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Analyze landscape pattern changes of xinglong mountains and driving force

兴隆山地区景观格局变化及驱动因子



全 文 :书第 !" 卷第 # 期
!$$" 年 # 月
生 态 学 报
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/012 !",.02 #
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基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(!$$!&567$#$")
收稿日期:!$$89$"9$:;修订日期:!$$"9$;9$:
作者简介:张秋玲(7<"8 =),女,河南焦作人,博士生,主要从事 ;-技术的景观生态和非点源污染研究2 (9>?@1:ABC17<"8D E?B002 F0>
/)0.1-",). ,"’2:’BG HI0JGFK L?M N@O?OF@?11E M3HH0IKGP QE KBG R?J0I -K?KG 5?M@F SGMG?IFB ?OP TGUG10H>GOK VI04I?> 0N KBG VG0H1G’M SGH3Q1@F 0N &B@O?
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兴隆山地区景观格局变化及驱动因子
张秋玲7,马金辉!,赵传燕;
(72浙江大学环境工程系,杭州Z ;7$$!<;!2 兰州大学西部环境教育部重点实验室,兰州Z ";$$$$;
; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所国家重点冻土实验室,兰州Z ";$$$$)
摘要:基于遥感、地理信息系统(+,-)技术和景观生态学方法,以兴隆山区研究区域,在 7<<: 年 = !$$$ 年的土地利用图基础上,
对景观格局特征及其动态变化进行研究分析,结果表明:7<<: 年到 !$$$ 年期间,耕地、林地、城乡建设草地和耕地面积有增加
的趋势;林地和水域面积有减少的趋势。针对景观指数的空间分布,采用统计分析方法得出:景观指数 -XT, 和 -X%V(9R. 相
关性较差;选用代表性指数 -XT,,利用 ’%V(-9+、-S%T和 [(’ ; 个计算地形、太阳辐射和土壤水参数的栅格程序和统计软件
-V--来分析影响景观格局的驱动因子,最后得出:在不考虑人为因子的条件下,由 [(’ 产生的土壤水(-),*[%’(S),稳定湿
度(-’(%T\[(’)对 -XT,指标的空间分布影响最大。因此,土壤水分的空间分布对黄土高原丘陵区生态环境的研究非常
重要。
关键词:地理信息系统;兴隆山;景观格局;驱动因子
文章编号:7$$$9$<;;(!$$")$#9;!$89$5.-*89’ *-.1:(-#’ #-""’7. (!-.+’: ); <,.+*).+ 2)0."-,.: -.1 17,4,.+ ;)7(’
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全球气候变暖、生物多样性减少或消失、土地与生态系统退化等环境问题是困扰人类生存的首要矛盾,是
实现持续发展的障碍。人口的巨大压力和长久的开发历史使中国成为目前生态环境问题最为严重的国家之
一。作为我国最大的水土流失、生态环境失衡地区,探讨黄土高原生态环境的脆弱性一直是相关领域的研究
重点[C]。景观生态学是宏观生态研究的一个新领域,近年来,运用景观生态学方法探讨黄土高原环境脆弱的
特点及成因一直是研究热点[D,E]。分析区域的土地利用变化过程、变化规律以及驱动因素,是生态环境变化
研究的基础,也是调控人类行为的依据[F G H]。
兴隆山自然保护区是黄土高原上目前仅存的几个森林岛之一[I]。它位于黄土高原中西部独特的自然地
