全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 20 期摇 摇 2011 年 10 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
洋山港潮间带大型底栖动物群落结构及多样性 王宝强,薛俊增,庄摇 骅,等 (5865)……………………………
天津近岸海域夏季大型底栖生物群落结构变化特征 冯剑丰,王秀明,孟伟庆,等 (5875)………………………
基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析 薛亚东,李摇 丽,李迪强,等 (5886)……………………………
三江平原湿地鸟类丰富度的空间格局及热点地区保护 刘吉平,吕宪国 (5894)…………………………………
江苏沿海地区耕地景观生态安全格局变化与驱动机制 王摇 千,金晓斌,周寅康 (5903)………………………
广州市主城区树冠覆盖景观格局梯度 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (5910)………………………………………
景观结构动态变化及其土地利用生态安全———以建三江垦区为例 林摇 佳,宋摇 戈,宋思铭 (5918)…………
基于景观安全格局的香格里拉县生态用地规划 李摇 晖,易摇 娜,姚文璟,等 (5928)……………………………
苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 周摇 锐,胡远满,苏海龙,等 (5937)……………………………
放牧干扰下若尔盖高原沼泽湿地植被种类组成及演替模式 韩大勇,杨永兴,杨摇 杨,等 (5946)………………
放牧胁迫下若尔盖高原沼泽退化特征及其影响因子 李摇 珂,杨永兴,杨摇 杨,等 (5956)………………………
近 20 年广西钦州湾有机污染状况变化特征及生态影响 蓝文陆 (5970)…………………………………………
万仙山油松径向生长与气候因子的关系 彭剑峰,杨爱荣,田沁花 (5977)………………………………………
50 年来山东塔山植被与物种多样性的变化 高摇 远,陈玉峰,董摇 恒,等 (5984)………………………………
热岛效应对植物生长的影响以及叶片形态构成的适应性 王亚婷,范连连 (5992)………………………………
遮荫对濒危植物崖柏光合作用和叶绿素荧光参数的影响 刘建锋,杨文娟,江泽平,等 (5999)…………………
遮荫对 3 年生东北铁线莲生长特性及品质的影响 韩忠明,赵淑杰,刘翠晶,等 (6005)…………………………
云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应 王摇 辉,谢永生,杨亚利,等 (6013)…………
杭州湾滨海滩涂盐基阳离子对植物分布及多样性的影响 吴统贵,吴摇 明, 虞木奎,等 (6022)………………
藏北高寒草原针茅属植物 AM真菌的物种多样性 蔡晓布,彭岳林,杨敏娜,等 (6029)…………………………
成熟马占相思林的蒸腾耗水及年际变化 赵摇 平,邹绿柳,饶兴权,等 (6038)……………………………………
荆条叶性状对野外不同光环境的表型可塑性 杜摇 宁,张秀茹,王摇 炜,等 (6049)………………………………
短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较 张继义,赵哈林 (6060)……………
滨海盐碱地土壤质量指标对生态改良的响应 单奇华,张建锋,阮伟建,等 (6072)………………………………
退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联 赵成章,任摇 珩 (6080)………………………………
延河流域植物群落功能性状对环境梯度的响应 龚时慧,温仲明,施摇 宇 (6088)………………………………
臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 王云霞,王晓莹,杨连新,等 (6098)………………………
甘蔗 / /大豆间作和减量施氮对甘蔗产量、植株及土壤氮素的影响 杨文亭,李志贤,舒摇 磊,等 (6108)………
湿润持续时间对生物土壤结皮固氮活性的影响 张摇 鹏,李新荣,胡宜刚,等 (6116)……………………………
锌对两个品种茄子果实品质的效应 王小晶,王慧敏,王摇 菲,等 (6125)…………………………………………
Cd2+胁迫对银芽柳 PS域叶绿素荧光光响应曲线的影响 钱永强,周晓星,韩摇 蕾,等 (6134)…………………
紫茉莉对铅胁迫生理响应的 FTIR研究 薛生国,朱摇 锋,叶摇 晟,等 (6143)……………………………………
结缕草对重金属镉的生理响应 刘俊祥 ,孙振元,巨关升,等 (6149)……………………………………………
两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 李维焕,孟摇 凯,李俊飞,等 (6157)……………………………
富营养化山仔水库沉积物微囊藻复苏的受控因子 苏玉萍,林摇 慧,钟厚璋,等 (6167)…………………………
一种新型的昆虫诱捕器及其对长足大竹象的诱捕作用 杨瑶君,刘摇 超,汪淑芳,等 (6174)……………………
光周期对梨小食心虫滞育诱导的影响 何摇 超,孟泉科,花摇 蕾,等 (6180)………………………………………
农林复合生态系统防护林斑块边缘效应对节肢动物的影响 汪摇 洋,王摇 刚,杜瑛琪,等 (6186)………………
中国超大城市土地利用状况及其生态系统服务动态演变 程摇 琳,李摇 锋,邓华锋 (6194)……………………
城市综合生态风险评价———以淮北市城区为例 张小飞,王如松,李正国,等 (6204)……………………………
唐山市域 1993—2009 年热场变化 贾宝全,邱尔发,蔡春菊 (6215)………………………………………………
基于投影寻踪法的武汉市“两型社会冶评价模型与实证研究 王茜茜,周敬宣,李湘梅,等 (6224)……………
长株潭城市群生态屏障研究 夏本安,王福生,侯方舟 (6231)……………………………………………………
基于生态绿当量的城市土地利用结构优化———以宁国市为例 赵摇 丹,李摇 锋,王如松 (6242)………………
基于 ARIMA模型的生态足迹动态模拟和预测———以甘肃省为例 张摇 勃,刘秀丽 (6251)……………………
专论与综述
孤立湿地研究进展 田学智,刘吉平 (6261)…………………………………………………………………………
甲藻的异养营养型 孙摇 军,郭术津 (6270)…………………………………………………………………………
生态工程领域微生物菌剂研究进展 文摇 娅,赵国柱,周传斌,等 (6287)…………………………………………
