四川省近10年土地利用景观格局破碎化研究

摘要

随着人口数量的增加和经济社会的发展，人类活动对土地利用影响逐渐增强，利用方式发生很大变化，从而导致景观破碎化加剧，景观异质性增强。四川省作为我国西部大省，人口众多且分布不平衡，区域间经济发展水平差异很大，土地利用方式和强度也因经济、技术水平的悬殊极不相同，导致其景观格局发生了很大变化，这对该省今后经济发展的方向和趋势以及生态环境的变迁都将产生巨大的影响。本文以四川省为研究对象，利用2005、2010和2015年四川省MODIS影像作为数据源，在分析了四川省2005-2010，2010-2015土地利用/覆盖变化的基础上，研究了3个时期土地利用景观格局破碎化及空间分布特征，探讨了林地斑块破碎化的影响因素。本文拟通过研究四川省2005、2010和2015土地利用覆盖变化、景观格局及动态，分析景观破碎化与影响因子之间联系的紧密程度，进而为土地可持续利用和维持生区域态平衡提供有参考。主要研究结果如下:
　　(1)在2005-2015年间，四川省土地利用/覆盖面积按大小排序为:林地、草地、耕地、未利用地、建设用地和水域。其中，耕地面积先减少后增加，到2015年时总面积为73573.26km2;林地和建设用地面积持续增加，2015年时分别为205739.72km2和17054.45km2;未利用地、草地和水域面积持续减少，2015年时分别为30217.14km2、148852.42km2和10002.39km2。
　　(2)在2005-2015年间，四川省土地利用景观格局破碎化指数在斑块类型水平上表现为:斑块数(NP)、斑块数量破碎化指数(FN2)、边界密度(ED)和平均斑块面积(MPS)呈上升趋势，表明人类生产活动使土地斑块变的破碎。其中，2010-2015年比2005-2010年上升趋势更为明显。形状破碎化指数(FS1)和面积加权形状破碎化指数(FS2)变化较小，表明各类型斑块的形状破碎程度变化不大。景观形状指数(LSI)呈上升趋势，表现出斑块的边界趋近复杂，更容易受到外界干扰。
　　(3)在2005-2015年间，四川省土地利用景观格局破碎化指数在景观水平上表现为:斑块数量破碎化指数(FN1)、分离度(DIV)、散布与并列指数(IJI)、Shannon多样性(SHDI)的逐渐增加，最大斑块指数(LPI)和聚集度(COHESION)逐渐减小，表明斑块分布随时间变得零散和细碎。
　　(4)在2005-2015年间，四川省土地利用景观格局在景观水平上的空间分布特点为:斑块数量破碎化指数(FN1)、分离度(DIV)、散布与并列指数(IJI)、Shannon多样性(SHDI)指数的高值和最大斑块指数(LPI)、聚集度(COHESION)的低值主要分布在四川省东北的巴中、广元和达州，以及西部的甘孜州，南部的凉山州等区域，说明这些地区景观结构复杂，整体性差，斑块数量多，破碎化严重。
　　(5)2005、2010和2015年三个时期景观水平指数聚类叠加分析表明，景观水平上指数高-高聚集区主要分布在四川省东北部和南部，其中在2005年，高-高聚集主要分布在四川省东北部的巴中、广元、达州、泸州部分地区，四川省中部的眉山、乐山、雅安等地区，以及四川省南部的凉山州部分地区;在2010年，四川中部的高高聚集消失;在2015年高-高聚集分布在四川东北地区和南部地区有所减少;中部和东南地区高-高聚集有所增加。低-低聚集区在2005和2010年分布变化不明显，在2015年低-低聚集区在甘孜州和阿坝州分布更加分散，表明这些破碎化不严重的地区分布范围有所转移且面积缩小。
　　(6)在2005-2015年间，在斑块类型水平上对林地景观格局破碎化变化的影响因子有地均GDP、高程、火灾面积、抚育面积、造林面积、农业人口密度。影响斑块数(NP)变化主要的影响因子为地均GDP和造林面积;影响边界密度(ED)变化主要的影响因子为地均GDP和农业人口密度;影响景观形状指数(LSI)变化主要的影响因子为农业人口密度和地均GDP;影响斑块平均面积(MPS)变化主要的影响因子为地均GDP和农业人口密度。

目录

声明

摘要

1绪论

2文献综述

2．1土地利用履盖变化(LUCC)的研究

2．2景观破碎化的研究

2．3土地利用景观格局破碎化的影响因素

3研究区概况

3．1地理和气候概况

3．2森林资源概况

3．3社会经济情况

4研究内容、方法及数据预处理

4．1研究目的

4．2研究内容

4．3数据来源及预处理

4．3．1影像来源

4．3．2土地利用分类解译及精度评价

4．4土地利用／履盖转移速度研究

4．5景观破碎化分析

4．5．1景观指数的选取

4．5．2分析尺度的选择

4．6影响因子对景观破碎化影响程度的分析

4．6．1影响因子数据处理

4．6．2分析模型的选择

4．7技术路线

5结果与分析

5．1土地利用／覆盖变化分析

5．2景观指数破碎化分析

5．2．1斑块类型水平指数的破碎化分析

5．2．2景观水平指数的破碎化分析

5．3景观破碎化自相关空间分布

5．4影响因子对林地土地利用类型景观格局变化的回归分析

5．4．1自变量冗余检测

5．4．2空间自相关性分析

5．4．3空间回归模型拟合度检验

5．4．4影响因子对林地斑块破碎化的影响程度分析

6讨论与结论

6．1讨论

6．2结论

参考文献

致谢