基于GIS的广州市番禺区土地景观格局破碎化分析.doc

基于GIS的广州市番禺区土地景观格局破碎化分析摘要：以景观生态学理论为指导，选用各项景观格局破碎化指数，对不同时期的土地利用景观格局破碎化进行分析。结果表明，番禺斑块数量、斑块密度、边界密度与斑块破碎化指数均有不同程度增加，景观整体破碎化程度逐年加深，世纪年代中期以后破碎化程度加深趋势相对平稳。关键词：；景观破碎化；广州市番禺区 ： ， ， ， year by year， and became stable after 1995 ： ； ； 景观破碎化又称片断化，破裂化，是在自然或人为干扰下，景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质与不连续的斑块镶嵌体的过程，是自然或人为因素干扰所导致的景观由简单趋向于复杂的过程。随着人类的进步和科技的发展，人类对自然的干扰能力越来越强，导致景观的破碎化程度也逐步加深，因此对景观的破碎化进行分析是当前景观生态学研究的热点之一，。此次研究拟借助于景观生态学的理论和方法，分析研究区自年以来的土地利用变化对景观破碎化的影响，为广州市番禺区实现土地资源利用和生态环境保护决策提供科学依据。 研究区概况与研究方法 研究区概况广州市番禺区（此次研究包括年划分出去的南沙区）地处广东省中南部珠江三角洲腹地，东临狮子洋，与东莞市隔江相望；西界陈村水道、潭洲水道、洪奇沥，与南海、顺德、中山三地相邻；北隔沥水道，与广州市区相接，南滨珠江口，外出南海，距香港海里，距澳门海里，区政府所在地市桥镇距广州市区 。研究区面积 ，其中陆地面积 ，约占总面积的，河涌及外围水域 ，约占；农业用地万，其中种植业面积万，水产养殖面积万。在经济、人文和自然因素的驱动下，研究区成为珠江三角洲景观变化速度最快、幅度最大的地区之一，是理想的景观格局破碎化研究区域。 数据来源与研究方法研究所采用的基础数据为 （、年）与 （年）遥感影像数据，轨道号为；年番禺区土地利用类型图。遥感影像数据和土地利用类型图等数据均被统一到同一坐标系和投影下，采用的投影为横轴墨卡托投影，采用的椭球体为椭球体。在 软件环境下，所有数据都被统一成栅格化为的数据。景观格局指数则是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。这里采用的景观格局指数包括边界密度（）、斑块密度（）、斑块数量破碎化指数（）、斑块平均最近距离、分离度指数（），计算采用 的栅格版本。 结果与分析 基本景观参数变化景观破碎化程度与斑块数量呈正相关，与平均斑块面积、平均边界长度呈负相关。从表可以看出，年，研究区在城市化与工业化进程中，城镇用地与开发用地斑块不断入侵、同化自然景观与农业用地景观斑块，区域景观斑块数量不断增加，平均斑块面积与平均边界长度迅速减小，在一定程度上表明研究区景观破碎化程度不断加深。番禺的斑块数量、平均斑块面积、平均边界长度均变化较大，斑块数量从年的个增加至年的 个，增加了近倍，平均斑块面积从 减小至 ，平均边界长度从 减小至 。 斑块密度与边界密度斑块数量破碎化与边界破碎化是两个不完全相同的生态过程，前者是一个大的斑块破碎为若干小斑块的过程，而后者是斑块边界由平滑到曲折的过程。从表可以看出，不同区域景观斑块密度与边界密度两个指数均呈增长趋势，对个不同时段进行分析，年斑块密度与边界密度变化相对较大，年后斑块密度与边界密度变化速度相对平缓，在一定程度上表明，年番禺在经历略带盲目性的城市扩张后，番禺景观格局变化相对缓和。经历世纪年代的快速城市化过程后，番禺区斑块密度一直持续增高，年达到个，边界密度表现出与斑块密度相同的变化规律，从年的 增加到年的 ，再增加到年的 ，到年也只有 ，后个时期的边界密度变化不大，在一定程度上表明，区域城市化热潮后，区域景观的开发与利用过程对景观斑块边界的总体影响趋于平缓。 斑块数量破碎化指数斑块数量破碎化指数用以反映景观整体的破碎化程度，与斑块密度具有相似之处，其不同就在于其值域为，能反映出破碎化程度的相对差异性，便于比较分析。从表可以看出，年广州市番禺区景观破碎化程度不断加深，年区域景观破碎化程度变化较大，年以后不同区域景观破碎化程度变化减缓。研究区斑块数量破碎化指数变化与斑块密度表现出完全一致的变化趋势，随着番禺区城市化与工业化的快速推进，区域景观破碎化程度不断加深。景观破碎化除受经济与城市快速发展因素直接影响外，番禺区主要为平原地貌格局，地势相对平坦开阔，区域景观生态过程与格局的完整性与连通性相对较高，但研究区是珠江水系的主要入海口，境内河网密布，河流廊道较多，淡水养殖鱼塘分布较多，而且分布较为分散，在一定程度上影响到景观生态过程与格局的完整性与连通性也是一个原因。 分离度指数与斑块平均最近距离从分离度指数变化（表）可以看出，在人为改造活动的强烈干扰下，番禺区在城市化进程中，城镇用地与开发用地斑块不断入侵其他斑块类型，区域大斑块不断被分割细化，景观组分间的空间隔离程度降低。年分离度指数增加，是因为年后随着城市建设的干扰，尤其是城市化过程对农业用地分割占用，导致分离度指数增大，但年以后分离度指数变化相对平缓。年，区域斑块平均最近距离不断减小，年减小约6，表明景观斑块在不断变小，斑块之间距离减小，斑块的分布有从相对集中分布向随机分布发展的趋势，但年后区域斑块平均最近距离减小趋势变缓。结合土地利用类型图初步分析其主要原因是研究区城镇已基本发展成相互联系的整体，各城镇隔离程度不断减小，但区域河流廊道众多，对景观斑块存在一定的分割隔离作用，斑块类型相对复杂细化。 讨论景观格局特征变化与区域经济发展存在一定程度的相关性，伴随经济增长，城市化与工业化进程不断加快，带来区域景观破碎化程度不断加深，但区域景观格局的变化是社会、经济与生物在不同尺度上共同影响的结果，番禺区景观格局特征在一定程度上还受到了研究区地貌格局特征的明显影响。年，番禺斑块数量、斑块密度、边界密度与斑块数量破碎化指数均有不同程度增加，景观整体破碎化程度不断加深，年以后景观破碎化程度加深趋势相对缓和。参考文献： 肖笃宁，胡远满，李秀珍环渤海三角洲湿地的景观生态学研究北京：科学出版社， 郭 明，马明国，肖笃宁基于遥感的干旱区绿洲景观破碎化分析以金塔绿洲为例中国沙漠，（）： 李正国，王仰麟，张小飞陕北黄土高原景