我国生态文明建设及其评估体系研究进展 白摇 杨,黄宇驰,王摇 敏,等 (6295)…………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*440*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*49*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄10
封面图说: 壶口瀑布是黄河中游流经秦晋大峡谷时形成的一个天然瀑布。 此地两岸夹山,河底石岩上冲刷成一巨沟,宽达 30
米,深约 50 米,最大瀑面 3 万平方米。 滚滚黄水奔流至此,倒悬倾注,若奔马直入河沟,波浪翻滚,惊涛怒吼,震声数
里可闻。 其形其声如巨壶沸腾,故名壶口。 300 余米宽的滚滚黄河水至此突然收入壶口,有“千里黄河一壶收冶之
说。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 20 期
2011 年 10 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 20
Oct. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ10B05);国家自然科学基金资助项目(50808048,40871245)
收稿日期:2011鄄06鄄17; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄23
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: fdsuhailong@ 126. com
周锐,胡远满,苏海龙,李月辉,许博涵,武占云,张凤娥.苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素.生态学报,2011,31(20):5937鄄5945.
Zhou R, Hu Y M, Su H L, Li Y H, Xu B H,Wu Z Y,Zhang F E. Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of south
Jiangsu Province. Acta Ecologica Sinica,2011,31(20):5937鄄5945.
苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素
周摇 锐1,2,胡远满2,苏海龙1,3,*,李月辉2,许博涵1,武占云1,张凤娥1
(1. 复旦大学城市规划与发展研究中心,上海摇 200433;2. 中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳摇 110016;
3. 复旦大学环境科学与工程系,上海摇 200433)
摘要:基于高分辨率遥感影像获得 3 期土地利用数据,引入景观动态度和缩减强度指数分析了辛庄镇各村水田景观减少的速度
和强度;利用转移矩阵和 GIS地图叠加方法分析了辛庄镇水田景观变化的时空特征;应用冗余分析方法,直观地展现了主要的
水田转变方式与各影响因子的定量关系。 结果表明:1991—2009 年间,研究区水田景观面积比例减少了 30. 5% ,且呈加速下降
趋势;各村水田景观缩减的规模、速度和强度差异明显;减少的水田主要被工业用地、鱼塘和居住用地占用,且这种现象集中发
生在主要道路与河流周围。 社会经济因子和区位因子对水田变化的空间差异具有很好的解释作用,且各因子对解释不同时段
水田变化的空间分异的贡献率差异显著。
关键词:水田;GIS;景观变化;冗余分析;苏南
Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of
south Jiangsu Province
ZHOU Rui1,2, HU Yuanman2, SU Hailong1,3,*, LI Yuehui2, XU Bohan1,WU Zhanyun1,ZHANG Fenge1
1 Research Center for Urban Planning and Development, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
3 Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
Abstract: Cultivated land is the most precious treasure in land resources. It is the foundation of human忆s survival and
development, and the guarantee of food and ecological security in regional level. The protection of agricultural land is now
the core issue in the strategy of sustainable development among countries, and regarded as the national policy of China.
Nevertheless, the national policy and its strategies did not effectively prevent the agricultural land from huge loss in recent
years, and the phenomenon is significantly worse in south Jiangsu Province which experiences the most rapid
industrialization across China. As time goes by with the acceleration of urbanization and industrialization, considerable
amount of cultivated land resource has been consumed with the deteriorated ecological environment and the fragmented
landscape. Thus summarizing the spatio鄄temporal change characteristics and identifying the main direction and impact
factors of cultivated land loss in longitudinal study of the land use change in south Jiangsu Province would have crucial
meaning for enhancing the sustainable development of regional Socio鄄economy and eco鄄environment.
