全 文 ：书呼伦贝尔草甸草原景观格局时空演变分析
———以海拉尔及周边地区为例
张宏斌１，２，杨桂霞１，２，黄青２，李刚１，２，陈宝瑞１，２，辛晓平１，２
（１．呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站，北京１０００８１；２．农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室，北京１０００８１）
摘要：选用海拉尔及周边地区１９８６，１９９１，１９９６和２００１年４个时期的ＴＭ／ＥＴＭ 数据，在实地调查的基础上，结合
监督分类的方法将研究区域分为水体、沙地、农田、城镇和草原５类，并依据 ＮＤＶＩ植被指数将草原划分为高盖度
草原、较高盖度草原、中盖度草原和低盖度草原４个等级，运用景观生态学原理对以上８类景观格局的时空演变进
行分析研究。结果表明，１９８６－２００１年１５年间，研究区域内人类活动显著增强，草原景观的面积急剧减少、破碎化
程度加剧，主导景观类型由较高、高盖度草原转变为中、低盖度草原，道路、城镇、农田周边的沙地景观扩张明显，草
原植被状况恶化惊人。城镇景观破碎化程度下降，斑块集中连片，研究区域经济发展模式正处于由粗放型向城市
化集约型模式转变的阶段。
关键词：景观格局；呼伦贝尔；空间演变
中图分类号：Ｓ８１２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２００９）０１０１３４１０
　 景观的空间格局与动态过程紧密相连［１，２］，生物因素、非生物因素和人为因素在不同影响尺度上共同驱动了
景观格局的时空演变，制约了生态过程的发展方向，对景观格局时空演变的研究可以揭示生态过程的驱动机制和
发展趋势［３～７］。在草地退化研究中，通过对草原景观格局的时空演变分析，有利于了解景观结构与草原退化过程
的关系，为草原生态系统的治理和恢复提供科学依据［８～１０］。因此诸多专家、学者开展了针对草原退化过程中景
观格局时空演变的研究，但大多集中在自然生境差、易受外界干扰的严重退化草原区［１１～２２］，对生态恢复功能相对
较好的草甸草原区研究较少。
呼伦贝尔草原是我国目前保存最为完整的草原之一［２３］，具有独特的地理位置特征、典型的生态系统特征和
先进的草原畜牧业生产经营方式，是我国北方草原区重要的农、牧业生产基地［２４，２５］。但是自２０世纪８０年代以
来，在经济发展和人口增加的双重压力下，呼伦贝尔草原的农田、城镇面积迅速增加，草原退化趋势严峻，植被生
产力下降明显，沙地扩张迅速，景观格局的时空演变剧烈，特别是在呼伦贝尔市政府所在地海拉尔区及其周边地
区，人类活动对草原的干扰更为强烈，是呼伦贝尔草原中人类活动干扰严重的典型代表区域［２６～３１］。因此，研究区
域内景观格局空间变化的相关内容，对呼伦贝尔草原生态系统的治理、恢复具有重要的学术价值和借鉴意义［３２］。
１　材料与方法
１．１　研究区概况
呼伦贝尔草原地处大兴安岭西麓，由东向西呈规律性分布，地跨森林草原、草甸草原和干旱草原３个地带，是
内蒙古草原产草量最高、草质最优的地区之一。本研究区域位于呼伦贝尔草原的中部，主要包括海拉尔区、陈巴
尔虎旗、鄂温克旗的部分地区，总面积３１６０．８２ｋｍ２。研究区域内水热条件较好，属于温带大陆性气候，海拉尔河
与伊敏河交汇于此，水资源丰富，无霜期一般在１１０ｄ左右，年平均气温－２℃，土壤以黑钙土为主，区域内耕地开
垦面积较大，主要土地类型有城镇、农田、草原、沙地、水域５类。研究区域内交通便利、经济发达，是呼伦贝尔草
原的主要人口聚集区，其中海拉尔区更是呼伦贝尔市的政治、经济、文化中心和主要的资源集散地，是呼伦贝尔草
１３４－１４３
２００９年２月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第１８卷　第１期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
 收稿日期：２００８０４０８；改回日期：２００８０９１１
基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（２００７ＣＢ１０６８０６），国家自然科学基金面上项目（３０７７０３２７），国家高技术研究发展计划项目