理环境中,随着西部大开发和城镇化进程日益加快,必然对土地景观格局产生巨大的影响,如何利用景观生态
学的原理,通过景观格局分析,找出产生和控制景观格局的因子和机制,实现土地可持续利用,是目前研究的
热点问题之一[J]。格局分析是当前景观生态学的研究重点之一[K]。因此,本文基于遥感、@?< 技术和景观生
态学原理,对其景观空间格局变化及其影响因子进行分析,揭示研究区的景观格局变化的主导自然驱动因子,
对其土地的可持续发展和生态环境改善有着重要意义。
图 CL 兴隆山的地表形态
M,+& CL A,.+ *).+ B)/."-,.0’0/21-(’
) * 研究区域概况
兴隆山地区地处东经 CNEOEIP G CNFOCHP,北 纬 EQO
ENP G EHONEP(图 C),坐落在黄土高原中西部。研究区面
积 DEHI& IJ R3D,主峰海拔 EHIC 3。兴隆山是甘肃省榆
中县与临洮县的界山。它是由相互平行的前后两山体
组成,前山即俗称的兴隆山,后山为 马 衔山(图 C);整
个山势南低北高,走向呈北西西—南东东延展,西接祁
连山,向东延伸至浩瀚的黄土丘陵。兴隆山的垂直分带
性明显,随着海拔高度的变化,各种地理环境因子呈带
状的垂直变化分布。按照地貌的成因形态将全山区地
貌划分为构造地貌、流水地貌、冰缘地貌、黄土丘陵地
貌、重力地貌和人工地貌六大类[CN]。兴隆山区域地处
大陆性温带半湿润季风气候区,年降水量 QNN 33 以
上,并随山体的上升而增加,林区降水可超愈 HNN 33。
年平均气温 F& C S;海拔 ENNN 3 以上地方,气温低于
E S;C 月份平均气温可低于 T K S,I 月份平均气温低
于 CJ S。山区土壤主要是淋溶灰褐土,面积占 QNU以
上,分布在山体海拔 DQNN 3至 ENNN 3的高度,之下是典型灰褐土和石灰性灰褐土[CC]。自然植被的垂直变化
很为明显。随着海拔高度增加,植被类型依次出现森林、高山灌丛、草甸和荒漠自然景观。从基带向上,植被
类型由干草原过渡到针叶林和次生的落叶阔叶混交林,进一步过渡到高寒灌丛草甸植被。丰富的兴隆山自然
资源和它们相应的地理要素一起构成了黄土高原西部独特的生态环境。
+ * 研究方法
+& )* 数据源与处理平台
本文采用 CKKQ 年和 DNNN 年的 V-.80-" 6B 遥感影像,结合 C W QNNNN 的地形图,在遥感数据处理软件
INDEL J 期 L L L 张秋玲L 等:兴隆山地区景观格局变化及驱动因子 L
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/0123支持下,图象经过几何校正,坐标变换和增强处理后,在 24(+,5 6& 7 平台下通过人机交互目视解译,最
终获取 899: 年和 ;<<< 年两个时段的土地利用、覆盖变化数据。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 ,划分出耕地、林地、草地、水域、城乡建设用地和未利用土地等 六个大类。气象参考数据来源
于榆中县气象站。
采用的数据处理平台 /30= 24(+,5 6& 7 >? 版,具有强大的空间输入、编辑处理分析和表达功能;/30=
24(@,’% 7& ; A)4 B,.C)%5,具有数据输入和编辑功能和强大的空间分析能力,用户界面良好。具体扩展模块有
3#-",-* 2.-*D5" 8& <、71 2.-*D5" 8& < 和 >’"%)4E 2.-*D5" 8& <。统计软件 F,(4)5)A" /G(’*和 3H33公司的 3H33 88&
< A)4 B,.C)%5[8;]。美国俄勒冈州立大学森林科学系开发的一个景观指标计算软件 I02J3?2?3[87]。
!& !" 基础数据处理
本文是在 24(+,5 6& 7 的平台上,数字化 8K:<<<< 的地形图,建立兴隆山地区的数字高程模型(1/F);分辨
率设为 7< L M7< L。为了使研究区景观要素的面积保持不变,地图投影统一采用 2*N’45 等积圆锥投影。在
