全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 !∀ 卷 第 期
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基于 . ; < => ;? ·≅Α 数据的农牧交错带景观结构研究 关
—以内蒙古自治区兴和县为例
江 源卜 ’ 高清竹, 何立环 ‘ 王家骥,
7‘北京师范大学中国生态资产评估研究中心 , 环境演变与自然灾害教育部重点实验室 , 北京 ! : Β Χ 3
中国环境科学院生态研究所 , 北京 ! !8
Δ摘要 Ε 根据 ! Φ: Φ 年和 年的两期 .; <= >; ? 一≅ Α 数据 , 应用景观类型斑块等级结构和景观空间格局指
数等景观生态学指标 , 对地处典型农牧交错带地区的兴和县景观结构进行研究 5 结果表明, 该地区农田和
草地是平原和丘陵区的主体景观类型 3不同景观类型斑块大小等级结构变化各异 , 耕地和草地斑块明显增
大 , 乔木林地和水体斑块趋于减小 3 景观破碎化明显增强 5
关健词 .; <= >; ?一≅ Α 数据 农牧交错带 景观结构 土地利用变化
文章编号 ! ! 一 Φ∀ ∀ 7 8 一 ∀ 一 Γ 中图分类号 Η ! Φ 文献标识码 −
. ;< = > Ι; 碑 > ?6ϑ Κ ?ϑ代 Λ Μ ?ΝΚ Μ; 6Ο ΠΔ Θ 5 0;> ?Λ 6; ΔΡΛ < Κ Σ;> Κ = ∗< . ; < => ; ?·≅ Α 1; ?; 一− Ι ;> Κ >?ϑ = Τ Λ Μ 2 Π<Θ ΝΚ #Λ ϑ< ?Τ,%< <Κ 6 Α Λ <>Λ ΔΠ; · )%− & Υ 4 ϑ ; < ‘, Υ − ∗ Η Π<乎Νϑ ‘, ∃∋ .ΠΝ ϑ ; < ‘, ς − & Υ )Π;Ω ΠΞ 7’以Π<; 及滋替油Δ。声耐 关公玛￡ΨΖ ? Δ乙三, ϑ 6ΙΝ Η 护9妙 , ; 分动Θ 乃%∗Ο 故Δ伪Ζ Π?5 , 人Σ 夕Ξ刀八万ϑ ?Λ 6Τ ΛΜ 肠Ζ < Ζ 匆Δ以; 护褪, ;耐&; ?ϑ 心及∀ ΨΖ , ΑΠ < Π“6Τ ΛΜ ∋汉‘Ι; ?如 , [红Π<Θ ! : ΒΧ 3 介Δ>? 众ϑ?Κ ΛΜ ∋<一Ζ 耐 ∋ 由叭。, , 。 ΠΖ 尺配 Ξ6ΙΝ 人翔农明夕ΛΜ ∋<一Ζ ?; Δ [ 交”ΙΚ( , 凡红细Φ ! ! 8一以Π< · ) · −产解5 乙刀 5 , , ! ∀ 7 89 ∀ 一 : 52 Π吃Ν Κ #Λ ϑ < ?Τ 5 %< < Κ 6 Α Λ < Θ Λ ΔΠ; , Σ ΚΔΛ< Θ> ? Λ ?Ν Κ ?Τ0 ΠΙ;Δ 6 Κ Θ ΠΛ < ΛΜ Μ; 6Ο Π<Θ 一0;> ?Λ 6 ;Δ ΡΛ < Κ Π< <Λ 6? ΝΚΟ # Ν Π<; ;< = !ΧΚ ΝΛ> Κ< ;> ; Κ;>Κ >? ϑ = Τ ;6Κ Π< ?Ν Π> ∴ ; ∴ Κ 6 5 ∋泊(Κ = Λ < ?ΝΚ Π< ?Κ印6Κ ? ; ?ΔΛ< Λ Μ ?ΝΚ .; < =>; ?一≅ Α = ;? ; 7] Π?Ν ?]Λ = ΠΘ Π?;ΔΠΟ 昭Κ> ?; ⊥Κ < Π< ! Φ : Φ ;< = , 6Κ> ∴Κ# ?Π_ ΚΔ Τ 8 , ?ΝΚ Δ; < =>Ι ;咪 >? 6ϑ Κ ?ϑ 6 Κ ] ;> > ? ϑ = ΠΚ= ΣΤ ; < ; Δ外Π< Θ 邵?Κ ΝΨ >ΠΡ Κ 5 >∴ ; ?Π;Δ
