水源保護(hù)地土地利用景觀(guān)格局及生態(tài)安全演變研究——以柏條河流域?yàn)槔?pdf

1、土地利用變化是全球環(huán)境變化研究的重要組成部分之一，也被認(rèn)為是可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題，關(guān)系到人類(lèi)與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。本研究以景觀(guān)生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，以GIS、GS+等地理信息軟件為研究平臺(tái)，收集1999年、2005年和2012年的土地利用圖件數(shù)據(jù)和相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，通過(guò)土地信息解析法和景觀(guān)結(jié)構(gòu)分析法，從斑塊尺度和景觀(guān)類(lèi)型尺度綜合研究柏條河流域土地利用景觀(guān)格局時(shí)空變化特征，評(píng)價(jià)三個(gè)時(shí)期的土地利用生態(tài)安全，分析土地利用生態(tài)安全格局的演變特征，針對(duì)不同土

2、地利用生態(tài)安全情況，探討水源地土地持續(xù)利用與保護(hù)的措施與對(duì)策，以期為水源地保護(hù)和土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。研究主要結(jié)論如下:
　　(1)在整個(gè)研究期內(nèi)，柏條河流域的土地利用類(lèi)型變化劇烈，從數(shù)量變化上來(lái)看，耕地面積大幅減少，1999-2012年共減少7066.44 hm2，總體年變化率為-2.32％;建設(shè)用地、林地、水域等土地利用類(lèi)型面積增加，其中建設(shè)用地面積增長(zhǎng)最明顯，13年間共計(jì)增加了7442.61hm2，漲幅達(dá)1

3、38.21％，2005-2012年間的年均變化率高于1999-2005年。從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變上看，1999-2005年，耕地和建設(shè)用地總變化量分別占到研究區(qū)域總面積的40.35％和34.60％，凈變化量分別為-10.51％和8.12％，總交換量分別為29.84％和26.48％。2005-2012年，耕地和建設(shè)用地總變化量分別占到研究區(qū)域總面積的13.62％和17.05％，凈變化量分別為-12.58％和16.53％，總交換量分別為1.04％和0.

4、52％。土地類(lèi)型變化區(qū)域以郫筒、犀浦和團(tuán)結(jié)等城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)和建制鎮(zhèn)等人類(lèi)活動(dòng)頻繁區(qū)域周邊減少尤為明顯。
　　(2)景觀(guān)格局變化從斑塊尺度水平看，耕地的最大斑塊指數(shù)(LPI)呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)，從1999年到2012年，下降了30.29％，建設(shè)用地LPI在13年間顯著增加了21.21％;耕地景觀(guān)的周長(zhǎng)-面積分維數(shù)(PAFRAC)高于其他景觀(guān);在景觀(guān)尺度水平下，柏條河流域斑塊總數(shù)NP和斑塊密度PD分別由1999年的3178個(gè)和10

5、.39個(gè)/hm2，增加到2005年的3882個(gè)和12.76個(gè)/hm2，再驟減到2012年的3086個(gè)和10.14個(gè)/hm2，呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)表明研究流域景觀(guān)破碎化程度逐漸增大，斑塊分布更為均勻，斑塊間離散程度加大，但流通性減弱;最大斑塊指數(shù)LPI在研究期內(nèi)減少了41％;聚集度指數(shù)AI整個(gè)研究期內(nèi)也呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，但周長(zhǎng)-面積分維數(shù)PAFRAC不斷增加，表明人類(lèi)對(duì)景觀(guān)的干擾越來(lái)越明顯，斑塊形狀復(fù)雜化程度加大;相似鄰接比PLADJ降低

6、，表明柏條河流域同種類(lèi)景觀(guān)類(lèi)型斑塊間的相鄰頻度下降，分布更為零散，破碎程度變大;香濃多樣性指數(shù)SHDI和香濃均勻度指數(shù)SHEI呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，表明優(yōu)勢(shì)景觀(guān)控制力下降，景觀(guān)的異質(zhì)化程度增高，景觀(guān)類(lèi)型的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)多樣化和均勻化。
　　(3)1999年研究區(qū)內(nèi)處于較高生態(tài)安全和中生態(tài)安全等級(jí)區(qū)域的面積分別占研究區(qū)總面積的10.09％和85.69％，2005年研究區(qū)內(nèi)中度生態(tài)安全區(qū)面積大幅減少，而低生態(tài)安全區(qū)和較低生態(tài)安全區(qū)面積都有所增

7、加，空間位置變動(dòng)主要表現(xiàn)為較低生態(tài)安全區(qū)由西北部往東南部延伸擴(kuò)散，2012年，低生態(tài)安全等級(jí)的區(qū)域范圍顯著擴(kuò)大。柏條河流域景觀(guān)生態(tài)安全等級(jí)主要以中度生態(tài)安全為主。流域內(nèi)局部地區(qū)的生態(tài)安全值雖然有一定的上升，但在整體上是呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)的;1999-2005年期間流域內(nèi)生態(tài)安全等級(jí)呈下降趨勢(shì)的面積在約為17104.74hm，是2005-2012年期間下降面積的5倍;生態(tài)安全等級(jí)呈上升趨勢(shì)的面積從1999-2005年的1308.61hm2增

8、加為2005-2012年的13628.69hm2。中生態(tài)安全等級(jí)轉(zhuǎn)換為較低生態(tài)安全等級(jí)、較高生態(tài)安全等級(jí)轉(zhuǎn)換為中生態(tài)安全等級(jí)的轉(zhuǎn)換速率，1999-2005年時(shí)期高于2005-2012年時(shí)期;較低生態(tài)安全轉(zhuǎn)換為低生態(tài)安全、中度生態(tài)安全轉(zhuǎn)換為低生態(tài)安全、中度生態(tài)安全轉(zhuǎn)換為較高生態(tài)安全等級(jí)的速率，1999-2005年時(shí)期低于2005-2012年時(shí)期。
　　(4)以景觀(guān)生態(tài)安全指數(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行柏條河流域生態(tài)功能區(qū)劃，低生態(tài)安全區(qū)和較低生態(tài)