24(O,’%7& ; 平台上利用其多种扩展模块 H-"(! 2.-*D5"和 3#-",-* 2.-*D5,5等建立起空间数据库和属性数据库。
!& #" 景观类型转移
采用 I02J3?2?栅格版软件,对选取的景观结构指标[8P,8:]进行计算,同时,基于 24(@,’%7& ;- 平台,利用
3#-",-* 2.-*D5,5模块下的 ?-NQ*-"’功能,对 899: 年和 ;<<< 年两期土地利用栅格图(7< L M 7< L)进行空间叠
加(3#-",-* )@’4*-D)运算,求出各时期景观类型的转移矩阵(R).@’45,). F-"4,G),借以反映景观类型在不同时段
之间的动态变化。
!& #" 景观格局分析
分别从景观类型水平和景观水平上,对景观格局进行结构和动态分析。同时,根据景观生态学移动窗口
(F)@,.+ %,.C)%)的功能移动窗口原理,得出景观指标的空间分布,利用统计软件 3H33,详细探讨了景观指标
3S1=与地理空间要素的相关性。利用 ?2H/3TJ[8U],3021[8V]和B/?[86]7 个程序对景观格局变化的影响因子
进行分析。
# 结果与分析
#& $" 景观类型水平上
运用 24(O,’%7& ; 平台的统计查询功能,分别对 899: 年和 ;<<< 年两期的 U 种景观类型的面积及其比例
进行统计(表 8)。运用 24(O,’%7& ; 的空间分析功能,对两个不同时期的景观类型进行空间叠加运算,求出各
时期景观类型的概率转移矩阵[89,;<](R).@’45,). F-"4,G)(表 ;,表 7)。
表 $" 景观类型具体情况(899: W ;<<< 年)
%&’() $" &*)& &+, -&./0 12 (&+,3/&-) .4-) (899: W ;<<<)
类型 ?D#’5
斑块数目 >QLN’4 )A H-"(!(>)&)
899: ;<<<
面积 24’-(!L;)
899: ;<<<
概率 H4)N-N,*,"D (X)
899: ;<<<
草地 F’-C)% 688 66V 8;VV& <9:8 8;:6& 98<7 :7& VP :;& 9V
耕地 R4)#*-.C P7V P78 V<;& ;;;P V8U& 7;V7 ;9& :: 7<& 8P
林地 I)4’5" 8:9 ;<7 ;U;& 78;6 ;V;& 9:<: 88&

城乡建设 Y4N-.T*-.C ;VV 77U 98& U;7U 9:& <6水域 B-"’4TN)CD 8V ;V ;V& <:V7 89& 7VVU 8& 8P <& 6;
未利用土地 Z-4’ *-.C 8P 87 8U& 7;U; 87& 96UU <& U9 <& :9
合计 3QL 8V8: 869V ;7VU& U7V ;7VU& U77 8<< 8<<
从表 8 中看出,899: W ;<<< 年期间,草地、水域、城乡建设和林地的斑块数分别在增加,耕地斑块数有所
减少,整个研究区斑块数增加 86; 个;草地面积、水域面积在减少,而耕地、林地和城乡建设面积在增加;整体
上,每个斑块的面积减少了,说明景观破碎化程度提高了。
从表 ; 和表 7 中看出,耕地转化的概率比较大,其中,耕地面积有 8<& 7:8X转化为城乡面积,概率最大,其
6<;7 [ 生[ 态[ 学[ 报[ [ [ ;V 卷[
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次是耕地有 /& 01/12面积被废弃了,有 /& 1342面积转化为水域,有 3& 11132面积转化为林地;接着是草地有
1& 50362面积转化为耕地,水域有 1& 74682面积转化为林地;从转移概率矩阵表中看出,整个研究区,从 3004
年到 8777 年,城乡面积增加的最多,耕地面积减少的最多。(其中城乡建设用地简称城乡)
表 !" #$$% & !’’’ 年概率转移矩阵(2)
()*+, !" -./0,123./ 4)5136 (7)*,58,,/ #$$% )/9 !’’’