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α ΚΤ ] Λ 6=> Δ刁< =>; ? 一≅ Α = ; ? ; , /; 6Ο Π< Θ 一0;> ? Λ 6 ; ΔΡΛ<Κ , . ;< =>Ι ;0Κ >?6ϑ Κ?ϑ 6Κ , . ; < = ϑ >Κ Κ Ν; < Θ Κ 5
! 引 宫
景观生态学研究的基本对象和内容是景观结
构、景观功能以及景观动态 , 以及它们之间的相互依
赖、相互作用〔‘∀〕5 景观结构直接影响着区域 自然系
统的稳定性 , 是影响地表多种生态过程的重要因素
之一研究表明 , 地表水文过程 、土壤侵蚀过程 、生物
地球化学过程 、 区域气候以及生物多样性变化过程
等 , 都与景观结构特征密切相关〔‘∀ 一 ‘Χ Ε 5 景观类型的
斑块大小、斑块的形状 、重要程度以及空间格局等景
观结构及其变化 , 既是自然和人类活动影响的结果 ,
又是影响区域生态环境的重要景观特征〔‘ , ‘“Ε 5
兴和县位于半干早气候条件下的农牧交错带
—海河流域源头地区 , 干早缺水 、风沙危害 、水土流失和草场退化是该地区面临的主要生态问题 5 从
全海河流域整体管理和生态建设需要 出发 , 兴和县
作为一个流域的源头地 区 , 水源涵养 、控制水土流
失 、减少风沙源等是其最主要的生态保护和生态建
设目标 5 因此 , 选择兴和县作为研究 区 , 进行景观结
构的研究 , 不仅在区域上具有典型意义 , 而且能够为
分析整个流域生态环境状况和保护农牧交错带的生
态环境提供重要的生态数据和科学依据 5
研究地区与方法
5 ! 研究区概况
兴和县地处内蒙古自治区乌兰察布盟东南部, 海河流域
重要支流永定河源头地区 , 地处 ’ Γ ‘ “ 一 ! 5 Γ ’ Β ’& ,
! ! ∀ 5 ! ’ Φ ’一 ! ! 5 Β ’ Β ‘∋ 5 全县总面积 ∀ >Δ> 5 Θ ⊥衬 5 该县属于
内蒙古坝上高原部分 , 地势南高北低 5 地貌类型从南向北依
次为侵蚀山地 、平原和丘陵 , 海拔 ! :Β 一 ∀∀Χ Ο 川 5 兴和县属
于中温带大陆性季风半干早气候 5 年平均气温 5 ℃ , 无箱
期 ! = 左右 5 多年平均降水量为 ΦΖ , 年平均蒸发? 为∀ Γ 5 :Ο Ο , 是年降水量的 Χ 倍 5 年平均风速 ∀ 5 ΒΟ · , 一 % , 大风
, 国家重点科技攻关项目7ΦΓ 一Φ !! 一 : 一 一 Χ 8、国家重点基础研究发
展规划项目7Υ 78 !:Λ 》、高等学校骨干教师资助计划项目5
, 5 通讯联系人 5
! 一 Χ 一 : 收稿 , 78 Δ 一 !! 一 接受 5
应 用 生 态 学 报 ! ∀ 卷
日数年平均 Χ = 5 县域境内地带性植被以温带典型草原为主
体 , 常见 植物群落 为克 氏针 茅 7及伽 泛。勿诫 8 β 冷禽
7月功, 盆油卢匆汤 8群落 、克氏针茅 β 羊草7Ξ为忱ϑ> 认Ζ 8群落和隐子草7曰咕句, 叨。 >0 5 8 β 冷离群落 5 由于受许多非
地带性生境条件的限制 , 常常有盐生植被和草甸植被等隐域
性植被分布 5 土壤类型 以栗钙土和灰钙土为主 5 栗钙土分布
范围最广 , 灰褐土其次 5 其余土壤类型有如黄绵土 、黑沪土 、
草甸土及盐土等 5
5 研究方法
5 5 ! 数据来源 本研究采用的基本数据为班盖兴和县主
要地区的 !刀!Δ=>; ?Ψ ≅ Α 影像数据 9
图像 ! 9 成像时间 9 ! Φ:Φ 年 Φ 月 Φ 日
