1990-2013年洋河流域土地利用景观格局的粒度效应

作     者：易海杰 张丽 罗维 王瑶 杨剑 李红举 周同 冯兆忠 Yi Haijie;Zhang Li;Luo Wei;Wang Yao;Yang Jian;Li Hongju;Zhou Tong;Feng Zhaozhong

作者机构：山西农业大学资源环境学院山西太谷030801 中国科学院生态环境研究中心北京100085 国土资源部土地整理中心北京100035 

出 版 物：《中国农学通报》 (Chinese Agricultural Science Bulletin)

年 卷 期：2018年第34卷第19期

页      面：83-95页

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目“基于化学、毒理和生态‘三位一体’(Triad)法研究流域不同土地利用重金属污染土壤的生态风险及其影响”(41571479) 国家自然科学基金项目“流域土地利用与景观格局变化对土壤重金属的影响--以洋河流域为例”(41271502) 国家重点研发计划课题“海岸带小流域水污染防控与生态功能综合提升技术”(2017YFC0505803) 国土资源部土地整理中心外协项目“土地整治生态效益评价指南研究”(2018-01-13) 

主　　题：景观格局 土地利用 尺度效应 粒度 流域 

摘      要：为测度景观格局指数在时空上随粒度变化的特征,总结相同景观在不同粒度下的景观特征差异,基于1990、2000、2013年洋河流域的土地利用数据,在斑块类型与景观水平上选择景观格局指数,利用GIS技术和Fragstats软件,在20~400 m粒度范围内探讨流域不同时期景观格局指数的粒度效应,并对景观格局指数进行敏感度与函数拟合分析。结果表明:在斑块类型水平上,随粒度增大,1990—2013年洋河流域6种土地利用类型的归一化形状指数(NLSI)、聚合指数(AI)、聚集度指数(CLUMPY)均呈二次多项式函数减小,耕地、林地、城乡建设用地的斑块密度(PD)呈二次多项式函数减小,未利用土地的PD呈线性函数减小;对粒度响应最敏感的景观格局指数是水域的有效粒度面积(MESH)与城乡建设用地的NLSI,受粒度影响最大的土地利用类型是水域;2013年洋河流域未利用土地的AI、CLUMPY、MESH与平均形状指数(SHAPE_MN)皆小于1990、2000年,但其NSLI值却高于1990、2000年,城乡建设用地的这些景观格局指数的年间差异与未利用土地相反;2013年洋河流域未利用土地和城乡建设用地的PD值均高于1990、2000年。在景观水平上,洋河流域的PD与LSI对粒度响应最敏感,景观丰度(PR)不随粒度变化而变化,但是香农多样性(SHDI)、香农均匀度(SHEI)、形状变异系数(SHAPE_CV)随粒度变化而变化复杂。在景观水平上,1990—2013年洋河流域的SHAPE_MN、平均分维数(FRAC_MN)、AI、蔓延度(CONTAG)、PD、景观形状指数(LSI)与凝聚度(COHESION)随粒度变化的曲线较接近。洋河流域的景观指数具有明显的粒度效应,不同时期的景观格局指数对粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,本研究可为流域景观格局变化研究提供参考。