Based on three periods land鄄use historical data extracted from high鄄resolution remote sensing images of Xinzhuang Town
in south Jiangsu Province, integrated with GIS spatial analysis and statistical method, we selected landscape dynamic degree
and shrinking intensity index to analyze the decreasing speed and intensity of paddy field in each village, utilized transfer
matrix and GIS map overlay to analyze the spatio鄄temporal characteristics of paddy landscape change, and took advantage of
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redundancy analysis to directly clarify the correlation between environmental variables ( Socio鄄economic and neighborhood
factors) and the major paddy鄄related land use transformation. The results showed that 30. 5% of the total paddy field lost
during 1991—2009 in Xinzhuang Town, with an accelerated decreasing trend; the losing size, speed and intensity of paddy
field of different village varied considerably. During the period of 1991—2001, the paddy fields were mainly invaded by
fishpond and residential land, and the invasion usually occurred along with rivers and main roads. During the period of
2001—2009, the paddy fields were mainly occupied by industrial land, fishpond and residential land, and the occupation
of industrial and residential land usually occurred along the main roads, and the occupation of fishpond usually occurred
near the rivers. In the periods of 1991—2001 and 2001—2009, the influence factors are applied separately to explain the
main spatial variation of paddy field landscape change as 50. 31% and 69. 27% . It also found that each factor has
significant difference for explaining the spatial variation of the paddy field change in different periods. In the period of
1991—2001, the density of population, the per capita income of farmers, and the distance to roads and rivers are supposed
to be extremely significant factors which could affect the change process ( from paddy field to residential land). Further, the
distance to residential area, local councils and rivers are also revealed as the main impact factors which could affect the
change process ( from paddy fields to industrial land); In period of 2001—2009, the major impact factors become the
distance to rivers and roads that could affect the change ( from paddy fields to industrial lands), and the density of
population, the per capita GDP, per capita income of farmers, and the distance to local councils and residential area also
significantly affect the change process of paddy fields ( toward residential land). On the other hand, the change process
from paddy fields to fishpond are highly relevant to the per capita agricultural output value, the unit area output of grain,
and the distance to roads and rivers. In all, it is found that most of the losing paddy area was occupied by industrial land,
fishpond and residential land, and this phenomenon was concentrated around the main roads and rivers. A big proportion of
