水源保護地土地利用景觀格局及生態(tài)安全演變研究——以柏條河流域為例.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)展的核心問題，關(guān)系到人類與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。本研究以景觀生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，以GIS、GS+等地理信息軟件為研究平臺，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)計資料，通過土地信息解析法和景觀結(jié)構(gòu)分析法，從斑塊尺度和景觀類型尺度綜合研究柏條河流域土地利用景觀格局時空變化特征，評價三個時期的土地利用生態(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)利用與保護的措施與對策，以期為水源地保護和土地利用結(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)在整個研究期內(nèi)，柏條河流域的土地利用類型變化劇烈，從數(shù)量變化上來看，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、水域等土地利用類型面積增加，其中建設(shè)用地面積增長最明顯，13年間共計增加了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％。土地類型變化區(qū)域以郫筒、犀浦和團結(jié)等城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)和建制鎮(zhèn)等人類活動頻繁區(qū)域周邊減少尤為明顯。
　　(2)景觀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，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％;耕地景觀的周長-面積分維數(shù)(PAFRAC)高于其他景觀;在景觀尺度水平下，柏條河流域斑塊總數(shù)NP和斑塊密度PD分別由1999年的3178個和10

5、.39個/hm2，增加到2005年的3882個和12.76個/hm2，再驟減到2012年的3086個和10.14個/hm2，呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢表明研究流域景觀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整個研究期內(nèi)也呈現(xiàn)減小的趨勢，但周長-面積分維數(shù)PAFRAC不斷增加，表明人類對景觀的干擾越來越明顯，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景觀類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，表明優(yōu)勢景觀控制力下降，景觀的異質(zhì)化程度增高，景觀類型的變化趨勢呈現(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散，2012年，低生態(tài)安全等級的區(qū)域范圍顯著擴大。柏條河流域景觀生態(tài)安全等級主要以中度生態(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)顯著下降趨勢的;1999-2005年期間流域內(nèi)生態(tài)安全等級呈下降趨勢的面積在約為17104.74hm，是2005-2012年期間下降面積的5倍;生態(tài)安全等級呈上升趨勢的面積從1999-2005年的1308.61hm2增

8、加為2005-2012年的13628.69hm2。中生態(tài)安全等級轉(zhuǎn)換為較低生態(tài)安全等級、較高生態(tài)安全等級轉(zhuǎn)換為中生態(tài)安全等級的轉(zhuǎn)換速率，1999-2005年時期高于2005-2012年時期;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)安全等級的速率，1999-2005年時期低于2005-2012年時期。
　　(4)以景觀生態(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)