全 文 ：[编者按] 摇 为了推动中国景观生态学的深化发展,国际景观生态学会中国分会( IALE鄄China)联合
中国生态学会景观生态专业委员会、中国地理学会自然地理专业委员会和山地分会、全球变化中国
委员会土地变化科学组,于 2009 年 9 月 21—23 日在成都举办了第六届全国景观生态学学术研讨
会,来自全国 22 个省市、自治区 73 个科研院所及高校的 250 余名专家、学者和学生参加了这次研
讨会.大会围绕变化环境下的景观生态学与山区发展这一大会主题,从景观生态机制与效应、区域
发展与生态系统管理、景观生态理论与方法以及景观生态功能与保护等四个方面开展了学术讨论,
全面总结了我国景观生态学的最新进展、景观生态学在不同领域的应用前景.为了充分展示中国景
观生态学取得的最新成果和发展特点,我们从这次提交给大会的 200 余篇论文摘要中,筛选出 17
篇论文以专栏形式刊发,以惠读者.
成都市近 20 年林地景观变化特征*
古摇 琳1 摇 刘摇 波2 摇 龚固堂1 摇 陈俊华1 摇 朱志芳1 摇 张海鸥1 摇 慕长龙1**
( 1 四川省林业科学研究院, 成都 610081; 2 四川省林业调查规划院, 成都 610081)
摘摇 要摇 基于多时段遥感数据资料,利用景观格局方法和区域土地利用指数模型,并结合生
态功能区划,从时间和空间上对成都市 1985—2006 年的林地景观变化特征进行了分析.结果
表明:研究时段内,成都市林地损失面积超过 17000 hm2,林地斑块格局特征变化复杂,中、小
斑块的数量和面积变化显著,体现出林地剧烈的转化和破碎化过程.从林地区域分布特征来
看,林地斑块在山地亚区面积最大,约占研究区总面积的 70% ;平原亚区斑块数量最多,占总
数的 70%左右;全市林地面积变化速度最快的时期为 1985—1995 年,其中以山地亚区的林地
面积减少速度最快;不同时段各生态功能亚区林地的相对变化率也不同.从林地的转化方向
看,林地的转出、转入类型均以耕地和草地为主,林地在 2000—2006 年稳定性最高.促使林地
景观格局时序变化的驱动力主要是生存型经济福利驱动、环境安全驱动和快速城市化过程,
而自然生态条件、社会经济地域分工与布局则是林地景观空间变化的重要约束因子.
关键词摇 林地摇 景观变化摇 特征摇 成都市摇 面积摇 斑块
*国家“十一五冶科技支撑计划项目(2006BAD03A06)资助.
**通讯作者. E鄄mail: mucl2006@ yahoo. com. cn
2009鄄11鄄20 收稿,2010鄄02鄄25 接受.
文章编号摇 1001-9332(2010)05-1081-09摇 中图分类号摇 S718摇 文献标识码摇 A
Dynamic characteristics of forest landscape in Chengdu City in last 20 years. GU Lin1, LIU
Bo2, GONG Gu鄄tang1, CHEN Jun鄄hua1, ZHU Zhi鄄fang1, ZHANG Hai鄄ou1, MU Chang鄄long1
( 1Sichuan Academy of Forestry, Chengdu 610081, China; 2 Sichuan Forest Inventory and Planning
Institute, Chengdu 610081, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21(5): 1081-1089.
Abstract: Based on the remote sensing data of Landsat TM (1985, 1995, and 2000) and CBERS
(2006), and by using landscape pattern method and index model of regional land use change in
combining with eco鄄function regionalization, this paper analyzed the dynamic characteristics of forest
landscape in Chengdu City in 1985-2006. In the study period, over 17000 hm2 of forest land lost,
and the number and area of small鄄 and medium鄄size patches changed significantly, indicating the
apparent conversion and fragmentation of forest land. Forest land was mainly distributed in moun鄄
tainous area, accounting for 70% of the total. In contrast, more number of patches was found in
plain region, amounting to 70% of the total. The most rapid change of forest land area occurred in
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 5 月摇 第 21 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2010,21(5): 1081-1089
1985-1995, especially in mountainous region. The relative change rate of forest land area in differ鄄
ent eco鄄function regions also varied in different periods. Forest land, converted to or converted
from, was mainly related to cropland and grassland. In 2000-2006, forest land was quite stable.
Survival鄄oriented economic welfare, environmental security, and fast urbanization process were the
main driving forces of the temporal dynamic change of forest landscape, whereas geographical divi鄄
sion and socio鄄economic layout were the main constraints to the spatial dynamic change of forest
landscape.