（２００７ＡＡ１０Ｚ２３０）和国家科技支撑计划项目（２００６ＢＡＣ０８Ｂ０４０４，２００７ＢＡＣ０３Ａ１０）资助。
作者简介：张宏斌（１９７８），男，河北魏县人，助理研究员，博士。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｈｏｎｇｂｉｎ＿２００５＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｘｐ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
原中人类活动强度最大的区域［２３～２５］。
１．２　遥感数据分析
本研究选取的数据源为从中国科学院地面站购买的３期１／４景的ＬａｎｄＳａｔ５ＴＭ 数据和１期１／４景的
ＬａｎｄＳａｔ７ＥＴＭ数据，具体参数如表１所示。
表１　遥感数据参数
犜犪犫犾犲１　犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狉犲犿狅狋犲狊犲狀狊犻狀犵犱犪狋狌犿
序号Ｎｕｍｂｅｒ 轨道号Ｏｒｂｉｔ 成像时间Ｉｍａｇｉｎｇｔｉｍｅ（年月日 Ｙｅａｒｍｏｎｔｈｄａｙ） 卫星Ｓａｔｅｌｉｔｅ 平均云量Ａｖｅｒａｇｅｃｌｏｕｄ（％）
１ １２３／２５ １９８６８６ ＬａｎｄＳａｔ５ ＜１０
２ １２３／２５ １９９１８４ ＬａｎｄＳａｔ５ ＜１０
３ １２３／２５ １９９６７１６ ＬａｎｄＳａｔ５ ＜１０
４ １２３／２５ ２００１７２２ ＬａｎｄＳａｔ７ ＜１０
由于以上购买的ＴＭ数据属于初级产品，因此本研究利用ＥｒｄａｓＩｍａｇｅ软件对该数据进行了影像配准，其中
配准误差控制在０．５个像元以内，将投影转换为ａｌｂｅｒｓｅｑｕａｌａｒｅａ投影（其投影中第１、第２标准纬度和中央经线
参数分别为２５，４７和１０５）。
在对研究区域多年实地考察的基础上，结合监督分类的方法，利用Ｅｒｄａｓｉｍａｇｅ软件对图像进行解译，将研
究区域分为水体、沙地、农田、城镇和高盖度草原、较高盖度草原、中盖度草原和低盖度草原８类。其中草原分级
主要依据由遥感数据提取的ＮＤＶＩ（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）植被指数值来划分［３３］，高盖度草原、
较高盖度草原、中盖度草原和低盖度草原分别对应 ＮＤＶＩ植被指数值为（０，０．２５］，（０．２５，０．５］，（０．５，０．７５］，
（０７５，１］的４个区间。最后利用ＡｒｃＧＩＳ软件，制作１９８６，１９９１，１９９６和２００１年４个时期的景观类型分布图，结果
如图１～４所示。
１．３　景观指数选取
景观指数能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置特征［１］，本研究根据研究区域的特点，景
观指数除了采用斑块面积、斑块数量等基本参数以外，还主要选取了景观面积比例、斑块密度和最大斑块指数３
种景观指数。
景观面积比例（ＰＬＡＮＤ）：某一类型景观的斑块所占景观总面积的比例，用以表明该类景观斑块在景观中的
影响程度。其公式为：
犘犔犃犖犇 （％）＝
∑
狀
犼＝１
犪犻犼
犃
（×１００）
式中，犪犻犼为第犻类景观中第犼块斑块的面积；犃为景观总面积。
斑块密度（ＰＤ）：某一类型景观的斑块个数与其面积之比，用以表示不同类型景观斑块的破碎化程度及整个
景观的破碎化程度。其公式为：
犘犇＝犖犻犃
（×１００００００）
式中，犃为景观总面积；犖犻为第犻类景观斑块数量；单位为个／ｋｍ２。
最大斑块指数（ＬＰＩ）：景观中最大的斑块面积除以景观总面积的比值，用以反映景观的物种丰富度和物种多
样性。其公式为：
犔犘犐（％）＝ｍａｘ
（犪犻）
犃
（×１００）
式中，犃为景观总面积；ｍａｘ（犪犻）为第犻类景观中的最大斑块面积。
５３１第１８卷第１期 草业学报２００９年
图１　１９８６年研究区域内景观类型分布
犉犻犵．１　犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犿犪狆狅犳狋犺犲狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪犾犪狀犱狊犮犪狆犲狊，１９８６
１．４　土地利用转化率计算