3004 9 8777 年转化概率
:;-.<=);> ?;)@-@,*,"A
城乡建设用地
B;@-.C*-.D
未利用土地
E-;’ *-.D
林地
F);’<"
水域
G-"’;C@)DA
耕地
H;)#*-.D
草地
I’-D)%
合计
JK>
城乡建设用地 B;@-.C*-.D 55& 6186 7 7& 7001 7& 85L 37& 143 77& 61 3
未利用土地 E-;’ *-.D 7& 80L3 0/& L680 7 7 /& 01/1 7& 774L 3
林地 F);’<" 7& 838/ 7 04& 7L84 1& 7468 3& 3/50 7& 43 3
水域 G-"’;C@)DA 3& 1113 7& 8415 7& 77/3 0/& 70/ /& 134 7 3
耕地 H;)#*-.D 7& 0753 7& 8367 7& 8L56 7& 785 0/& 6LLL 1& 5036 3
草地 I’-D)% 7& 7773 7& 33L3 7& 7451 7 7& L44 00& 7604 3
合计 JK> 03& 151/ 04& 1/00 04& 4385 0L& /648 336& 3530 37/& 3765
表 :" 景观类型具体转化情况
()*+, :" (;, <;)/=, 1)5, .> ,)<; +)/92<)?, 5@?, *,58,,/ #$$% )/9 !’’’
类型转化
:;-.<=);> )= "A#’<
概率(2)
?;)@-@,*,"A
类型转化
:;-.<=);> )= "A#’<
概率(2)
?;)@-@,*,"A
耕地C城乡 H;)#*-.DCK;@-. 37& 143 水域C城乡 G-"’;CK;@-. 7& 85L
耕地C未利用土地 H;)#*-.DC@-;’ *-.D /& 01/1 林地C耕地 F);’<"C(;)#*-.D 7& 8L56
耕地C水域 H;)#*-.DC%-"’; /& 134 未利用土地C水域 E-;’ *-.DC%-"’; 7& 8415
草地C耕地 I’-D)%CH;)#*-.D 1& 5036 未利用土地C耕地 E-;’ *-.DC (;)#*-.D 7& 8367
水域C林地 G-"’;C=);’<" 1& 7468 城乡C林地 B;@-.C=);’<" 7& 838/
城乡C水域 B;@-.C%-"’; 3& 1113 未利用土地C草地 E-;’ *-.DC>’-D)% 7& 33L3
耕地C林地 H;)#*-.DC=);’<" 3& 3/50 林地C城乡 F);’<"CK;@-. 7& 7001
城乡C耕地 B;@-.C(;)#*-.D 7& 0753 林地C草地 F);’<"CK;@-. 7& 7451
耕地C草地 H;)#*-.DC>’-D)% 7& L44 水域C耕地 G-"’;C(;)#*-.D 7& 785
草地C城乡 I’-D)%CK;@-. 7& 61 草地C未利用土地 I’-D)%C@-;’ *-.D 7& 774L
草地C林地 I’-D)%C=);’<" 7& 43 林地C水域 F);’<"C%-"’; 7& 77/3
城乡C未利用土地 B;@-.C@-;’ *-.D 7& 80L3 城乡C草地 B;@-.C>’-D)% 7& 7773
:& !" 从景观水平上分析
利用景观指数 FMNOJ:N:J软件,在景观水平上选取景观面积、最大斑块指数、边缘密度、蔓延度指数、散
布与并列指数、景观分割度、景观丰度、香农多样性指数、香农均度指数和聚集度指数一系列指标,对 3004 年
和 8777 年的景观类型图层进行分析计算。
表 A" 土地利用景观水平上的景观指标(3004 9 8777 年)
()*+, A" (;, +)/92<)?, 4)5136 3/ 5;, +,0,+ .> 5;, +)/92<)?, 5@?, (3004 9 8777)
年份 P’-; :N(!>8) Q?R ST HUV:NO RWR TRXRJRUV ?M JYTR JYSR NR
3004 年 81L64L& L 4& 3/4 //& 300/ 40& 5508 44& 4LL3 00& 154 30 8& 3346 7& L354 04& 6411