the variance in paddy鄄related land use transformation was explained by Socio鄄economic factors and neighborhood factors,
and the role of each factor played in different periods varied greatly.
Key Words: paddy field; GIS; landscape change; redundancy analysis; south Jiangsu Province
土地利用 /覆被变化目前已成为全球环境变化与可持续发展的重要研究内容[1鄄3],耕地作为土地利用中
最重要的组成部分,与人类关系最为密切,是人类赖以生存和发展的基础[4],也是粮食和生态安全的根本保
障[5],决定了一个地区的可持续发展能力[6]。 保护耕地已成为世界各国可持续发展战略共同关注的焦点问
题,我国更是将耕地保护确定为一项重要的国策[7],这充分说明耕地保护的重要性。
我国耕地保护绩效不显著[8],因为我国目前正处在经济快速发展和城镇化进程加快的阶段,耕地资源大
量流失在未来相当长一段时期内将难以避免[9鄄10]。 苏南作为我国经济最为发达的地区,景观变化剧烈,其中
耕地急剧减少和建设用地快速增加最为明显[11]。 特别是近年来随着城镇化和工业化进程的不断提速、农业
结构调整和人口的不断增加,大量的耕地资源被侵占,生态环境受到破坏,景观破碎化加剧,耕地资源保护问
题日益突出[12]。 因此研究耕地景观的演化规律,确定耕地流失的主要去向和影响因素,对保护有限的耕地资
源,促进地区社会经济和生态环境的可持续发展具有重要意义。
长期以来,国内外众多学者对耕地景观变化与驱动因素进行了大量的实例研究,对耕地景观变化的研究
多以遥感影像或统计资料为数据源,进行数量[13鄄14]或景观格局[15鄄16]的时空变化特征分析;对驱动因素的分析
多采用定性分析[17鄄18]以及主成分[19鄄20]、多元线性回归[21]和 Logistic 回归[22鄄23]等定量分析方法。 这些研究仅
可以反映区域内耕地总量的变化及其整体驱动因素,难以揭示耕地变化的空间异质性及不同耕地转化方式与
主要影响因子的定量关系[24]。 且以往开展的研究主要集中在区域[25鄄26]或城市尺度[27鄄28],村镇尺度耕地景观
的相关研究鲜有报道。 但随着研究的不断深入,需要针对更加多样化的研究区域,尤其要加强中观和微观尺
度的研究[29]。 选择小尺度的典型区域作为研究对象,是深入认识和分析耕地时空变化规律及其影响因素的
8395 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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有效途径[30],可以使我国的耕地景观变化与驱动机制研究向更深、更广的方向发展。
本文以苏南典型城镇辛庄为研究案例,基于高分辨率遥感数据,结合转移矩阵和冗余分析等方法,分析辛
庄镇耕地变化的时空分异特征及其主要转变方式,并指明造成不同耕地转变方式空间差异的主要影响因子,
以期为苏南地区的耕地保护与科学管理提供决策参考。
1摇 研究区概况与研究方法
1. 1摇 研究区概况
辛庄镇地处江苏省常熟市南部(120毅32忆—120毅44忆E, 31毅29忆—31毅37忆N),是苏州市最新一轮总体规划中
重点发展的两大中心乡镇之一,东连沙家浜旅游度假区,西邻无锡市,距苏州、无锡约 50 km,距南京、杭州约
190 km。 227 省道贯穿全境,苏虞张一级公路和锡太一级公路在镇区内交汇,元河塘与望虞河两条通航河道
穿镇而行,水陆交通便捷。 全镇总面积 104. 26 km2,截至 2008 年底,全镇户籍人口 7. 55 万,外来人员 5. 2 万,
下辖 2 个街道办事处、20 个村、3 个居委会和 1 个南湖农场(图 1)。 辛庄镇系长江三角洲冲积平原,地势极为
平坦,海拔 0. 5—6. 3m,隶属北亚热带南部湿润季风气候区,气候温和,光照充足,雨量充沛,无霜期长,年均气
温 17. 1益,年均日照 2118. 6 h,年降水量为 1248. 4 mm。 辛庄镇近年来经济发展极为迅猛,2008 年其国内生
产总值达到 60. 58 亿,第一、二、三产业比重的比例为 1 颐22. 4 颐6. 4。 辛庄镇作为我国最早进入城镇化和工业化
的经济高速发展的苏南地区的典型代表,其乡镇企业发达,工业化和城镇化水平高,耕地被占用势头强劲。
N
图例
村政府
辛庄镇行政区划图
0 150km
图例
江苏省行政区划图
图 1摇 辛庄镇地理位置图
Fig. 1摇 Location of the Xinzhuang Town in Jiangsu Province
1. 2摇 数据来源与处理
本研究所使用的数据包括:辛庄镇 1991 年航空影像、2001 年 IKONOS 和 2009 年 Quickbird 卫星影像、
1980 年地形图(1 颐10000)、2005 年行政区划图、2009 年研究区均匀分布的 405 个 GPS 采样点,以及常熟市
1992 年、2002—2010 年统计年鉴和辛庄镇 2007—2010 年统计年鉴。
(1)应用遥感分析软件 ERDAS image9. 1 对辛庄镇地形图进行几何校正,利用校正后的地形图及其投影
信息分别对各期航片和卫片进行几何精校正,坐标系统采用 Transverse Mecator 投影,Krasovsky 椭球体,中央
经线 123毅E,均方根误差控制在 0. 5 个像元内,然后进行图像增强处理,并根据经验和实地考察确定各景观类
型的解译标志;在 ArcGIS9. 0 环境下进行目视解译,首先获得 2009 年研究区各类型景观的空间分布信息,应
用采样点校验的解译精度达 95. 2% ,土地利用分类参照全国《土地利用现状调查技术规程》,结合当地的实际
情况,将研究区景观划分为居住用地、旱地、水田、鱼塘、林地、草地、工业用地、水体、菜地和园地等 10 种类型。
以此为基础,利用多时相连续对比法,依次得到 2001 年和 1991 年景观分类图(图 2),最终建立研究区 3 个时
期的景观类型属性数据库。 从图 2 可以看出,水田是研究区的基质景观,而旱地和菜地的面积很小,因此本研
9395摇 20 期 摇 摇 摇 周锐摇 等:苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 摇
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究中的耕地景观主要指水田。