图像范围 9 ! ! 5 Β∀一 !! 5 Γ ∀ 5 ∋ 3 ∀Φ 5 Φ Β一 ! 5 : 5
&
图像 9 成像时间 9 年 Β 月 巧 日
图像范围 9 ! ! 5 :∀一 !! 5 Β ∀ 5 ∋ 3 ∀Φ 5 ΦΒ一 ! 5 : 5
&
5 5 土地利用景观类型的确定 参考兴和县土地利用特
征以及 .; < => ;? 一≅ Α 影像数据 7空间分辨率 ∀ Ο ⎯ ∀ Ο 8, 本
研究确定区分 : 种土地利用和地表极盖景观类型 9 !8 水浇
地 9 包括水浇地 、菜园等 5 8 早地 , 包括坡耕地 5 ∀8 乔木林地 ,
包括天然乔木林地和人工乔木林地 5 8 灌丛与疏林地 , 包括
天然灌木林地 , 人工灌木林地以及生长低矮稀疏 的乔木林
地 5 Χ8 草地 , 指用于放牧 、割草等为主的天然草原和人工种植
或改良的草场 5 Γ8 城镇用地 , 包括城乡居民点 、工矿企业用地
等 5 Β8 未利用或难利用地 , 包括干河道 、沙地和裸岩等人类难
以利用的土地 5 :8 水体 , 包括水库 、湖泊 、河流等 5
5 5 ∀ 图像处理 本研究采用野外调查与室内解译相结合
的方法 5 首先通过野外实地考察 , 运用 Υ 0( 定位技术, 对土
地利用现状和各种土地利用类型进行采点记录 5 然后在室内
应用 ∋ , 1 − ( 图象处理软件对上述两期 ≅ Α 影像数据进行
监督分类 5 得到研究区两期景观格局图7图 ! 8 5 其具体步骤
表 Δ 几种5 观空间格局指橄计葬方法
又分为 9 !8, Υ∀ χ( 假彩色合成 3 8 利用研究区 ! 9 ! 万地形
图进行几何精度校正 3 ∀8 参考野外考察 、 Υ 0 ( 数据以及相关
资料 , 选取训练区 3 8 以最大似然法进行监督分类 3 Χ8 分类后
处理 , 根据野外考察 、Υ 0 ( 数据以及相关资料 , 修改混分和错
分类结果 3 Γ8 精度检验 , 参考有关辅助图件 , 并借助专家目视
判读对分类图像进行精度检验 , 兴和县 ! Φ :Φ 年和 年的
分类结果精度均较高 , 分别达到 :! 5 : δ 和 :∀ 5 !∀ δ 3 Β8 成图
与景观类型面积统计 5 在上述基础上 , 利用 ∋ , 1 − ( 图象处
理软件的地理信息系统模块进一步分析研究区景观空间格
局的变化特征 , 从而获得研究结果 5
5 5 景观类型斑块等级结构的划分 本研究应用地理信
息系统技术对卫星数据图像处理结果进行分析 , 从而获得研
究区内的斑块面积等级构成及其变化信息 5 分析中将斑块大
小划分为以下 Γ 个等级 9
− 级 9 7 5 ΛΛ >⊥Ο Ξ χ 级 9 ε 5 Χ 一 7 5 一⊥Ο Ξ
# 级 9 ε 5 ! 一《 , Χ ⊥ Ο Ξ 1 级 9 ε , Χ 一成 5 %⊥ Ο
∋ 级 9 ε 5 ! 一 7 Π⊥澎 / 级 9 ε 一⊥ Ο Ξ
5 5 Χ 景观空间格局指数的选择 景观空间格局可以运用
多种多样的指标进行分析 5 本研究选取其中生态学意义比较
明显的几个常用指数 φ, Γ ·’·ΔΕ , 对区内的景观格局特征进行
分析研究7表 !8 5
∀ 结果与分析
∀ 5 ! 景观类型的结构与变化
∀ 5 ! 5 ! 景观类型总体结构及其变化 从 ≅ Α 影像解
译结果7图 ! 、表 8 看 , 研究区内分布最多的是草地 ,
主要分布在中部平原地区 3其次是乔木林地 , 集中分
布在南部山区 3旱地分布面积也较广 , !Φ : Φ 年 , 主要