8777 年 81L64L& 5 4& 3715 //& 70/L 40& L1L8 46& /580 00& 1L3L 30 8& 38/8 7& L83/ 04& 6610
Z Z :N:景观面积 :)"-* -;’-;Q?R:最大斑块指数 Q-;+’<" #-"(! ,.D’[;ST:边缘密度 SD+’ D’.<,"A;HUV:NO:蔓延度指数 H)."-+,).;RWR:散布与并
列指数 R."’;<#’;<,). -.D WK["-#)<,",). ,.D’[;TRXRJRUV:景观分割度 T,\,<,).;?M:景观丰度 ?-"(! ;,(!.’<<;JYTR:香农多样性指数 J!-..).’<
D,\’;<,"A ,.D’[;JYSR:香农均度指数 J!-..).’< ’\’..’<< ,.D’[;NR:聚集度指数 N++;’+-",). ,.D’[
(3)从表 / 中看出,多样性指数(JYTR)由 8& 3346 提高到 8& 38/8。景观多样性值的差异主要表现为景观
类型分布的均匀化和复杂化。从 3004 年到 8777 年,多样性值增加了,表明景观构成要素多样,异质性程度提
0781Z 5 期 Z Z Z 张秋玲Z 等:兴隆山地区景观格局变化及驱动因子 Z
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高;由于研究区受自然因子和人为活动增多。
(/)最大斑块指数(012)由 3& 453 减少到 3& 4678。景观的破碎化程度提高。通常在环境治理上,只有当
其斑块面积与斑块数越来越少,景观类型的破碎度程度不断加深时才能满足人类环境治理的要求[/4]。
(7)聚集度(92)由 :3& ;377 提高到 :3& ;;7:,分离度(<2=2>2?@)由 ::& 783 减少到 ::& 7A4A;
出现上述结果不仅受到自然因素的影响,而且也受到人为干扰和社会经济发展的综合作用。景观格局指
数的上述变化反映了生态环境的恶化正在加大。
!& !" 景观指标的空间分布
景观指标的分布反映了地理过程。景观类型的分布决定于气候 、地形、土壤等环境因子[//]。根据景观
指标的相关性,从中选取 A 个指标,分别是聚集度(B?@C9D)、最大斑块指数(012)、景观分割度(<2=2>2?@)、
丰富度(19CBE F2BE@G>>)、香农多样性指数(>E<2)、斑块数(@1)和平均形状指数(>E91GHI@)。利用景
观指数软件 JF9D>C9C>,根据景观生态学移动窗口原理,得出景观指标空间分布图(图 /)。然后对选取的 A
个指标进行统计分析,结果(表 3)显示:在 6& 64 水平上,只有 >E<2和 >E91GHI@相关性不显著,其他指标之
间具有比较显著的相关关系。所以选取这两个指标进行驱动因子的分析研究。本文中由于考虑到数据量大
的问题,因此只对多样性指数 >E<2进行了讨论。
表 #" 相关系数表
$%&’( #" )*++(’%,-*. /*(00-/(.,
B?@C9D <2=2>2?@ 012 @1 1F >E91GKI@ >E<2
B?@C9D 4& 666 L 6& 8;:!! 6& 844!! L 6& ;:8!! L 6& ;;7!! L 6& 4;:!! L 6& 86;!!
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666
<2=2>2?@ L 6& 8;:!! 4& 666 L 6& :;A!! 6& 8;8!! 6& 844!! 6& 6;3!! 6& :5A!!
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 664 6& 666
012 6& 844!! L 6& :;A!! L 6& 844!! L 6& A;6!! L 6& 6A4!! L 6& :44!!
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666
@1 L 6& ;:8!! 6& 8;8!! L 6& 844!! 6& 8;7!! L 6& 4A/!! 6& 886!!