(2)区位因子摇 在 GIS软件支持下,从各期遥感影像上分别提取相应的居民点、村政府、主要道路和河流
图层,并结合对应年份的道路图和河流水系图进行修正,利用 GIS的空间分析模块分别生成任一点到居民点、
村政府、主要道路和河流的最近距离。
(3)社会经济因子摇 基于相应年份的统计年鉴,选取人均 GDP、人均工业总产值、人均农业总产值、农民
人均收入、人口密度和单位面积粮食产量等 6 个社会经济因子。 研究区内任一点因子值均通过 GIS的空间插
值功能获得。
图例
居住用地
旱地
水田
鱼塘
林地
草地
工业用地
水域
菜地
园地
0 6km
N1991年 2001年 2009年
图 2摇 研究区 1991、2001 和 2009 年景观类型图
Fig. 2摇 Landscape classification map of the study area in 1991, 2001 and 2009
1. 3摇 研究方法
引入景观动态度[31]和缩减强度[32]指数来分析水田景观减少的速度和强度的区域分异特征;选择转移矩
阵和 GIS空间叠加方法分析水田向其他类型景观转化的时空特征;应用冗余分析方法,系统定量地分析不同
的水田转变方式的主要影响因素。
1. 3. 1摇 景观动态度指数
指单位时间内某类景观面积变化程度,可定量描述景观变化的速度,对比较景观变化的区域差异和预测
未来景观变化趋势具有重要作用。 其计算公式为:
D = Fa - F( )b / TFa 伊 100% (1)
式中,D为研究时段内某类景观动态度;Fa、Fb分别为研究期初和期末某区域内某种景观类型的面积;T 为研
究时段长度。
1. 3. 2摇 缩减强度指数
该指数主要用来衡量某区域内某类景观的相对变化强度。 其公式为:
I =
Fb - Fa 伊 Ca
Fa 伊 Cb - Ca
(2)
式中,I为缩减强度指数;Ca、Cb分别为研究期初和期末研究区某类景观面积的总和。 如果某区域内某类景观
的 I值>1,则表示该区域该类景观变化强度较大。
1. 3. 3摇 冗余分析
冗余分析(RDA,redundancy analysis)作为一种直接梯度分析方法,可基于排序技术进行线性分析,其优
势在于能从统计学的角度来有效评价一个或一组变量与另一组变量数据间的关系[33鄄34],能有效地对多个因
子进行统计检验,能够独立保持各因子对响应变量的贡献率,其二维排序图可直观地展现水田景观变化与各
影响因子的定量关系[35鄄36]。 因子的显著性经过 499 次 Monte Carlo检验,软件为 CANOCO4. 5 版本。
0495 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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2摇 结果与分析
2. 1摇 水田景观变化的速度和强度特征
摇 摇 1991—2009 年间水田景观大规模持续快速减少,共计损失 1842. 82 hm2,年均减少 102. 38 hm2。 其中,
1991—2001 年,水田面积减少 534. 84 hm2,年均损失 53. 48 hm2;2001—2009 年,水田减少的规模更大,速度更
快,8a间共计减少 1307. 98 hm2,平均下降速度为 163. 50 hm2 / a,远远大于前一时段,辛庄镇水田面积比例呈
现加速下降的趋势。
从图 3 可以看出,1991—2001 年,常南、华欣和双浜 3 村水田的动态度较大,表明这几个村庄水田损失的
相对速度较快,嘉菱村水田减少的速度相对缓慢,动态度指数值仅为 0. 21;缩减强度指数值大于 1 的村庄包
括常南、合泰、华欣、潭荡、辛中、张港泾、双浜和朱家桥,说明这 6 个村的水田缩减强度较大,远高于全镇平均
水平。 2001—2009 年,水田相对变化速度较快的村庄主要是潭荡、辛中、张港泾和双浜,其中辛中村水田的动
态度最大,达到 6. 14,明显高于其他各村,而水田流失的相对速度最缓慢的仍然是嘉菱村;水田缩减强度较大
的村主要有常南、吕舍、潭荡、辛中、张港泾、洞港泾、双浜、桃园、朱家桥,水田缩减强度最小的村为张家桥。
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
动态
度与
缩减
强度
水田动态度
水田缩减强度
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.001991—2001年 2001—2009年
张家
桥
卫家
塘
旺倪
桥平墅嘉菱东旺
朱家
桥杨中桃园双浜沈浜
洞港
泾
张港
泾辛中潭荡吕舍金荡华欣合泰常南
张家
桥
卫家
塘
旺倪
桥平墅嘉菱东旺
朱家
桥杨中桃园双 浜沈浜
洞港
泾
张港
泾辛中潭荡吕舍金荡华欣合泰常南
图 3摇 辛庄镇各村 1991—2009 年各时段水田景观动态度与缩减强度
Fig. 3摇 Dynamic degree and shrinking intensity of each village in Xinzhuang during 1991—2009
2. 2摇 水田景观的转移特征
转移矩阵的结果表明:1991—2001 年,水田是研究区景观变化的最主要贡献组分,它的转出贡献率最大,
转出面积达 779. 63 hm2,占景观变化总面积的 53. 24% ,水田的主要转移去向为鱼塘和居住用地,转化面积分
别为 474. 57 和 163. 81 hm2,二者共计占到水田总转出面积的 81. 88% 。 从图 4 可以看出,这一时期水田向鱼
塘的转化主要分布在河流附近,而水田向居住用地的转化主要集中在主要道路两侧。
2001—2009 年,仍然是水田的转出贡献率最大,8a间的转出面积共计达 1545. 07 hm2,占景观变化总量的
70. 79% ,主要转变为工业用地、鱼塘和居住用地,三者共计占到水田总转出面积的 69. 21% 。 水田转化为工
业用地、鱼塘和居住用地的面积依次为 398. 23、388. 90 和 266. 75 hm2。 图 4 显示,这一时期水田向居住用地
和工业用地的转变仍集中分布在主要道路两侧,而水田向鱼塘的转化主要分布在河流周围且与道路距离较远
的区域。
2. 3摇 社会经济因子和区位因子对水田景观变化的影响
冗余分析的结果表明(表 1):因子的显著性通过了 Monte Carlo 置换检验(P<0. 05)。 1991—2001 年,社
会经济因子和区位因子一共解释水田景观变化空间分异的 50. 31% ,其中社会经济因子和区位因子各自分别
解释了水田总体变异的 18. 83% 、23. 11% ,其余为二者协同作用的解释结果。 2001—2009 年社会经济因子和
区位因子对水田景观变化总体变异的解释效力明显优于前一时段,综合解释能力达到 69. 27% ,社会经济因