集中分布在研究区北部平原地区 , 而到 年时 ,
早地比较均匀地分布在整个研究 区内 5
! Φ : Φ 一 年间 , 研究区水浇地面积变化最为
≅; Σ Δ5 一< = Π5 6Κ 一; ? < Θ ?Λ ?触 >0; ?皿; Μ阿?Κ Ο Λ Μ Δ;耐>Ι ;详 ;< = ?触Δ6 国ΚΟ 肠?ΔΛ< ΜΛ 6 Δ Δ5 恤
景观格局指数 计算公式
%<= ΠΚΚ> ΛΜ Δ; < =>Ι; 0Κ ∴ ; ? Κ Ο #冶ΔΚϑΔ ; ?Ο ΜΛ 6Ο ϑΔ ; 参数意
义
ΑΚ;< Π< Θ ΛΜ ?ΝΚ 0; 6;ΟΚ ?Κ 6多样性指数7∃ 8
1 Π_Κ 6> Π?Τ ∃ γ
一 艺7户‘8 ⎯ 玩7丸 8 式中 , 户‘为景观类型 Π 所占的比例 , Ο 为景观类型的数目, 对数的底可取 , Κ 和 ! , 月Ζ 为在最大均匀条件下的多样性指数 5
优势度71 8〔七Ο Π< ;< ΙΚ 1 γ 月Ζ 一 衬 γ 月Ζ β 名7丸 8 ⎯ 吮7户‘8
%< ΜΛ 6Ο; 】; , 0Π !Χ ?ΝΚ ∴Κ 6 Ι Κ < ? ; Θ Κ ΛΜ Δ; < =>Ι; 沐 ?Τ∴Κ Π 3 Ο , ?ΝΚ < ϑ Ο ΣΚ 6ΛΜ 腼= >Ι ;0Κ ?Τ ∴ Κ> 3 ;< = ∃山 , ?Ν Κ 俪=>Ι; 0Κ =Π _Κ 6> Π?Τ ΛΜ ?ΝΚ Μϑ6? ΝΚ>?抽Ο 呢Κ< ΚΛ ϑ> >? 6ϑ Ι? ϑ6Κ 5 ≅ ΝΚ Σ搜 < ϑΟ ΣΚ 6 ΛΜ ?ΝΚ ΔΛΘ ; 6 Π?ΝΔ<> ΙΛ ϑ】= ΣΚ , Κ Λ 6 ! 5
均匀度7∋ 8∋ _ Κ < < Κ > , ∋ γ 7月η 月Ζ 8 ⎯ ! δ
景观破碎度7# 8/6刊口Ο Κ < ?; ? ΠΛ < Ι γ 名7二‘η − 8 − 为总面积
,
, 3 表示景观类型 Π的班块总数 5 − 访 ?Ν Κ ?Λ ?目 ;6Κ 。 ;< =< ‘, ?Ν Κ , ? ΚΝ < ϑΟ 悦 6 ΛΜ Δ; < =沈;碑 ?Τ∴ 吧 ! 5
形状指数7( ‘8
>Ν;琳 Π< = Κ ⎯ 丫 二 · − ‘
7瑞 ⎯ 0Π 8
名7=Π ⎯ 丸 8
Π γ %
为景观类型 Π 的周长 ,
!Χ ?Ν Κ 0; ?ΚΝ ∴Κ Γ ΟΚ ?Κ6 今气 ! 」为类型
Π 的面积 5
俪=>Ι; 0Κ ?刃犯 ! ;< =?ΝΚ Ζ ΛΜ Σ < = >Ι ;沐 ?刃滩 ! 5
0%Π人
重要值7了从8
%Ο 0∗ < 旧 < Κ Κ 姐Δϑ Κ %ιΠ
⎯ ! δ
= ‘为某一景观类型在研究区域中的相对多度 , 户‘为景观类型 Π的相对面积比例 5≅ ΝΚ =Π !Χ ?ΝΚ 6Κ 坛?Π_Κ ;Σϑ < => < Κ Κ ΛΜ Δ; < 山哭 ;沐 ?”冲 ! Π< ?ΝΚ Ζ 6Ι ΝΖ ;< = 0, , ?Ν Κ 0Κ 6Ι Κ< ?;Θ Κ ΛΜ 地=>Ι; 0Κ ?”犯 ,’5
应 用 生 态 学 报 ! ∀ 卷
表 兴和县 Δ , : , 、 年土地利用景观结构及其特征对比
≅ ; Σ ΔΚ # ∗旧< ∴ ; 6 Π, < Λ Μ Κ Ν ;口 Ι ? Κ6Π > ?ΠΚ> Λ Μ Δ; < = >Ι; 件 >? 6ϑΙ ? ϑ 比 Π< 2 Π< Θ恤
#∗ 5 < ?Τ 加?脚Κ Κ < Τ吧5 6> !Φ : Φ ; 5 =
− χ # 1 ∋ /
! Φ : Φ ! Β 5 ! 5 : Γ Γ Γ 5 Γ Β ! 5 Φ !