利用土地利用转化率公式：犓＝犝犫－犝犪犝犪犜 ×１００％
，计算研究区域内各景观类型之间的年季动态波动速度。式
中，犓 为犜 时段内某种土地利用类型动态度；犝犫 和犝犪 分别为研究期初和期末某种土地利用类型的数量。犜为
研究时段长度，这里以年为单位，表示某种土地利用类型的年变化率。
２　结果与分析
２．１　景观类型及面积变化
根据１．２处理得到的研究区域内１９８６，１９９１，１９９６和２００１年４个时期的景观类型分布图，利用Ｆｒａｇｓｔａｔｓ软
件提取景观格局指数，结果如表２所示。结果表明，研究区域内各景观类型的面积波动较大（表２），与１９８６年相
比，２００１年城镇用地、沙地、农田、低盖度草地、中盖度草地景观扩张较快，面积分别增加了２９．４６，７５．７７，５１．８０，
６３１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
图２　１９９１年研究区域内景观类型分布
犉犻犵．２　犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犿犪狆狅犳狋犺犲狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪犾犪狀犱狊犮犪狆犲狊，１９９１
７２５．４２和１３５４．７８ｋｍ２。水域、较高盖度草地和高盖度草地景观呈缩小趋势，面积分别减少了２４．５７，１８７６．８５
和３３５．８１ｋｍ２。各类草地景观总面积减少了１３２．４６ｋｍ２。
从景观的破碎化特征来看，与１９８６年相比，２００１年研究区域内斑块数量增加了５４．９９％，最大斑块面积下降
了５８．２４％，斑块密度增加了５５％，景观破碎化程度显著增强，景观物种丰富度和多样性明显下降。特别是草原
景观波动强烈，草原群落中劣势物种增加，大量有毒植物开始出现，占主导地位的景观也由较高、高盖度草地转变
为中、低盖度草地景观。
２．２　景观类型面积转化率
根据表２中的研究区域内各时期景观类型面积，利用土地利用转化率公式计算年度土地利用转化率（表３）。
结果表明，１９８６－２００１年１５年间城镇用地、沙地、农田、低盖度草地、中盖度草地面积增加速度较快，特别是低盖
度草地和中盖度草地面积增长速度惊人，水域、较高盖度草地和高盖度草地面积下降速度明显，草原总体退化态
７３１第１８卷第１期 草业学报２００９年
图３　１９９６年研究区域内景观类型分布
犉犻犵．３　犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犿犪狆狅犳狋犺犲狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪犾犪狀犱狊犮犪狆犲狊，１９９６
势显著。特别是１９９６－２００１年间，中、低盖度草地面积扩张剧烈，年均增加面积分别达１４倍和２４５倍之多，高盖
度草地和较高盖度草地面积显著下降，沙地迅速扩张，草原植被状况严重恶化。
２．３　景观类型的空间转化
根据１．２处理得到的研究区域内１９８６和２００１年的景观类型分布图，利用ＡｒｃＧＩＳ软件，提取１９８６－２００１年
的土地利用转移矩阵（表４）。结果表明，１９８６－２００１年１５年间研究区域内草原景观的空间转化明显，呈减少趋
势。其中３２．４ｋｍ２ 的草地景观转化为城镇景观，占２００１年城镇景观面积的４５．３％；８４．９５ｋｍ２ 的草地景观变成
了沙地景观，占２００１年沙地景观面积的６０．２３％；１５１．２７ｋｍ２ 的草地景观变成了农田景观，占２００１年农田景观
面积的３０．７４％；此外，水域景观中有４５．４５％变成了不同盖度草地，２．４９％变成了沙地。
各草原景观类型之间转化剧烈，６７３．５ｋｍ２ 的较高盖度草地变成了低盖度草地，占２００１年低盖度草地的
９２．７７％；１１１８．５９ｋｍ２ 的较高盖度草地变成了中盖度草地，有１６０．１９ｋｍ２ 的高盖度草地变成了中盖度草地，分
８３１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
图４　２００１年研究区域内景观类型分布
犉犻犵．４　犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犿犪狆狅犳狋犺犲狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪犾犪狀犱狊犮犪狆犲狊，２００１