子和区位因子的单独解释能力也分别提高到 28. 65%和 30. 29% 。 其中社会经济因子的贡献率大幅提高,表
明其对水田景观变化的影响在逐渐增大。
1495摇 20 期 摇 摇 摇 周锐摇 等:苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 摇
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0 5km
主要道路
镇界
河流水系
水田转鱼塘
水田转居住用地
主要道路
镇界
河流水系
水田转鱼塘
水田转居住用地
水田转工业用地
图例 图例
N1991—2001年 2001—2009年
图 4摇 水田景观变化的空间分布图
Fig. 4摇 Spatial distribution of paddy鄄related landscape change
表 1摇 社会经济因子与区位因子对水田景观变化空间分异的解释
Table 1摇 The explained variance of paddy field鄄related transformation by Socio鄄economic and neighborhood factors
因子 Factors 1991—2001 2001—2009
社会经济因子和区位因子 Socio鄄economic factors and neighborhood factors / % 50. 31 69. 27
社会经济因子 Socio鄄economic factors / % 18. 83 28. 65
区位因子 Neighborhood factors / % 23. 11 30. 29
RDA排序图上箭头的夹角的余弦值表示水田变化与各因子的相关性大小,箭头方向投影长短表示各因
子贡献率的大小[37]。 图 5 显示,1991—2001 年,水田向居住用地的转变与人口密度和农民人均收入呈显著正
相关,与其到道路和河流的距离呈极显著负相关关系,表明这一时期位于人口较多、人民生活条件较好且与道
路和河流距离较近的区域内的水田易于被居住用地所蚕食。 水田向鱼塘的转变与其到居民点和村政府的距
离呈显著正相关,与其到河流的距离呈负相关,表明与居民点和村政府距离较远且靠近河流的水田容易被开
挖成鱼塘。
2001—2009 年,水田向工业用地的转化与其到河流的距离呈极显著正相关,与其到道路的距离呈极显著
负相关,表明远离河流且靠近主干道的水田易于向工业用地转化。 水田向居住用地的转化与人口密度、人均
GDP和农民人均收入呈显著正相关,与其到居民点的距离和到村政府的距离呈负相关,表明村政府和居民点
附近的水田易于转变为居住用地,同时位于人口密度、人均 GDP和人均收入较高的区域内的水田也容易被居
住用地侵占。 水田向鱼塘的转化与人均农业总产值、单位面积粮食产量和到主要道路的距离呈显著正相关,
与其到河流的距离呈负相关,表明河流周边的水田易于被改造为鱼塘。
3摇 结论与讨论
1991—2009 年间,随着农村城镇化和工业化进程的加快,以及水产养殖产业在当地的盛行,辛庄镇水田
大规模流失,且表现为加速减少趋势,空间上逐渐打破原来水田景观占绝对优势的镶嵌体格局;由于经济发展
水平和地理位置的差异,各村水田景观缩减的相对速度和强度具有明显的空间分异特征。 1991—2001 年,水
田主要被鱼塘和居住用地所侵占,且这种现象不是随机发生的,水田向鱼塘和居住用地的转化分别集中在河
流周围和主要道路两侧;2001—2009 年,水田主要被工业用地用地、鱼塘和居住用地吞蚀,水田向工业用地和
居住用地的转化集中于主要道路两侧,而向鱼塘的转化主要分布在河流周围且与道路距离较远的区域。 本研
究所选因子对水田景观变化的总体变异具有很好的解释效果:2001—2009 年,社会经济因子和区位因子的总
体解释能力和单独解释能力均优于前一时段(1991—2001 年),尤其是社会经济因子的解释效力大幅提高,这
表明社会经济因素在水田景观变化过程中发挥越来越重要的作用。 不同时段,各因子对不同水田转变方式的
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-0.6-0.6 -0.8-0.6
0.80.8
0.8 0.6
dis_road
dis_river
pernyzcz
pergyzczpergdp
dis_cun dis_cun dis_river
dis_jmd
pergdp
nmrjsrpopden
dis_road
lszc
pernyzcz pergyzcz
dis_jmd
lszc
nmrjsr
popden
水田转鱼塘
水田转鱼塘
1991—2001年 2001—2009年
水田转居住用地
水田转工业用地
水田转居住用地
图 5摇 1991—2001 年与 2001—2009 年水田景观转化与解释因子的 RDA排序图
Fig. 5摇 RDA ordination diagram of paddy field-related transformation and explanatory variables during 1991—2001 and 2001—2009
dis_road:与主要道路的距离;dis_river:与河流的距离;dis_cun:与村政府的距离;dis_jmd:与居民点的距离;popden:人口密度;nmrjsr:农民人
均收入;lszc:单位面积粮食产量;pergyzcz:人均工业总产值;pernyzcz:人均农业总产值;pergdp:人均 GDP
影响差异显著。
辛庄镇经济发达,社会经济因素对当地景观变化具有重要的影响,因此本研究尽可能地选择了较多的社
会经济因子,但由于一些以村为单位的社会经济数据的不可得性,一定程度上影响了社会经济因子对水田转
化空间分异的解释效果。 尽管所选因子对水田变化空间分异的解释效果比较理想,但如果有更全面的数据支
持,解释效力将进一步提高。
在市场经济体制下,耕地有向经济效益更高的土地利用方式转变的趋势,如不加以严格保护,耕地资源将
进一步被侵占,这势必将影响地区的可持续发展,特别是可利用土地资源十分短缺的苏南地区。 归纳耕地减
少及定向转变规律,可为耕地保护提供决策参考。 而进一步完善定量分析方法,准确判定影响耕地流失的主
要因子,对引导科学合理的土地利用方式、提高土地集约利用程度和促进基本农田保护具有重要的意义。
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5495摇 20 期 摇 摇 摇 周锐摇 等:苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 20 October,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Community structure and diversity of macrobenthos in the intertidal zones of Yangshan Port