! Β : Γ 5 5 : ∀ ∀ ! 5 !∀ ∀ Β 5 Γ Γ
! ΒΦ Χ 5 Φ ∀ 5 Χ 5 ! ! 5 Χ Β Β Φ Β 5 Γ Γ
ς ! ∀ 5 ∀ Γ 5 Χ ! ! 5 Β : : 5 :
ι ! 5 Γ ∀ Β 5 Φ : Φ Φ 5 : ! !Φ : 5 Β
ι% ! 5 Φ 5 ∀ !∀ ∀ 5 : : Β : 5 Φ Γ
珊 !Β ∀ 5 Β Χ 5 Γ ! Χ 5 ! ! Χ ! 5 Χ :
姐 ∀ 5 Β Φ 5 Φ Β ! : 5 Φ : ! 5 Γ !
! ! Γ 5 : Β , Γ ∀ !∀ 5 ! ! ! ∀ Γ 5 Γ Γ
! : 5 Γ Γ 5 Φ ∀ Φ ! 5 Β !: ∀ 5 ∀ Γ
Ο : Χ ∀ 5 Γ Β Γ 5 Φ Γ Φ Φ 5 ! ! 5 Φ
%ι !Φ 5 ∀ Χ Γ 5 Γ ∀ Γ !: 5 Χ : !: 5 Γ ∀
ι ! 5 Γ ∀ 5 !Β ∀ !Β 5 Γ !Φ 5 Β
ιΔ !: 5 Γ Φ 5 Χ Φ ∀ Φ 5 Γ ΒΦ Φ 5 Χ
ς Β ! 5 ∀ 5 Χ Φ Φ∀ 5 Β ! ! ∀ 5 Β :
姐 : 5 Β 5 : Φ !Χ 5 !∀ ! ΧΒ 5 ∀
变化率 ’ % β ! 5 Φ β ! :∀ 5 Γ Φ β : 5 Γ : β Β 5 :
# Ν ; < Θ Κ Δ β Γ 5 : Χ 一 Γ 5 Γ β ! 5 β ∀ 5 : !
6 ; ? ΠΛ Δ β Β 5 Χ β ∀ ΦΒ 5 : Γ 一 Β : 5 Γ 一 Γ 5 !Β
7δ 8 ς β ∀ 5 !Β β Β ! 5 ∀ ! 一 ! 5 Β β ! 5
ι 一 ! Χ 5 ∀ 一 Γ 5 ! β Χ Β 5 !Χ β ! !: 5 Χ
ι% β : Χ 5 ∀ ! β ! Β 5 ∀ Β 一 Χ 5 Φ 一 Φ 5
姐 一 Χ : 5 : 一 5 Γ Φ 一 : Γ 一 Γ 5 Φ
植 一 : , : β ΦΦ 5 Β 一 Χ 5 ! 一 5 Β
‘ 变化率 γ 〔7− , 一 − , , 8η −! Φ> , 〕⎯ ! δ
5 式中 − 为景观结构数
据 , 对不同的结构数据 − 分别代表斑块总面积 、斑块个数 、斑块平均
面积和斑块平均周长 , 下标为年份 5 #Ν;< ΘΚ 6; ?ΠΛ γ Μ7人Λ 一 −! Φ: Φ 8η
− !Φ 9 Φ 」2 ! δ 5 %< ? Ν Κ ΜΛ 6Ο ϑ Δ; , − !Χ ?Ν Κ = ΠΜΜΚ6Κ < ? Π< = Κ ⎯ Λ Μ Δ; < = >Κ ; ∴ Κ
> 6 6 ϑ Κ ?ϑ 6 Κ Π< = ΠΜΜΚ 6Κ< ? Κ Λ Εϑ Ο < , > ϑ ΚΝ ;> ;6Κ ; , 0; ? Κ Ν 刀ϑ Ο Δ8Κ 6 , Ο Κ; < ; 6 Κ ;∴ Κ 6 ∴; ?Κ Ν , ;< = Ο Κ;< ∴ Κ 6 ΠΟ Κ ? Κ 6 ∴ Κ 6 ∴ ; ? Κ Ν , ;< = > ϑ Σ > Κ 6 Π0?> ; 6 Κ ? Ν Κ Τ Κ ; 6>
ΙΛ < 二6’< 司 5 ! 5 水浇地 %6 ΠΘ; ?Κ= Μ; 6Ο Δ;< = , < 5 早地 & Λ< 一 Π6Ω Θ; ?Κ= Μ;二 Ψ
Δ; < = , Ο 5 乔木林地 /Λ 6 Κ > ? Δ;< = , %ι 5 灌丛与疏林地 χ ϑ >Ν ; < = > ∴ ; 6 Κ