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666
1F L 6& ;;7!! 6& 844!! L 6& A;6!! 6& 8;7!! 4& 666 L 6& 6:8!! 6& :55
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666
>E91GKI@ L6& 4;:!! 6& 6;3!! L 6& 6A4!! L 6& 4A/!! L 6& 6:8!! 6& 647
6& 666 6& 66/ 6& 664 6& 666 6& 666 6& 3/7
>E<2 L 6& 86;!! 6& :5A!! L 6& :44!! 6& 886!! 6& :55!! 6& 647 4& 666
6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 666 6& 3/7 6& 666
M M B)NN’*-",). ,O O,+.,P,(-." -" "!’ 6& 64 *’Q’* (/H"-,*’R);聚集度 B?@C9D;最大斑块指数 012;景观分割度 <2=2>2?@;丰富度 19CBE F2BE@G>>;
香农多样性指数 >E<2;斑块数 @1;和平均形状指数 >E91GHI@
1" 景观格局变化的驱动因子分析
景观结构和景观变化是有多种因素综合效应所决定的,一般可归纳为两类:一是自然驱动因子,包括坡
度、坡向、高程以及气候、水文和土壤等要素,在自然影响因素中,较短时间尺度如百年尺度以内的生态环境变
化,气候条件及其变化是决定性的;地形地貌是影响景观生态分异的基本因素之一[/7]。如陡坡垦殖是导致山
地区水土流失和自然生境破坏严重的根源,是构成山地景观生态质量整体退化的主要问题[/5]。二是人为影
响因素,人类活动对生态环境的作用,无论是改造或是破坏,均将引发自然环境的变化
1& 2" 人为干扰作用
景观格局、功能和变化是自然、社会和生物圈相互作用的结果,其中,人类活动是引起景观结构、功能及其
变化的主要因子。因此,人类活动尤其是人类对自然景观的干扰成为当前景观生态学研究的热点,受到世界
的关注。但在西部的黄土高原区,脆弱的生态环境遭受自然灾害比较频繁,相对其他地区来说,受自然地理影
64/7 M 生M 态M 学M 报M M M /A 卷M
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接图 /
00/12 3 期 2 2 2 张秋玲2 等:兴隆山地区景观格局变化及驱动因子 2
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响比人为活动要大。由此,只对景观变化的自然驱动因子做了具体分析。
!& "# 自然因子的作用
对自然影响因子的分析,本文鉴于气候、水文、土壤等基础资料收集工作的烦琐性,以及地形条件及其决
定的水文条件对土壤湿度产生一定的影响[/0]。由此,利用 1234567,5829和 :41 ; 个程序来计算自然影响
因子参数,利用榆中气象站的观测资料和本地区的 94<以及土地利用等资料,实现了太阳辐射、地表温度和
土壤湿度的面域化处理,获取了研究区不同位置上的水热信息[/=]。为景观指数空间分布的自然因子研究提
供了条件。
本文针对性的选择了一些秋季的参数,进行了景观指标和自然因子的回归分析。结果如表 = 和表 >。
表 $ %&’(和自然因子的相关系数
)*+,- $# ).- /-,*0123 42-55141-306 +-07--3 %&’( *38 3*09/- 5*402/6
模型 <)?’*
非标准化系数
@.5"? ()’AA,(,’."
B 5"?& 4CC)C
标准化系数
D"? ()’AA,(,’."
B’"-
!检验
! "’D"
5,+&
E 常数 F).D"-." ;& GEH G& ;E0 H& 0I> G& GGG
外界的地表长波辐射
38JKLM4F@8 N=& O/I P EG
N; G& GGE N G& E;= N =& =0I G& GGG
/ 常数 F).D"-." /& >O> G& ;/G I& 0II G& GGG
外界的地表长波辐射
38JKLM4F@8 NO& H>> P EG
N; G& GGE N G& EG0 N O& IHE G& GGG
土壤水 5JLM:2148 NG& /0H G& G0H N G& GHO N O& ;=0 G& GGG
; 常数 F).D"-." /& IEO G& ;/E I& >>O G& GGG
外界的地表长波辐射
38JKLM4F@8 N0& GO> P EG
N; G& GGE N G& EG> N O& H=; G& GGG
土壤水 5JLM:2148 NG& O0; G& EGE N G& E=O N O& OII G& GGG