别占２００１年中盖度草地的８１．０４％和１１．６０％；１５１．９８ｋｍ２ 的高盖度草地变成了较高盖度草地，占２００１年较高
盖度草地面积的５２．８９％，草原植被状况恶化趋势明显。
２．４　单景观类型分析
城镇景观的面积１５年来一直处于扩张的状态，年均增加４．６７％，扩张占用土地主要为草地和农田。特别是
１９８８年呼伦贝尔市开始实行经济体制改革试验区建设后，城市建设取得了突飞猛进的发展，使得城镇景观的面
积迅速扩大，１９８６－１９９１年间，城镇面积年均增加１０．９５％。另外，１５年来城镇景观的斑块数量、斑块密度趋于
下降，最大斑块指数增加明显，总体上城镇景观破碎度下降，这与研究区域内城市化程度不断加强的实际情况相
符。
１５年间，农田景观年均增加０．７８％，扩张占用土地主要为不同盖度的草地景观。其中，由于研究区域内在
１９８０－１９８６年的大规模开荒后，进行了较为严厉的退耕措施，使得１９９１年的农田景观面积较１９８６年有所下降，
９３１第１８卷第１期 草业学报２００９年
表２　研究区域内１９８６，１９９１，１９９６和２００１年景观指数
犜犪犫犾犲２　犔犪狀犱狊犮犪狆犲犻狀犱犲狓狅犳狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪，１９８６，１９９１，１９９６，２００１
年份
Ｙｅａｒ
景观指数
Ｌａｎｄｓｃａｐｅ
ｉｎｄｅｘ
城镇
Ｃｉｔｙ
沙地
Ｓａｎｄ
农田
Ｆａｒｍｌａｎｄ
水域
Ｗａｔｅｒ
低盖度草地
Ｌｏｗｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
中盖度草地
Ｍｏｄｅｒａｔｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
较高盖度草地
Ｈｉｇｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
高盖度草地
Ｈｉｇｈｅｒｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
研究区域
Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｒｅａ
１ ＣＡ（ｋｍ２） ４２．０８ ６５．２３ ４４０．５１ ８３．００ ０．８６ ２５．４３ ２１６４．２０ ３４２．３２ ３１６３．６３
９ ＰＬＡＮＤ（％） １．３３ ２．０６ １３．９２ ２．６２ ０．０３ ０．８０ ６８．４１ １０．８２ １００
８ ＮＰ（个Ｎｏ．） ５０ １１８７ ４２ ２１３１ １７４ ３３０８ ５３７９ ７１３６ １９４０７
６ ＬＰＩ（％） ０．３３ １．０７ ５．０２ ０．６０ ０ ０．０５ ３２．７２ ４．８９ ３２．７２
ＰＤ（个Ｎｏ．／ｋｍ２）０．０２ ０．３８ ０．０１ ０．６８ ０．０６ １．０５ １．７０ ２．２６ ６．１６
１ ＣＡ（ｋｍ２） ６５．１１ ８６．２４ ３９８．９８ １２０．５４ ０．６０ １０．３５ １５４６．０５ ９３５．７６ ３１６３．６３
９ ＰＬＡＮＤ（％） ２．０６ ２．７３ １２．６１ ３．８１ ０．０２ ０．３３ ４８．８７ ２９．５８ １００
９ ＮＰ（个Ｎｏ．） ３８ ２１３０ ４２ ２９４０ ９１ １１５９７ ９９２２ １３２４ ２８０８４
１ ＬＰＩ（％） ０．７７ ０．３２ ５．２２ ２．２１ ０ ０．０１ ２０．９２ ５．２３ ２０．９２
ＰＤ（个Ｎｏ．／ｋｍ２）０．０１ ０．６７ ０．０１ ０．９３ ０．０３ ３．６７ ３．１４ ０．４２ ８．８８
１ ＣＡ（ｋｍ２） ７０．７９ ８６．３３ ４８３．８１ ６６．８３ ０．５９ １８．６０ ２０８１．８６ ３５４．８２ ３１６３．６３
９ ＰＬＡＮＤ（％） ２．２４ ２．７３ １５．２９ ２．１１ ０．０２ ０．５９ ６５．８１ １１．２２ １００
９ ＮＰ（个Ｎｏ．） ２９ ３５８７ ３６ １２１０ ６９ ３０９８ ４７００ ６３６３ １９０９２
６ ＬＰＩ（％） １．１０ ０．５２ ６．４８ ０．５９ ０ ０．０４ ３１．５２ ４．８３ ３１．５２