] Ι闷刘 Δ;< = , ι 5 草地 Υ 二> Δ;< = , 竹 5 城镇用地 ≅ Λ]< ;6 Κ; , ς 5 未利用或
难利用地 + < ϑ > Κ = Δ; < = > , 物 5 水体 , Π_ Κ 6 > , 卯< = > ; < = Δ; ⊥ Κ > 9 − 5 景观类
型 . ; < = > Κ ; ∴ Κ ?Τ砂, χ 5 面 积 − 6 Κ 习7⊥Ο Ξ 8, Κ 5 占总面积百分比 0 Κ 6 Κ Κ < 6Ψ
; Θ Κ ; Ι ΙΛ ϑ < ?> ?Λ ? Λ ?; Δ ; 6 Κ ; 7δ 8 , 1 5 斑块数 0 ; ? Κ Ν < ϑ Ο Σ Κ 6 , ∋ 5 斑块平均
面积 Α Κ ; < 。6Κ 。 ∴Κ 6 邵6Κ Ν 7⊥ Ο Ξ8 , / 5 斑块平均周长 Α Κ; < ∴ Κ6 ΠΟ Κ? Κ 6 ∴ Κ 6
∴; ?#Ν 7Ο 8 5
大 5 草地斑块等级 的构成与水浇地非常相似 5 ! Φ : Φ
年 , 镇 5 Λ Χ ⊥澎 的 − 等级斑块所占比例最高 5
年占比例最大的斑块 向面积较大的等级方向移动 ,
在斑块等级构成中以 ε 5 ! 一 5 Χ ⊥耐 的 Ι 级斑块
占优势 , 8 旱地 、灌丛与疏林地 , 旱地、灌丛与疏林地
具有相似的景观斑块等级构成特征 , 而且从 ! Φ : Φ 一
年期间斑块等级构成变化不明显 5 在斑块等级
构成中 , 始终是以面积镇 5 Χ ⊥澎 的 − 等级斑块
占优势 , 其次为面积 ε 5 ! 一 7 5 Χ ⊥衬 的 # 级斑
块 5 从整体结构变化看 , 斑快面积具有缓慢增大的趋
势 ∀8 乔木林地 , 乔木林地的斑块等级构成与以上各
个类型有明显不同 5 !Φ : Φ 年在所有斑块等级中 , 面
积 ε 5 ! 一镇 5 Χ ⊥Ο 的 # 等级斑块占比例最高 ,
达 ∀ δ , 其次为面积 ε 5 Χ 一 7 5 %⊥ Ο Ξ 的 1 等级
斑块 5 而在 年乔木林地斑块中 , 面积大的 1 、∋
和 / 等级斑块之比例明显减少 5 与此 同时 , 面积最
小的 − 等级斑块所 占比例大幅度提高 , 从 ! Φ : Φ 年
的不足 ! δ 增到 年的将近 δ , 成为占比例
最大的等级 5 此外 , 面积为 ε 5 Χ 一 镇 5 ! ⊥澎 的
χ 级斑块之比例也明显提高 5 这种变化清楚地反 映
出乔木林地景观的斑块面积正在明显减小 5 8 水体 ,
水体景观的变化与乔木林地景观具有或多或少的相
似之处 , 其总体趋势表现为面积较大的水体景观趋
于减少 , 面积较小的趋于增加 , 处于中间面积等级的
水体景观所占比例平均水平基本未变 5 在所有面积
等级构成中 , 斑块面积为 ε 5 ! 一 镇 5 Χ ⊥衬 的 Ι
级斑块占有最高比例 5 Χ8 城镇用地 、未利用或难利用
地 , 城镇用地和未利用或难利用地的斑块等级构成 ,
在 ! Φ : Φ 年和 年中均表现出以面积为 ε 5 ! 一
镇 5 Λ> ⊥Ο Ξ 的 # 级斑块占优势的特征 5 但在城镇用
地中 , 小于 # 等级的斑块所占比例有所减少 , 大于 #
等级的斑块所占比例从整体看具有增加趋势 5 在未
利用或难利用地景观 中 , 斑块等级构成的变化则表