稳定湿度 51429Q:41 E& =G; P EG N/ G& GG> G& GI0 /& ;>/ G& GEI
表 :# 回归系数
)*+,- :# ;-5R9L 4M4S 5MJ34 38JKLM4F@8 51429Q:41 5JLM:2148 J@15@8829
5R9L E& GGG G& E;G G& GH> G& GOG N G& GIG N G& E/I N G& E;=
4M4S G& E;G E& GGG G& /;> G& G>= N G& /I> N G& ;O; N G& HO;
5MJ34 G& GH> G& /;> E& GGG N G& ;GI N G& ;=0 N G& 0GO N G& /=G
38JKLM4F@8 G& GOG G& G>= N G& ;GI E& GGG N G& EE; N G& G/E N G& GHI
51429Q:41 NG& GIG N G& /I> N G& ;=0 N G& EE; E& GGG G& I/= G& /I0
5JLM:2148 NG& E/I N G& ;O; N G& 0GO N G& G/E G& I/= E& GGG G& ;/>
J@15@8829 NG& E;= N G& HO; N G& /=G N G& GHI G& /I0 G& ;/> E& GGG
由表 = 和表 > 得到,最终被引入回归方程的变量为 J@15@8829,5JLM:2148,51429Q:2148,经验证,
所得比较好的模型为:
5R9L T /& IEO N G& O0; 5JLM:2148 UG& GE= 51429Q:2148 NG& GG0 J@15@8829 (E)
在回归模型(E)中,各自变量对多样性指标(5R9L)的空间分布影响程度大小排序如下:
土壤水 V 稳定湿度 V 外界地表的长波辐射
(G& O0;) (G& GE=) (G& GG0)
根据各因子影响程度可知,由 :41 输出的因素土壤水(5JLM:214)和稳定湿度(51429Q:41)对景观
多样性影响程度比较大,其次是 5829输出的参数外来的地表的长波辐射(J@85@8829)。由于 :41 输出
的因素是由地形因素和 5829输出的因素而得到的。而 5829输出的因素是由 1234567输出的地形因素而
/E/; W 生W 态W 学W 报W W W /> 卷W
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得到的。因此说明:处于基础地位的 /01234 输出的地形因子影响程度最小,其次是次一级的 5607 输出的
影响因素,影响程度最大的是第 8 级的 92/输出的影响因素。
土壤水的分布对景观类型的分布影响比较大,由于土壤水水分分布受地形特征以及决定的水文条件的影
响。创造了景观类型及其地带性的差异,因而具有宏观上的地带性和微观上的局域性[:;]。合适的土壤持水
能力以及其它和土壤水有关的变量对研究区域的景观结构以及动态变化起到重要的作用。
! 结论与讨论
本文运用了 4<5技术以及景观结构分析软件 =6045/0/5,定量分析了兴隆山地区的景观结构,并且对研
究区 >??@ 年到 :AAA 年的景观格局变化进行了分析研究,得出:
(>)>??@ 年到 :AAA 年期间,各类景观要素尽管发生了复杂的结构变化和相互转换,但整体景观仍然保持
以草地、耕地为绝对优势。由于自然因素和人类进行有目的性的干扰活动,导致兴隆山地区水土流失,山地植
被遭到破坏;随着山区人口增加,随意地扩大耕地,影响了生态系统的平衡,因此,对山地利用需要进行全面合
理的规划。
(:)从景观类型水平上,以 >??@ 年土地利用栅格图为基础,进行了景观指数的计算。结果显示,中覆盖
度草地、低覆盖度草地、农村居民点、丘陵耕地斑块类型密度比较大,表明斑块类型破碎化程度较高。虽然黄
土高原由于自然生态环境极为脆弱[:B],但随着社会经济的发展,人类活动也在不断的增加,导致生态环境问
题日趋严重。
利用 /012534,5607和92/ 8 个以栅格数据为基础的程序来计算一系列自然因素:地形参数、气候参数
和湿度参数。利用 5155统计软件,建立多样性指标(5C7<)和自然因子的回归模型,最后选择最优模型。结
果表明,在不考虑人为影响的条件下,由 92/产生的土壤水含量(5D5C7<指标的空间分布影响最大。刘红玉[:;]等指出,景观格局变化与土壤水相关联,土壤湿度是决定性的地
带性条件因此,土壤水分的空间分布对黄土高原丘陵区生态环境的研究非常重要。这种处理方法没有使用简
单的地形参数,而是考虑地形对水热条件的再分配,研究了该地区不同位置上模拟产生的水热参数和景观指
数之间的关联关系,分析了其内在机制,有助于对景观格局产生的原因有更高层次的理解。
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书图 !" 景观指标分布
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