Key words: forest land; landscape dynamics; characterization; Chengdu City; area; patch.
摇 摇 景观动态变化主要研究景观结构与功能随时间
的变化过程与规律[1-3],是景观生态学的核心内容
之一,也是目前土地利用 /土地覆盖变化领域的重要
组成部分.随着城市化带来的环境问题日益突出,林
地已成为城市生态安全体系构建的核心组分,林地
景观动态变化及其驱动力的研究备受关注[4-7] . 然
而,从已有研究成果看,有关林地的景观动态研究集
中在定量化的景观格局指数的比较上[8-10],且多数
对研究区内环境分异规律重视不够,全面认识林地
景观在时间和空间上的动态过程及其变化方向的案
例尚少.
成都市是中国西南部政治、文化和经济中心,
2007 年被评为“国家森林城市冶后,生态建设步入
“治理大于破坏冶阶段,整个市域范围内的森林生态
网络建设蓬勃发展. 森林资源的监测工作也具有更
为重要的意义.作为中国西部地区城市森林建设的
先行者,成都市在城市森林建设方面目前处于起步
阶段,尚缺乏市域范围内林地景观动态方面的研究.
因此,本文借助景观生态研究方法,利用相关资料对
成都市近 20 年林地景观的时空变化特征及驱动因
素进行分析,揭示其在城市化影响下的时空动态演
变过程、原因,旨在为成都市城市森林景观格局的优
化配置提供理论基础,为城市森林的生态规划和管
理提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
成都市位于四川省中部,四川盆地西部,地理位
置介于 102毅54忆—104毅53忆 E和 30毅05忆—31毅26忆 N之
间.全市地势西北高,东南低. 西靠龙门山鄄邛崃山
脉,以深丘和山地为主;东部属于四川盆地盆底平
原,由冲积平原、台地和部分低山丘陵组成,其中平
原东部边缘有龙泉山脉自东部向西南斜贯. 气候为
亚热带湿润季风气候,具有东暖、西凉两种气候类型
并存的格局.年均气温 16郾 1 益,年均降雨量 1028郾 3
mm,降水的年际变化不大.年日照时数 1042 ~ 1412
h,逸10 益年活动积温 4700 益 ~ 5300 益 .研究区域
为整个成都市行政区域(图 1),包括 10 区 4 市 6
县,总面积 12390 km2 .
成都市植被类型垂直地带性突出. 700 m 以下
自然植被保存极少,为农田植被及“四旁冶林木,树
种以慈竹(Neosinocalamus affinis)、香樟 (Cinnamo鄄
mum camphora)等为主;海拔 700 ~ 1000 m为农田与
林地(包括果林)交错带;1000 ~ 1650 m为人工与次
生常绿阔叶林带,主要树种有楠木 (Phoebe zhen鄄
nan)、润楠(Machilus pingii)、马尾松(Pinus massoni鄄
ana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、柏木(Cupres鄄
sus funebris)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、水杉(Meta鄄
sequoia glyptostroboides)和桤木(Alnus cremastogyne)
等;1650 ~ 2250 m 为常绿和落叶阔叶混交林、针叶
和阔叶混交林带,以石栎(Lithocarpus glaber)、青冈
(Cyclobalanopsis)、水青树(Tetracentron sinensis)、桦
木(Betula)、槭(Acer)和铁杉(Tsuga chinensis)等为
主;2200 ~ 3200 m 为亚高山常绿针叶林带,主要分
布有冷杉(Abies)、云杉(Picea)等;3200 ~ 4200 m为
图 1摇 成都市行政区图
Fig. 1摇 Administrative area map of Chengdu City.
2801 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
原始亚高山灌丛草甸草地,主要植被是杜鹃(Rhodo鄄
dendron)、箭竹(Sinarundinaria nitida)、高山柏( Sa鄄
bina squamata)、糙叶青茅草(Deyeuxia scabrescens)
和委陵菜(Potentilla)等;4200 m 以上为高山荒漠带
的冰川积雪带.