现出小于 # 等级的斑块所占比例有所增加 , 大于 #
等级的斑块所占比例有整体减少趋势 5
∀ 5 景观空间格局变化
在景观生态学研究 中 , 空间格局一直是景观生
态学家所关注的重点〔‘, ‘∀ ! 5 景观格局是景观异质性
的具体表现 , 同时也是干扰在 内的各种生态过程在
不同尺度上作用的结果 φ’, Β , “〕5 利用所选择的景观
格局指数 , 经过分析和计算 , 结果如表 ∀ 和表 所
示 5 年研究 区内景观 的多样性和 均匀度高于
! Φ : Φ 年 , 而优势度小于 !Φ : Φ 年 5 这一分析结果表明
兴和县景观异质性在不断增加 , 干扰强度增强 5 从破
碎度的变化趋势来看 , 研究 区景观破碎化过程 日益
严重 , 景观趋向不稳定 , 表明干扰促使景观异质性变
大 5 各种土地利用类型所占比例在数值上的相对差
异减小 , 同时也反映 出景观斑块面积总体上不断减
小的变化趋势 5
研究区各景观类型形状指数和重要值及其变化
的特征表现为 9 各景观类型的形状指数差异不大 , 均
在 ! 5 一 ! 5 Χ 之间 5 对比 ! Φ : Φ 年和 年的分析结
果 , 还可以看出 , 耕地 、草地和灌丛与疏林地的形状
变化趋向于不规则化 而乔木林地 、城镇用地 、水体
以及未利用或难利用地的形状则趋于规则化 研究
区中草地和旱地具有最高的重要值 , 城镇用地的重
要值最小 5 各景观类型重要值的大小顺序在 ! Φ : Φ 年
依次为草地 ε 旱地 ε 乔木林地 ε 灌丛与疏林地 ε 未
利用或难利用地 ε 水浇地 ε 水体 ε 城镇 用地 5 到
年乔木林地 的重要值明显上 升 , 草地 、 水体的
重 要值相对下降 , 各个景观类型的重要值排序变为
期 江 源等 9 基于 .; <= >; ?一≅ Α 数据的农牧交错带景观结构研究 Β
八二曰+ΧΛ?自<甘勺连三通 !∀哆曰,二#三口匕∃%&∋(月,)勺∗ +!八乙,, −#‘−人
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斑块等级67 8 9 : ; 7∃ <
圈 , 研究区各景观类型斑块等级结构及其变化
=∋ > − , 4: 7昭 9 ? ≅∃ 8 : 9 67 89 :一 ? ≅Α 9 ? 8 ; 2 9 82 ; 9 7 ΒΧ ∃> ∗ ≅ΔΔ9 ;9 ∃ 8 ∋7 ∃∗ ?Ε 7 69 8 ΦΓ 9? ≅∃ Η ≅∃> : 9 4Χ 2 ∃ 8Φ −# − , 年该特定等级斑块所占比例 Γ 9;Ε9∃ 8呀9 ΧΔ 那 ;8 ≅9 2 ∋7 ; Γ 7 8 9 : 一 ?让9 正∃ 8: 9 Φ97 ; Ι , # − #ϑ Κ ϑ 年该特定等级斑块所占比例 Γ 9 ;Ε 9∃ 摊 9 ΧΔ 钾; Λ8≅9 2 ∋7 ; 洋 8山一 ? ≅Α 9 ≅∃ 8 : 9 Φ97 1 # ϑΚ ϑ − Μ 1 成 − Χ ?<Β Ι , Ν 1 Ο − (一蕊 Χ − Χ ∋ <Β Ι , Ε 1 Π − #一 / Χ − ( <衬 , ∃ 1 Ο − (一 / − Θ < Β Ι − Ρ 1 Ο − # 一 / Θ <扩 ,
= 1 Ο Θ <澎