WANG Baoqiang, XUE Junzeng, ZHUANG Hua, et al (5865)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Variation characteristics of macrobenthic communities structure in tianjin coastal region in summer
FENG Jianfeng, WANG Xiuming, MENG Weiqing, et al (5875)
……………………………………
…………………………………………………………………
Analysis of habitat connectivity of the Yunnan snub鄄nosed monkeys (Rhinopithecus bieti) using landscape genetics
XUE Yadong, LI Li, LI Diqiang, WU Gongsheng, et al (5886)
…………………
…………………………………………………………………
Study on the spatial pattern of wetland bird richness and hotspots in Sanjiang Plain LIU Jiping, L譈 Xianguo (5894)…………………
Dynamic analysis of coastal region cultivated land landscape ecological security and its driving factors in Jiangsu
WANG Qian,JIN Xiaobin, ZHOU Yinkang (5903)
……………………
…………………………………………………………………………………
Landscape pattern gradient on tree canopy in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun, WANG Cheng,JIA Baoquan, et al (5910)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Research on dynamic changes of landscape structure and land use eco鄄security:a case study of Jiansanjiang land reclamation area
LIN Jia, SONG Ge, SONG Siming (5918)
…
…………………………………………………………………………………………
Shangri鄄La county ecological land use planning based on landscape security pattern
LI Hui, YI Na, YAO Wenjing, WANG Siqi, et al (5928)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of south Jiangsu Province
ZHOU Rui, HU Yuanman, SU Hailong, et al (5937)
………………………………
………………………………………………………………………………
Species composition and succession of swamp vegetation along grazing gradients in the Zoige Plateau, China
HAN Dayong, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5946)
…………………………
………………………………………………………………………
Characteristics and influence factors of the swamp degradation under the stress of grazing in the Zoige Plateau
LI Ke, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5956)
………………………
………………………………………………………………………………
Variation of organic pollution in the last twenty years in the Qinzhou bay and its potential ecological impacts LAN Wenlu (5970)……
Response of radial growth Chinese pine (Pinus tabulaeformis) to climate factors in Wanxian Mountain of He忆nan Province
PENG Jianfeng, YANG Airong,TIAN Qinhua (5977)
…………
………………………………………………………………………………
Vegetation and species diversity change analysis in 50 years in Tashan Mountain, Shandong Province, China
GAO Yuan, CHEN Yufeng, DONG Heng,et al (5984)
………………………
……………………………………………………………………………
Effect of urban heat island on plant growth and adaptability of leaf morphology constitute WANG Yating, FAN Lianlian (5992)……
Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of the endangered plant
Thuja sutchuenensis LIU Jianfeng, YANG Wenjuan, JIANG Zeping, et al (5999)………………………………………………
Effects of shading on growth and quality of triennial Clematis manshurica Rupr.