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 数据来源 摇 研究中所采用的成都市 1985、
1995 和 2000 年 1 颐 10 万土地利用图形数据来源于
中国科学院遥感研究所.成都市 2006 年 1 颐 10 万土
地利用图形数据由中国林业科学研究院提供,其数
据源为中巴资源卫星影像. 由于中巴资源卫星同一
景图像的不同波段间有飘移,需要单波段依次校正,
难度很大,全部的校正工作均委托中巴资源卫星中
心承担,统一为 Albers 投影,之后,对矫正后的中巴
资源卫星数据进行 30 m分辨率重采样,以便于与遥
感所得前三期数据坐标相匹配. 在上述工作的基础
上,参照国家土地资源遥感宏观调查采用的土地利
用分类系统[11],对 2006 年的卫星影像数据进行目
视解译.共划分出一级类型 6 个,二级类型 25 个.由
于目前许多景观生态研究工作是在土地利用分类图
件基础上进行的,并且本文重在分析林地整体变化
特征,因此,本次的景观类型划分采用了上述图件的
一级分类,即:耕地、林地、草地、水域、建设用地和未
利用土地.
将成都市 1985、1995、2000 和 2006 年土地利用
矢量图的投影转换为与四川省生态功能区划矢量图
的投影一致,然后将土地利用矢量图与四川省生态
功能区划矢量图进行识别叠加,得到成都市生态功
能区划图.根据该市的生态功能分区结果,以四川省
生态功能区划二级标准,将全市分为 3 个生态功能
亚区:成都平原城市与农业生态亚区、盆中丘陵农林
复合生态亚区和龙门山地常绿阔叶林鄄针叶林生态
亚区,文中分别将其简称为平原亚区、丘陵亚区和山
地亚区(图 2).
1郾 2郾 2 景观格局指数法摇 根据本文的研究目标以及
斑块指数的相关性[12-14],利用景观指数软件 FRAG鄄
STATS 3郾 3,在景观类型斑块水平上选取斑块面积比
例( PLAND)、 斑块个数 ( NP )、 平均斑块面积
(MPS)、面积加权平均周长面积比(PARA鄄AM) [15]、
聚合度(AI) [16]等一系列指标,对 4 期林地图层进行
分析计算.由于本研究重点对林地景观类型进行自
身碎裂化发展进程的纵向比较,因此利用 4 期林地
斑块数与斑块平均面积的比值作为林地碎裂化程度
的描述方法[17] .
图 2摇 成都市生态功能区划略图
Fig. 2 摇 Sketch map of eco鄄function regionalization of Chengdu
City.
A:龙门山地常绿阔叶林鄄针叶林生态亚区(山地亚区)Evergreen broa鄄
dleaf forest鄄coniferous forest in Longmen Mountainous region (Mountain鄄
ous region);B:成都平原城市与农业生态亚区(平原亚区) Chengdu
Plain cities and agriculture region (Plain region);C:盆中丘陵农林复合
生态亚区(丘陵亚区)Combined hill region of agriculture and forest in
central basin (Hill region) .
1郾 2郾 3 面积谱分析法摇 面积谱主要反映景观格局中
某类景观要素不同大小级别的斑块数量组成[18-19] .
对景观类型斑块粒级结构进行动态分析和比较,可
以深入地揭示景观动态过程中斑块规模的变化规
律.本文将林地斑块按斑块规模的大小分为 5 个斑
块粒级,即:小斑块(<5 hm2)、中斑块(5 ~ 50 hm2)、
大斑块(50 ~ 100 hm2)、超大斑块(100 ~ 500 hm2)
和巨斑块( >500 hm2). 运用 GIS 软件 Arcmap 的统
计查询功能,按斑块粒级划分标准,分别对成都市
1985、1995、2000 和 2006 年 4 期的林地斑块数量和
斑块面积比例进行统计.
1郾 2郾 4 区域土地利用变化指数模型
1)单一景观动态度[20]
k =
Ub - Ua
Ua
伊 1T 伊 100% (1)
表 1摇 不同时期林地斑块特征的变化
Tab. 1 摇 Dynamics of forest patches character in different
periods
年份
Year
PLAND NP MPS PARA鄄
AM
F AI
1985 26郾 15 2472 1郾 28 51郾 72 0郾 19 96郾 17
1995 25郾 11 2117 1郾 43 51郾 58 0郾 14 96郾 18
2000 24郾 92 2204 1郾 36 52郾 61 0郾 16 96郾 11
2006 24郾 71 2714 1郾 10 56郾 52 0郾 25 95郾 81
PLAND: 面积比例 Area percentage; NP: 斑块数 Number of patches;
MPS: 平均斑块面积Mean patch area; PARA鄄AM:面积加权平均周长
面积比 Area鄄weighted mean perimeter鄄area ratio; F: 碎裂化指数 Frag鄄
mentation index; AI: 聚集度指数 Aggregation index.