7 Σ水浇地 Θ ; Τ > 7 8翻 Δ7 Β ∋7 ∃ ∗ , Υ Σ草地ς ; 7?∋ 7∃ ∗ , 9 Σ旱地 Ω Χ ∃ 一沂 ≅> 7 89∗ Δ7;Β ∋7∃ ∗ , ∗ Σ灌丛与疏林地 Ν 2 ? : 7∃ ∗ 卿;9 Ξ 以记飞7 ∃ ∗ , 9 Σ乔木林地=Χ ;9? 8 Θ− ∗ , ΔΣ水体 Ψ≅ Ζ9 。 , 卯∃ ∗? 7∃ ∗ 巨<9? , > Σ城镇用地 [Χ Ξ∃ 7;9 7 , :Σ 未利用或难利用地 & ∃ 2? 9∗ ∋7 ∃ ∗ ? −
表 ∀ #ϑ Κϑ 一, 年间兴和县区域景观格局指数特征及其变化 未利用或难利用地 Ο 城镇用地 Ο 水体 −
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乔木林地 Ο 草地 Ο 旱地 Ο 灌丛与疏林地 Ο 水浇地 Ο
木林地和早地 , 分别占总面积的 ∀, − #] ⊥ 、 ,Τ − ϑ, ⊥
和, Τ − ) ϑ ⊥ − 其中乔木林地景观主要分布在南部山
应 用 生 态 学 报 !∀ 卷
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地 , 在平原和丘陵地区则以旱地和草地类型为主 , 这
种景观类型构成充分体现了农牧交错带的特征 5 从
!Φ : Φ 一 年 , 农田面积的大幅度增加 、乔木林地
和灌丛与疏林地景观面积有明显扩大趋势 , 而草地
和未利用与难利用土地面积的明显减少 5 在各类型
变化中, 值得注意的是乔木林地景观面积的增加 , 这
可能是防护林建设工程部分效果的体现 5
5 自 !Φ: Φ 一 年 , 草地和水浇地斑块等级的
构成以面积较大斑块趋于增多 , 趋向稳定 3 乔木林地
和水体景观趋向面积较小的斑块逐渐 占优 5 其中乔
木林地 , 虽然面积 在 !Φ:Φ 一 年之间增加 了
Β 5 Χ δ , 但斑块数量的增加和单个斑块面积的缩小
极为明显 , 斑块数量增加了约 ∀ 倍 , 平均面积缩小了
Β : 5 Γ δ 5 乔木林地景观的这种变化趋势很可能是人
类活动的结果 , 一方面是人工林数量增加 , 另一方面
是对自然林的强度干扰 , 两种过程同时作用导致了
乔木林地斑块数量大幅度增加 , 斑块面积缩小 5 与此
形成明显对比的是农田景观斑块的平均面积显著增
加 5 早地 、灌丛与疏林地 、城镇用地以及未利用或难
利用地的斑块等级构成等级构成变化不明显 5
5 ∀ 景观空间格局指数的分析结果表明 , ! 余年
来研究区域中景观破碎化指数从 !Φ :Φ 年的 5 !∀ 增
加到 年的 Χ 5 Φ 5 乔木林地平均斑块和水体斑
块平均面积的减小是景观破碎度增加的重要原因 5
这些对保证区域生态安全具有重要作用的景观类型
破碎程度的加强将对维持当地生态系统的稳定性产
生不利的影响 5 减少或遏制这种过程的继续发展是
今后农牧交错带地区生态建设的重要内容 5
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今考文献
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作者简介 江 源 , 女 , !ΦΓ 年生 , 博士 , 副教授 , 主要从事
景观生态学和植被生态学研究 , 发表论文 ∀ 余篇 , ∋ 一Ο ;ΠΔ 9
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