zhuǎn)成100m×100m空間粒度時(shí)，與轉(zhuǎn)成30m×30m空間粒度時(shí)相比，不同景觀類型之間的轉(zhuǎn)換概率隨著空間粒度的增加而增加.此時(shí)，城鎮(zhèn)村及工礦用地主要流向水域及水利設(shè)施用地，而在轉(zhuǎn)成30m×30m空間粒度時(shí)，其主要流向耕地和交通運(yùn)輸用地，但二者之間差距并不大.當(dāng)現(xiàn)狀圖轉(zhuǎn)為500m×500m空間粒度時(shí)其主要流轉(zhuǎn)關(guān)系與轉(zhuǎn)為100m×100m空間粒度時(shí)基本相同，不同的是林地轉(zhuǎn)入耕地的比例略超過轉(zhuǎn)入城鎮(zhèn)村及工礦用地，交通運(yùn)輸用地轉(zhuǎn)入耕地量超過轉(zhuǎn)入城鎮(zhèn)村及工礦用地.在此空間粒度下，其他土地（主要是設(shè)施農(nóng)用地和沼澤）不轉(zhuǎn)入草地和交通運(yùn)輸用地，林地、草地和交通運(yùn)輸用地亦不轉(zhuǎn)入其他土地.當(dāng)現(xiàn)狀圖轉(zhuǎn)成1000m×1000m空間粒度時(shí)，其他土地消失，主要流向了與其空間鄰接程度高的耕地和水域及水利設(shè)施用地.綜上所述，隨著空間粒度的變化，各類型景觀之間的主要流向基本相同，稍有不同的是交通運(yùn)輸用地流入耕地和城鎮(zhèn)村及工礦用地的量出現(xiàn)反復(fù)，但二者之間并未表現(xiàn)太大的差距，總體表現(xiàn)為隨空間粒度的增加，空間鄰接程度高的景觀類型之間流入流出比例高.

4多空間粒度下的景觀格局變化特征

4.1景觀水平分析

4.1.1景觀特征指數(shù)分析景觀水平上的景觀格局指數(shù)如表2所示.在空間粒度30m×30m下，研究區(qū)共有12411個(gè)斑塊，在空間粒度達(dá)到1000m×1000m時(shí)，斑塊數(shù)（NP）持續(xù)減少到287個(gè).斑塊密度（PD）反映景觀的破碎化程度，同時(shí)也反映景觀空間異質(zhì)性程度.斑塊密度愈大，景觀的破碎程度愈大，景觀異質(zhì)性愈高.斑塊密度（PD）相應(yīng)地由30m×30m空間粒度的3.23個(gè)/km2持續(xù)減少到0.08個(gè)/km2.斑塊數(shù)和斑塊密度減少說明了景觀破碎度降低.最大斑塊指數(shù)（LPI）是各類型中的最大斑塊面積與景觀總面積之比的百分?jǐn)?shù)，可用其量化類型水平上最大斑塊占整個(gè)景觀的比例，是一種簡單的優(yōu)勢度衡量法.最大斑塊指數(shù)（LPI）從空間粒度30m×30m的9.32%上升到空間粒度1000m×1000m的58.58%，說明研究區(qū)中最大斑塊和最小斑塊面積的差距增加，斑塊面積向趨于不均勻的方向發(fā)展，隨著空間粒度的增加，某一景觀類型被歸入另一景觀類型.

4.1.2景觀多樣性指數(shù)分析香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）、香農(nóng)均度指數(shù)（SHEI）是一種基于信息理論的測量指數(shù)，在生態(tài)學(xué)中應(yīng)用很廣；景觀豐度（PR）等于景觀中所有景觀類型的總數(shù)，即在本文研究的4種空間粒度下的土地利用景觀類型數(shù)量.多樣性指數(shù)反映景觀類型的多少和景觀中斑塊的多度和異質(zhì)性.均勻度指數(shù)描述景觀各組分分配均勻程度，其值越大，表明景觀各組成成分分配越均勻.隨著空間粒度的變化，研究區(qū)的SHDI持續(xù)下降，這就表明基于最大值法粗化后的景觀組成成分差別越大，香農(nóng)均度指數(shù)（SHEI）從30m×30m到500m×500m過程中持續(xù)下降，而在1000m×1000m時(shí)有所上升，這是由于在1000m×1000m空間粒度下，其他土地消失，景觀類型減少，與PR分析結(jié)果一致.

4.2斑塊類型水平上景觀變化分析

4.2.1斑塊結(jié)構(gòu)特征分析斑塊類型上的景觀指數(shù)如表3所示，從4種空間粒度的斑塊類型百分比（PLAND）可以看出，在研究區(qū)占主要優(yōu)勢的景觀類型一直為耕地和城鎮(zhèn)村及工礦用地.研究區(qū)各類景觀的斑塊密度（PD）均較小，城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地破碎度較高，說明該區(qū)受人類活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈，而水域及水利設(shè)施破碎度高則是由于蘇南地區(qū)水量充沛、水系發(fā)達(dá)、坑塘水面較多.從空間粒度30m×30m變化為1000m×1000m過程中，8種景觀類型空間粒度增加的過程中斑塊密度均大致呈減小趨勢，表明斑塊破碎化降低.交通運(yùn)輸用地和水域及水利設(shè)施用地在空間粒度增加的過程中，斑塊密度呈現(xiàn)增加后減少的趨勢，這與其條帶型的形態(tài)相關(guān)，隨著空間粒度的增加，超過條帶寬度后，這兩類景觀的斑塊連通性降低，破碎化程度增高后，逐漸以團(tuán)塊狀斑塊模式衰減.在研究區(qū)，耕地LPI最大，其次是水域及水利設(shè)施用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地.說明研究區(qū)耕地占絕對優(yōu)勢，其次是水域及水利設(shè)施用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地，這與研究區(qū)的基質(zhì)類型為耕地的分析一致.從隨空間粒度變化趨勢來看，耕地、林地和城鎮(zhèn)村及工礦用地LPI有所增加，其他5個(gè)景觀類型的LPI有所減少.耕地LPI增加說明了耕地在該研究區(qū)面積上呈增大、空間上呈連片的趨勢；在寧鎮(zhèn)山脈地區(qū)，林地趨于成片分布；城鎮(zhèn)村及工礦用地的LPI增加主要是因?yàn)殡S著空間粒度的增加，交通運(yùn)輸用地流入城鎮(zhèn)村及工礦用地，中心城區(qū)和鎮(zhèn)區(qū)斑塊面積擴(kuò)大并趨于成片成團(tuán)的分布，在景觀中的優(yōu)勢增加.