38015 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 古摇 琳等: 成都市近 20 年林地景观变化特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
式中:k为T时段内某种景观类型动态度;Ua和Ub分
别为研究期初和期末某种景观类型的数量;T 为研
究时段长度.该指数可直观反映景观类型变化的幅
度与速度.
2) 景观变化的区域差异指数[21]
R =
| Kb - Ka | 伊 Ca
Ka 伊| Cb - Ca |
(2)
式中:Ka和Kb分别代表研究区某一亚区景观斑块类
型在研究时段初期和末期的面积;Ca和Cb分别代表
整个研究区该类型研究初期及研究末期的面积.
3)地类转移矩阵[22]
转移矩阵能够揭示地类变化过程中的细节特
点,可全面、具体地刻画区域土地利用变化的结构特
征与各用地类型变化方向. 本文采用地图代数的运
算方法,将 1985、1995、2000 和 2006 年 4 个时期的
成都市土地利用类型图的栅格数据,在地理信息系
统软件 ArcView 3郾 3 中的空间分析模块支持下,进
行空间叠加运算,求出 1985—1995 年、1995—2000
年和 2000—2006 年 3 个时期景观类型面积的转移
矩阵,据此分析成都市林地 3 个时段内与其他景观
类型面积之间的动态转化关系.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 成都市林地景观时间尺度动态变化
2郾 1郾 1 林地斑块格局特征的变化 摇 由表 2 可以看
出,研究时段内,林地面积占整个景观的 25%左右,
从 1985 年开始呈持续减少趋势. 1985—1995 年,由
于人为垦伐现象严重,林地损失面积超过 12000 hm2 .
1995 年以后,虽然城市的迅速扩张导致林地被大量
占用,但随着林业政策的实施,与前 10 年相比,该地
区林地的破坏程度减弱,林地面积减少了 4700 hm2
左右.
近 20 年间,研究区林地格局特征的变化可分为
两个时段. 1985—1995 年,由于开垦和采伐活动对
林地破坏严重,导致林地斑块数量减少,平均斑块面
积增加;面积加权平均周长面积比减小,说明受人为
活动影响后的斑块形状趋于简单[23];碎裂化指数减
小与斑块数量减少有关;聚合度指数小幅度上升,体
现了林地斑块团聚程度增加. 1995—2006 年,各景
观指数与前 10 年相比呈现出相反的变化趋势.该时
期内,受大规模营造人工林和修建道路对林地切割
等影响,林地斑块数量急剧增加,平均斑块面积减
少,碎裂化指数由 0郾 14 增至 0郾 25;聚合度指数明显
下降,林地斑块破碎化程度增加,空间分布呈分散化
趋势,威胁到水源和野生动物的栖息环境[24] . 随着
封山育林政策的实施,接近于自然演替状态的林地
斑块形状趋向复杂.
2郾 1郾 2 林地斑块粒级结构变化 摇 由表 2 可以看出,
近 20 年间,研究区内林地分布的集中程度非常高,
面积大于 500 hm2 的巨斑块占全区林地面积的 84%
左右,连片分布于龙门山—长丘山,构成了一个带状
植被分布区域.其余各级别的斑块数量虽占全区林
地斑块数的 99% ,但累计面积比重只占林地总面积
的 16%左右,其中以面积小于 50 hm2 的中、小斑块
为主.
摇 摇 1985—1995 年,研究区内林地的中、小斑块数
量和面积比例有所下降,其余分级类群的斑块数量
和面积比例变化不大,表现出在人类砍伐活动影响
下,平原和丘陵地区的零散林地逐渐消失,而山区的
极少数大规模林地斑块被分割和转化. 1995 年以
后,研究区林地的中、小斑块数量和面积比例均持续
增加,面积在 50 ~ 100 hm2 的大斑块数量和面积比
例有所下降,说明大斑块通过碎裂化来补偿中、小面
积斑块被改造的损失. 面积大于 100 hm2 的林地斑
块多位于几个大型自然保护区,其数量和面积比例
几乎没变化,说明天然林保护工程和自然保护区工
程的实施对森林植被的保护起到重要作用. 其中,
2 000—2006年是研究区内林地结构变化最剧烈
表 2摇 不同时期林地斑块面积谱分布
Tab. 2摇 Area spectrum distribution of forest patches in different periods
斑块规模
Patch size
1985
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
1995
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
2000
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
2006
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
小斑块 Small patches 652 0郾 53 590 0郾 47 601 0郾 49 1009 0郾 64
中斑块 Medium patches 1611 7郾 91 1311 6郾 90 1397 7郾 29 1496 7郾 79
大斑块 Big patches 113 2郾 45 116 2郾 64 104 2郾 37 107 2郾 46
超大斑块 Great patches 77 5郾 29 80 5郾 63 82 5郾 89 82 5郾 66
巨斑块 Huge patches 19 83郾 83 20 84郾 36 20 83郾 95 20 83郾 45
4801 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
的时期,中、小斑块数量急剧增加,面积大于 100
hm2 的林地斑块面积比例有所下降. 这表明 1985—
2006 年,研究区林地斑块(尤其是中、小规模斑块)
的动态变化特征表现为剧烈的破碎化和转化过程.