HAN Zhongming, ZHAO Shujie, LIU Cuijing, et al (6005)
………………………………………………………
………………………………………………………………………
Allelopathic effect of extracts from Artemisia sacrorum leaf and stem on four dominant plants of enclosed grassland on Yunwu
Mountain WANG Hui, XIE Yongsheng, YANG Yali, et al (6013)………………………………………………………………
Effects of soil base cation composition on plant distribution and diversity in coastal wetlands of Hangzhou Bay, East China
WU Tonggui, WU Ming, YU Mukui, et al (6022)
…………
…………………………………………………………………………………
Species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi of Stipa L. in alpine grassland in northern Tibet in China
CAI Xiaobu,PENG Yuelin,YANG Minna,et al (6029)
…………………………
……………………………………………………………………………
Water consumption and annual variation of transpiration in mature Acacia mangium Plantation
ZHAO Ping, ZOU Lvliu, RAO Xingquan, et al (6038)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Foliar phenotypic plasticity of a warm鄄temperate shrub, Vitex negundo var. heterophylla, to different light environments in the
field DU Ning, ZHANG Xiuru, WANG Wei, et al (6049)………………………………………………………………………
An case study on vegetation stability in sandy desertification land: determination and comparison of the resilience among communities
after a short period of extremely aridity disturbanc ZHANG Jiyi, ZHAO Halin (6060)……………………………………………
Response of soil quality indicators to comprehensive amelioration measures in coastal salt鄄affected land
SHAN Qihua, ZHANG Jianfeng, RUAN Weijian, et al (6072)
………………………………
……………………………………………………………………
Fine鄄scale spatial associations of Stipa krylovii and Stellera chamaejasme population in alpine degraded grassland
ZHAO Chengzhang, REN Heng (6080)
……………………
……………………………………………………………………………………………
The response of community鄄weighted mean plant functional traits to environmental gradients in Yanhe river catchment
GONG Shihui, WEN Zhongming, SHI Yu (6088)
………………
…………………………………………………………………………………
Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a FACE study
WANG Yunxia, WANG Xiaoying, YANG Lianxin, et al (6098)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
Effect of sugarcane / / soybean intercropping and reduced nitrogen rates on sugarcane yield, plant and soil nitrogen
YANG Wenting, LI Zhixian, SHU Lei, et al (6108)
…………………
………………………………………………………………………………
Effect of wetting duration on nitrogen fixation of biological soil crusts in Shapotou, Northern China
ZHANG Peng, LI Xinrong, HU Yigang, et al (6116)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of zinc on the fruits忆 quality of two eggplant varieties WANG Xiaojing, WANG Huimin, WANG Fei, et al (6125)…………
Rapid light鄄response curves of PS域chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Salix leucopithecia subjected to cadmium鄄ion
stress QIAN Yongqiang, ZHOU Xiaoxing, HAN Lei, et al (6134)………………………………………………………………
Physiological Response of Mirabilis jalapa Linn. to Lead Stress by FTIR Spectroscopy
XUE Shengguo, ZHU Feng, YE Sheng, et al (6143)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Physiological response of Zoysia japonica to Cd2+ LIU Junxiang, SUN Zhenyuan, JU Guansheng, et al (6149)………………………
Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi LI Weihuan, MENG Kai, LI Junfei, et al (6157)……………………
Factors regulating recruitment of Microcystis from the sediments of the eutrophic Shanzai Reservoir
SU Yuping,LIN Hui, ZHONG Houzhang,et al (6167)
……………………………………
……………………………………………………………………………
A new type of insect trap and its trapping effect on Cyrtotrachelus buqueti
YANG Yaojun, LIU Chao, WANG Shufang, et al (6174)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Photoperiod influences diapause induction of Oriental Fruit Moth(Lepidoptera: Tortricidae)
HE Chao,MENG Quanke,HUA Lei,et al (6180)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………
Influence of edge effects on arthropods communities in agroforestry ecological systems
WANG Yang, WANG Gang, DU Yingqi,et al (6186)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Dynamics of land use and its ecosystem services in China忆s megacities CHENG Lin, LI Feng, DENG Huafeng (6194)………………
Comprehensive assessment of urban ecological risks: the case of Huaibei City
CHANG Hsiaofei,WANG Rusong, LI Zhengguo, et al (6204)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………
The dynamics of surface heat status of Tangshan City in 1993—2009 JIA Baoquan, QIU Erfa,CAI Chunju (6215)…………………
A projection鄄pursuit based model for evaluating the resource鄄saving and environment鄄friendly society and its application to a case
in Wuhan WANG Qianqian, ZHOU Jingxuan, LI Xiangmei, et al (6224)………………………………………………………
Research on ecological barrier to Chang鄄Zhu鄄Tan metropolitan area XIA Benan, WANG Fusheng, HOU Fangzhou (6231)…………
Optimization of urban land structure based on ecological green equivalent: a case study in Ningguo City, China
ZHAO Dan, LI Feng, WANG Rusong (6242)
……………………
………………………………………………………………………………………
Dynamic ecological footprint simulation and prediction based on ARIMA Model: a case study of Gansu Province, China
ZHANG Bo,LIU Xiuli (6251)
……………
………………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
A prospect for study on isolated wetland TIAN Xuezhi, LIU Jiping (6261)……………………………………………………………
Dinoflagellate heterotrophy SUN Jun, GUO Shujin (6270)………………………………………………………………………………
Research progress of microbial agents in ecological engineering WEN Ya,ZHAO Guozhu,ZHOU Chuanbin,et al (6287)……………
The progress of ecological civilization construction and its indicator system in China
BAI Yang, HUANG Yuchi, WANG Min, et al (6295)
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2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 20 期摇 (2011 年 10 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 20摇 2011
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