4.2.2斑塊聚集度分析聚集度指數(shù)（AI）表示景觀中不同斑塊類型的非隨機(jī)性或聚集程度，可反映景觀組分的空間配置特征.如果一個(gè)景觀由許多離散的小斑塊組成，其聚集度的值較小；當(dāng)景觀中以少數(shù)大斑塊為主或同一類型斑塊高度連結(jié)時(shí)，聚集度的值則較大.同類相鄰百分比（PLADJ）用于度量同一類型斑塊的聚集程度，取值范圍0~100%，當(dāng)取值小時(shí)表明某一斑塊類型分散且不連接，取值大時(shí)表示相似鄰接多.研究區(qū)耕地的聚集度指數(shù)值最大，其次是林地，交通運(yùn)輸用地的聚集度AI值最小，說明耕地斑塊相對較大，交通運(yùn)輸用地相對分散分布.從空間粒度變化趨勢來看，8個(gè)景觀類型的聚集度均有所下降，說明其斑塊間分布趨于分散；而草地和其他土地聚集度下降較為明顯，則是由于草地和其他土地斑塊面積較小，在隨空間粒度增加的過程中，面積較小的斑塊更易融入其鄰接程度高的較大斑塊.平均鄰近距離（ENN_MN）分析表征草地和其他土地的平均距離增大趨勢明顯，與聚集度分析一致；同類相鄰百分比隨空間粒度變化的趨勢與聚集度變化趨勢一致.

4.2.3斑塊連接性分析斑塊結(jié)合度指數(shù)（COHESION）是對各斑塊類型的物理連通性的描述.耕地、林地、交通運(yùn)輸用地和水域及水利設(shè)施用地的COHESION較高，接近100，說明連通性較好，其他土地的COHESION最低，說明其空間分布相對分散，連通性較低.從隨空間粒度變化趨勢來看，園地、草地、其他土地和交通運(yùn)輸用地連通性下降較快，耕地基本沒有發(fā)生變化.這是由于其他土地、草地和園地這3類景觀類型本身斑塊較小，其零星土地進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他類型景觀，交通運(yùn)輸用地則是與LPI分析結(jié)果一致，空間粒度的增加導(dǎo)致其支離破碎，連通性降低.

5結(jié)語

（1）尺度效應(yīng)在土地利用數(shù)據(jù)上表現(xiàn)明顯.土地利用景觀特性的表現(xiàn)在不同的空間尺度上具有較大的差異.土地利用景觀隨著尺度的變化而變化，呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性.（2）從1∶10000現(xiàn)狀土地利用景觀由30m×30m粗化到1000m×1000m的過程中，土地利用景觀隨粒度變化的幅度與景觀類型現(xiàn)狀面積呈正相關(guān)，而土地利用景觀隨粒度變化的百分比與景觀類型面積呈負(fù)相關(guān).關(guān)于景觀之間的轉(zhuǎn)移特征，隨著空間粒度的變化，各類型景觀之間的主要流向基本相同，總體表現(xiàn)為隨空間粒度的增加，空間鄰接程度高的景觀類型之間流入流出比例高.（3）隨著空間粒度的增加，景觀破碎度降低，斑塊面積向趨于不均勻的方向發(fā)展，景觀的連接性和優(yōu)勢類型的比重提高；在各用地類型的粗化效應(yīng)方面，基質(zhì)景觀耕地隨粒度粗化有空間上連片的趨勢，廊道景觀連通性降低，非優(yōu)勢景觀的斑塊逐漸萎縮.（4）粒度粗化效應(yīng)與土地利用景觀的分布格局和結(jié)構(gòu)相關(guān).小尺度上聚集在大斑塊周圍的小斑塊，在大尺度上被合并到大斑塊中.團(tuán)塊型和條帶型景觀在粒度粗化的過程中景觀格局變化表現(xiàn)不同，優(yōu)勢團(tuán)塊型景觀（耕地）與非優(yōu)勢團(tuán)塊型景觀（如其他土地和草地）在粒度粗化的過程中變化較為單一，呈現(xiàn)集中連片或逐漸消失的趨勢；條帶型景觀（如交通運(yùn)輸用地）在柵格大小逐漸超過其寬度時(shí)開始斷開、破碎，密度和破碎度開始增加，在粒度進(jìn)一步粗化后，以團(tuán)塊型景觀方式變化.需要指出的是，前人的研究結(jié)果已經(jīng)證明不同的景觀有不同的格局特征，對尺度變化的響應(yīng)也不一樣，因此并不存在景觀格局分析的最佳尺度，只有針對特定景觀的合適尺度.本文深入探討了土地利用景觀中的8個(gè)主要景觀類型對粒度變化的響應(yīng)及其機(jī)理，對于充分利用土地調(diào)查數(shù)據(jù)開展景觀分析具有重要意義.

作者：喬偉峰 吳江國 王亞華 單位：南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心