2郾 2摇 成都市林地空间尺度的动态变化
2郾 2郾 1 林地区域分布特征摇 从表 3、图 2 和图 3 可以
看出,成都市林地主要分布在山地亚区,面积占
70%左右;丘陵亚区次之,平原亚区的分布面积最
小.林地斑块数量集中分布在平原亚区,山地亚区的
数量最少.这表明龙门山系的森林植被保存较完好,
呈大规模的连片分布;而平原亚区多为城镇建设用
地,受城市化进程和农业生产影响,林地呈零星分
布. 从不同生态亚区的林地斑块数变化趋势看,
1985—2006 年,山地亚区的林地斑块数量持续增
加,到 2006 年增加了 3 倍,其中 2000—2006 年斑块
数急剧增加,说明天然林保护和退耕还林工程实施
后,山区林地得到恢复;平原亚区和丘陵亚区的林地
斑块数均为先减少后增加,最终平原亚区林地斑块
数量减少了 10郾 23% ,而丘陵亚区林地斑块数增加
了 19郾 38% . 该时期内不同生态亚区的林地面积变
化趋势也不相同:山地亚区的林地面积明显下降,平
原亚区和丘陵亚区的林地面积变化不明显. 以上分
析表明,山地亚区林地受破坏较严重并出现破碎化
趋势,平原亚区和丘陵亚区的林地与其他土地利用
类型相互转化较频繁.
2郾 2郾 2 林地斑块变化的速度摇 由表 4 可以看出, 研
究时段内,全市林地变化速度呈减小趋势. 从
1985—1995 年、1995—2000 年和 2000—2006 年 3
个时段来看,研究区林地变化的剧烈程度时空差异
显著.其中,1985—1995 年林地面积变化速度最快,
全市及各个亚区的林地面积均以不同速度在减少,
其中以山地亚区的林地面积减少速度最快;1995—
2000 年,平原亚区的林地面积减少速度最快,可能
与城市化快速发展密切相关,而山地亚区和丘陵亚
区的林地面积缓慢递增,说明造林工程已初见成效;
2000—2006 年,除了平原亚区林地面积变化不大
外,山地、丘陵亚区的林地均以高于全市水平的速度
减少,主要原因在于城市化进程中,在城镇建设迅速
扩张的同时,也开始重视对城市及周边的绿化建设.
2郾 2郾 3 林地斑块变化的区域差异分析摇 从表 5 可以
看出,不同时段各生态亚区的林地斑块相对变化率
存在明显的差异. 1985—1995 年,林地斑块相对变
化率以山地亚区明显大于平原和丘陵亚区;然而在
1995—2000 年,山地亚区的林地变化率最小,平原
亚区的变化率最大;2000—2006 年,平原亚区林地
变化率最小,丘陵亚区变化率最大.
表 3摇 成都市不同生态亚区林地斑块数和面积比例
Tab. 3摇 Percentage area and amount of forest patch in different eco鄄regions of Chengdu City
区域
Region
面 积
Area
(km2)
1985
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
1995
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
2000
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
2006
斑块数
Patch
amount
面积比例
Area
percentage
山地亚区 Mountainous region 2763郾 90 116 73郾 27 140 69郾 60 141 69郾 67 466 68郾 97
平原亚区 Plain region 7972郾 68 1907 11郾 16 1639 10郾 94 1616 10郾 55 1712 10郾 56
丘陵亚区 Hill region 1322郾 82 449 18郾 04 338 17郾 61 447 18郾 00 536 17郾 57
图 3摇 成都市 1985(a)和 2006 年(b)林地分布
Fig. 3摇 Spatial distribution of forest patches in 1985 (a) and 2006 (b).
58015 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 古摇 琳等: 成都市近 20 年林地景观变化特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 成都市及不同生态亚区的林地景观动态度指数
Tab. 4 摇 Landscape changing indices of Chengdu City and
its different eco鄄regions
区 域 Region 1985—1995 1995—2000 2000—2006
全 市
Chengdu City
-0郾 396 -0郾 151 -0郾 139
山地亚区
Mountainous region
-0郾 502 0郾 022 -0郾 169
平原亚区
Plain region
-0郾 197 -0郾 693 0郾 004
丘陵亚区
Hill region
-0郾 238 0郾 444 -0郾 395
2郾 3摇 成都市林地变化的方向
由表 6 可知,研究时段内,耕地和草地成为林地
转入、转出的主要类型. 1985—1995 年,林地转为耕
地、草地的面积均大于耕地、草地转为林地的面积,
龙门山北段和南段一些面积较大的林地斑块转为草
地,说明毁林开荒现象比较突出,天然林被砍伐后未
得到及时更新. 1995—2000 年,林地转为草地的面
积大于草地转为林地的面积,林地转为耕地的面积
小于耕地转为林地的面积,主要发生在西南部和东
部丘陵区,说明对林地的破坏情况仍较严重,而随着
退耕还林工程的实施,已有部分耕地转为林地. 在
2000—2006 年,林地转为草地的面积小于草地转为
林地的面积,反映了荒山造林成效显著;林地转化为
建设用地的面积比例较前一时期有所上升;未利用
土地主要转化为建设用地和林地,体现了在城市扩
表 5摇 成都市不同生态功能亚区中林地的相对变化率
Tab. 5摇 Change rate of urban forest in Chengdu City and
its different eco鄄regions
区 域 Region 1985—1995 1995—2000 2000—2006
山地亚区
Mountainous region
1郾 27 0郾 15 1郾 22
平原亚区
Plain region
0郾 50 4郾 59 0郾 03
丘陵亚区
Hill region
0郾 60 2郾 94 2郾 84
表 6摇 不同时期成都市景观类型转移面积及其转移概率矩阵
Tab. 6摇 Transition area (hm2) and matrix of different patches (%) of Chengdu City in different periods
耕 地
Crop land
林 地
Forest
草 地
Grass land
水 域
Water area
建设用地
Building land
未利用土地
Unused land
1995
1985 耕地Crop land
695942郾 19
(95郾 86)
8540郾 55
(1郾 18)
741郾 15
(0郾 10)
151郾 29
(0郾 02)
20587郾 41
(2郾 84)
0郾 00
(0郾 00)
林地
Forestry
18334郾 80
(5郾 82)
287886郾 24
(91郾 31)
8399郾 25
(2郾 66)
0郾 72
(0郾 00)
665郾 01
(0郾 21)
0郾 00
(0郾 00)
草地
Grass land
3757郾 95
(7郾 70)
6129郾 00
(12郾 55)
38895郾 75
(79郾 65)
0郾 27
(0郾 00)
49郾 14
(0郾 10)
0郾 00
(0郾 00)
水域
Water area
204郾 03
(1郾 12)
153郾 90
(0郾 84)
0郾 27
(0郾 00)
17733郾 33
(97郾 27)
140郾 31
(0郾 77)
0郾 00
(0郾 00)
建设用地
Building land
2167郾 56
(2郾 23)
74郾 88
(0郾 08)
53郾 37
(0郾 05)
55郾 62
(0郾 06)
94788郾 27
(97郾 58)
0郾 00
(0郾 00)
未利用土地
Unused land
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
44郾 37
(100郾 00)
2000
1995 耕地
Crop land
694666郾 80
(96郾 43)
11849郾 67
(1郾 64)
3753郾 90
(0郾 52)
305郾 64
(0郾 04)
9834郾 39
(1郾 37)
0郾 00
(0郾 00)
林地
Forestry
9315郾 72
(3郾 08)
286896郾 78
(94郾 75)
6250郾 14
(2郾 06)
153郾 99
(0郾 05)
167郾 85
(0郾 06)
0郾 00
(0郾 00)
草地
Grass land
129郾 24
(0郾 27)
1687郾 41
(3郾 51)
46143郾 72
(95郾 95)
0郾 27
(0郾 00)
128郾 88
(0郾 27)
0郾 00
(0郾 00)
水域
Water area
151郾 20
(0郾 84)
0郾 72
(0郾 00)
0郾 27
(0郾 00)
17743郾 14
(98郾 90)
45郾 90
(0郾 26)
0郾 00
(0郾 00)
建设用地
Building land
5262郾 57
(4郾 53)
60郾 66
(0郾 05)
23郾 67
(0郾 02)
4郾 86
(0郾 00)
110878郾 29
(95郾 40)
0郾 00
(0郾 00)
未利用土地
Unused land
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
0郾 00
(0郾 00)
44郾 37
(100郾 00)
2006
2000 耕地
Crop land
677895郾 84
(95郾 54)
10136郾 43
(1郾 43)
2101郾 77
(0郾 30)
4059郾 00
(0郾 57)
15235郾 56
(2郾 15)
126郾 90
(0郾 02)
林地
Forestry
12971郾 97
(4郾 32)
278667郾 63
(92郾 74)
7923郾 24
(2郾 64)
293郾 04
(0郾 10)
640郾 35
(0郾 21)
0郾 36
(0郾 00)
草地
Grass land
1258郾 20
(2郾 24)
8670郾 51
(15郾 44)
45205郾 83
(80郾 48)
447郾 21
(0郾 80)
590郾 04
(1郾 05)
0郾 00
(0郾 00)
水域
Water area
1593郾 99
(8郾 75)
171郾 63
(0郾 94)
166郾 86
(0郾 92)
14807郾 61
(81郾 32)
1467郾 72
(8郾 06)
0郾 72
(0郾 00)
建设用地
Building land
14768郾 46
(12郾 20)
306郾 09
(0郾 25)
80郾 55
(0郾 07)
1065郾 42
(0郾 88)
104836郾 77
(86郾 60)
3郾 42
(0郾 00)
未利用土地
Unused land
4郾 14
(9郾 33)
15郾 75
(35郾 50)
0郾 00
(0郾 00)
1郾 62
(3郾 65)
22郾 86
(51郾 52)
0郾 00
(0郾 00)
括号内的数据单位为% The unit of data in parentheses was % .
6801 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
张的同时也重视城市周边的绿化.
摇 摇 在一定时段内,景观斑块未发生变化的面积百
分率显示了该景观类型保持自身稳定存在的特性,
可以将其作为衡量不同景观斑块时间稳定性大小的
指标[25] .在 1995—2000 年和 1995—2000 年两个时
段内,各土地类型利用程度较低且均衡,林地斑块的
稳定性相对较差;2000—2006 年,各土地利用类型
相互转化程度增强,整体稳定性降低,而林地的稳定
性相对较高,说明退耕还林和天然林保护工程实施
几年后已初见成效.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 成都市林地景观格局时序变化的成因
在 20 年的时间尺度上,人为驱动因子是林地景
观格局时序变化的主导因素[6] . 从研究区内林地斑
块特征的变化过程看,人为驱动因素对林地的影响
可以分为两个不同阶段. 1985—1995 年,成都市大
部分地区的经济处于传统的自然经济状态,影响林
地格局变化的驱动力主要是生存型经济福利驱
动[26] .该 10 年间成都市总人口增加了 108郾 92 万,
其中农业人口增加了 28郾 95 万[27] .由于人口快速增
长以及人类从事各种经济活动的加剧,造成农耕区
和城乡建设用地的扩张,使一些低海拔地区水热自
然条件较好的林地被开垦为耕地,体现了人口增长
与森林退化之间具有相关性[28] . 此外,一些人为了
个人或局部经济利益,对林地进行过量采伐和乱砍
乱伐.以上因素导致该时期林地面积急剧减少,零散
分布的林地小斑块消失,大量林地转化为耕地.
1995—2006 年,以政府行为为核心的环境安全
驱动对林地景观格局变化发挥着主导作用. 与前十
年相比,该时期林地面积下降幅度和速度减小,这与
政府实施的天然林保护工程、退耕还林还草工程和
野生动植物保护及自然保护区工程等林地保护政策
密切相关. 1998 年以后,由于国家天然林保护工程
以及退耕还林工程的逐步实施,使得林业生态工程
的建设投资出现了大幅度的提高,造林面积逐年递
增. 1995 年以后,成都市进入城市化快速发展时
期[29],对林地格局变化也产生重大影响.该过程中,
城市人口增加,建设用地不断扩张,以农田和园地为
主的农业经营区向平原四周和丘陵区推移,使平原
区和丘陵区的林地斑块碎裂化程度加剧. 特别是
2000—2006 年,林地破碎化程度尤为剧烈,大量林
地中、小斑块被进一步割裂的同时,也被不断扩大的
建设用地、园地等蚕食;随着林业产业的快速发展和
花、果、茶、桑等基地的大量建设,使林地小斑块数量
增加,斑块分布更加零散.
3郾 2摇 成都市林地景观空间变化的成因分析
由于生态功能区划能反映各功能区的生态环境
与社会经济功能[30],因此,本文根据四川省生态功
能区划成果[31],将成都市分为 3 个生态功能亚区,
体现出不同亚区的地形、地貌、气候、生态系统类型
以及生态服务功能类型的差异,从自然生态因子和
区域社会经济因子两个方面分析林地景观空间变化
的驱动力.
山地亚区的海拔多在 1000 ~ 3000 m,相对高差
较大,属典型的森林生态系统,其涵养水源、保持水
土的功能尤为重要,是成都市林地分布的集中区域.
该区受城市化影响较小,林地变化的主导因素是人
为采伐.此外,该区少日照多暴雨,山洪冲刷极为严
重,加上林地被破坏后未及时得到恢复,泥石流和滑
坡强烈发育,加剧了对林地的破坏程度. 因此,
1985—1995 年,受到人为破坏和自然灾害影响,该
区大面积林地遭破坏后未得到及时恢复而转化为草
地,林地减少速度最快,变化率明显大于其他区域;
1995 年以后,国家的森林生态保育政策主要在该区
实施,使森林植被逐步得到恢复. 平原亚区海拔为
450 ~ 750 m,土层深厚肥沃,是成都市粮食主要产
区,以城市、农田生态系统为主,主要生态服务功能
为城市及农业发展功能.由于受城市化影响明显,传
统农业经营区的残留林地被不断扩张的城市用地整
体开发,大规模的交通路网建设将林地斑块切割.
1995—2000 年,平原亚区林地相对变化率最大,面
积减少速度最快,表现城市化快速发展的初期对林
地的影响.丘陵亚区海拔为 650 ~ 1000 m,开垦比较
普遍,原生植被保留很少,水土流失相对突出,以农
田生态系统为主,生态服务功能为城镇与农业发展
功能.该区被纳入国家长防林建设组成部分,经过多
年造林形成以柏木、桤柏混交林为主的人工林,呈不
连续的块状分布,其间错落分布着经济果木林,因此
在 1995—2000 年,林地斑块数量增加,面积增长速
度最快. 2000—2006 年,随着城市化的推动,该区以
水果种植为基础的特色农业蓬勃发展,农田和果园
规模化经营趋势增强,使分布于非林地内部的残遗
林地斑块被同化,所以林地相对变化率最大,减少速
度最快.
4摇 结摇 摇 论
在研究时段内,成都市林地损失总面积超过
78015 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 古摇 琳等: 成都市近 20 年林地景观变化特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
17000 hm2,呈逐年递减趋势. 从格局指数和面积谱
分析结果看出,林地斑块特征变化复杂,主要分为两
个时期:1985—1995 年,林地主要受转化作用,斑块
数量减少,形状趋于简单,分布相对集中;1995—
2006 年为林地大面积碎裂化阶段,斑块形状趋向复
杂,中、小斑块数量和面积急剧增加,空间分布更为
零散.
林地在不同生态功能亚区的分布特征为山地亚
区面积最大,平原亚区数量最多.从林地斑块变化速
度看,1985—1995 年是全市林地面积变化速度最快
的时期,其中以山地亚区的林地面积减少速度最快.
在不同时期林地斑块的相对变化率也呈现区域差
异:1985—1995 年,山地亚区变化最大;1995—2000
年,平原亚区变化最大;2000—2006 年,丘陵亚区变
化最大.
1985—2006 年,尽管各类景观要素发生了复杂
的结构变化和相互转换,但整体景观仍然以耕地、林
地占绝对优势.从林地的转化方向看,林地的转出、
转入类型均以耕地和草地为主. 相对于其他地类而
言,林地在 2000—2006 年稳定性最高.
在成都市林地景观变化的驱动力方面,人为驱
动因子是主要驱动因素,而自然驱动因子也起到重
要作用.促使林地景观格局时序变化的驱动力主要
是以个体行为为特征的生存型经济福利驱动、以政
府行为为核心的环境安全驱动和快速城市化过程;
自然生态条件、社会经济地域分工与布局则是林地
景观空间变化的重要约束因子.
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作者简介摇 古摇 琳,女,1982 年生,硕士.主要从事城市森林
生态研究. E鄄mail: gulin1123@ 163. com
责任编辑摇 李凤琴
98015 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 古摇 琳等: 成都市近 20 年林地景观变化特征摇 摇 摇 摇 摇 摇