ＰＤ（个Ｎｏ．／ｋｍ２）０．０１ １．１３ ０．０１ ０．３８ ０．０２ ０．９８ １．４９ ２．０１ ６．０３
２ ＣＡ（ｋｍ２） ７１．５４ １４１．００ ４９２．３１ ５８．４３ ７２６．２８ １３８０．２１ ２８７．３５ ６．５１ ３１６３．６３
０ ＰＬＡＮＤ（％） ２．２６ ４．４６ １５．５６ １．８５ ２２．９６ ４３．６３ ９．０８ ０．２１ １００．００
０ ＮＰ（个Ｎｏ．） ３４ ５８４７ ５７ １３６７ ９１１４ ９０５４ ４０７８ ５２７ ３００７８
１ ＬＰＩ（％） １．２２ １．０３ ６．２８ ０．５７ １１．４８ １３．６６ ４．２６ ０．０３ １３．６６
ＰＤ（个Ｎｏ．／ｋｍ２）０．０１ １．８５ ０．０２ ０．４３ ２．８８ ２．８６ １．２９ ０．１７ ９．５１
　ＣＡ为相同斑块类型面积。ＮＰ为斑块数量。
　ＣＡ：Ｔｈｅｓｕｍｏｆｔｈｅａｒｅａｓｏｆａｌｐａｔｃｈｅｓｉｎｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐａｔｃｈｔｙｐｅ．ＮＰ：Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐａｔｃｈｅｓｉｎｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐａｔｃｈｔｙｐｅ．
表３　研究区域内景观类型面积转化率
犜犪犫犾犲３　犚犪狋犲狅犳犱狔狀犪犿犻犮犮犺犪狀犵犲狊狅犳犾犪狀犱狊犮犪狆犲狋狔狆犲狊犪狉犲犪犻狀狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪 ％
土地类型Ｔｙｐｅｏｆｌａｎｄ 犓１９８６－１９９１ 犓１９９１－１９９６ 犓１９９６－２００１ 犓１９８６－２００１
城镇Ｃｉｔｙ １０．９５ １．７４ ０．２１ ４．６７
沙地Ｓａｎｄ ６．４４ ０．０２ １２．６７ ７．７４
农田Ｆａｒｍｌａｎｄ －１．８９ ４．２５ ０．３５ ０．７８
水域 Ｗａｔｅｒ ９．０５ －８．９１ －２．５１ －１．９７
低盖度草地Ｌｏｗｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ －６．０５ －０．３３ ２４５９９．６６ ５６２３．４１
中盖度草地 Ｍｏｄｅｒａｔｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ －１１．８６ １５．９４ １４６４．１０ ３５５．１７
较高盖度草地 Ｈｉｇｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ －５．７１ ６．９３ －１７．２４ －５．７８
高盖度草地 Ｈｉｇｈｅｒｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ ３４．６７ －１２．４２ －１９．６３ －６．５４
　注：犓１９８６－１９９１表示１９８６－１９９１年５年间的土地利用转化率。
　Ｎｏｔｅ：犓１９８６－１９９１ｍｅａｎｓｔｈｅｒａｔｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｆｌａｎｄｕｓｅｆｒｏｍ１９８６ｔｏ１９９１．
０４１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
表４　研究区域内１９８６－２００１年景观类型空间转移矩阵
犜犪犫犾犲４　犜狉犪狀狊犳狅狉犿犪狋犻狅狀犿犪狋狉犻狓狅犳犾犪狀犱狊犮犪狆犲狋狔狆犲狊犻狀狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪，１９８６－２００１ ｋｍ２
景观类型
Ｌａｎｄｓｃａｐｅｔｙｐｅ
城镇
Ｃｉｔｙ
沙地
Ｓａｎｄ
农田
Ｆａｒｍｌａｎｄ
水域
Ｗａｔｅｒ
低盖度草地
Ｌｏｗｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
中盖度草地
Ｍｏｄｅｒａｔｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
较高盖度草地
Ｈｉｇｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
高盖度草地
Ｈｉｇｈｅｒｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒ
１９８６年
Ｙｅａｒ
城镇Ｃｉｔｙ ３６．９８ ０．４７ ０．０７ ０．２４ ２．４０ １．７８ ０．１０ ０ ４２．０４
沙地Ｓａｎｄ ０．６６ ５２．１７ ０．０６ ０．１９ ９．０１ ３．１５ ０．０２ ０ ６５．２７
农田Ｆａｒｍｌａｎｄ １．３５ １．３９ ３４０．４４ ０．０３ １９．８１ ７４．６３ ２．７０ ０ ４４０．３４
水域 Ｗａｔｅｒ ０．１４ ２．０７ ０．２４ ４２．８２ ３．８７ １５．７５ １７．８７ ０．２３ ８３．００
低盖度草地
Ｌｏｗｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
０．０１ ０．０３ ０ ０．０７ ０．０７ ０．０７ ０ ０ ０．２６
中盖度草地
Ｍｏｄｅｒａｔｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
０．９３ ５．１７ ０．７３ １．３０ ９．２８ ６．１９ ０．４５ ０ ２４．０５
较高盖度草地
Ｈｉｇｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
３０．４０ ７８．７５ １４０．３８ ９．２２ ６７３．５０ １１１８．５９ １１４．２２ ０．４６ ２１６５．５３
高盖度草地
Ｈｉｇｈｅｒｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
１．０６ １．００ １０．１６ ４．５５ ８．０６ １６０．１９ １５１．９８ ５．８３ ３４２．８１
２００１年 Ｙｅａｒ ７１．５３１４１．０４ ４９２．０８ ５８．４２ ７２６．００ １３８０．３６ ２８７．３５ ６．５１ ３１６３．２９
但随着粮食作物的价格上涨，在经济利益的驱使下，研究区域内又重新出现开荒的现象。１９９１年以后农田
景观的斑块数量、斑块密度和最大斑块指数均处于增加趋势，表明农田景观总体上仍处于扩张趋势，尤其是２００１
年在研究区域的东南部地区，农田景观增加明显。
与１９８６年相比，水域景观的面积除１９９１年增加外，其他年份均处于减少趋势，总体上１５年间水域景观的面
积年均减少１．９７％。减少的水域景观主要转化为不同盖度的草地景观。此外，水域景观的斑块数量、斑块密度
和最大斑块指数均处于下降趋势，草原植被的自然生境趋于恶化。
沙地景观面积增加明显，年均增长７．７４％，扩张占用的土地主要以较高盖度的草地为主，占扩张总面积的
８８．６０％，表明草原植被状况较好的区域沙化问题最为严重，这与人为活动对草原景观的干扰关系密切。１５年
来，沙地景观带的斑块数量和斑块密度增加明显，与１９８６年相比，２００１年的斑块数量、斑块密度均增加近４倍，
最大斑块指数却有所下降，说明该区域内的沙地景观破碎化程度加强，人们在治理严重沙化地区的同时，忽略了
对未沙化草原植被的保护，特别是河道两侧、城镇周边沙化景观的斑块数量增加显著。
２００１年草原景观植被状况严重恶化。研究区域内１９８６，１９９１，１９９６和２００１年４年中前７个月的累积降水
量分别为８８．２，１８５．７，２８２．９和１３４．０ｍｍ，其中１９９６年的雨水条件最好，但根据ＮＤＶＩ植被指数的监测结果来
看，１９９１年的植被状况最好，２００１年最差，１９８６年与１９９６年相差不大。这主要由于长期以来人口和载畜量的迅
速增加，草原利用强度持续加大，使得该地区的草原群落结构发生了严重的逆向演替，草原丧失了自身具备的生
态自我恢复功能，因此尽管２００１年该地区前７个月的累积降水量（１３４．０ｍｍ）要大大超过１９８６年该地区前７个
月的累积降水量（８８．２ｍｍ），但短期内较好的外界条件（气温、降水）已经不能帮助该地区的草原植被状况迅速恢
复改善，因此造成２００１年植被状况的严重恶化。
３　结论与讨论
３．１　草甸草原自身生态修复功能有限。草原生态系统都具有一定的潜在生态修复功能，由于所处自然条件较
好，草甸草原是各草原类型中潜在生态修复功能最强的一类草原，但任何潜在生态修复功能的发挥都是有条件
的，过度加大草原利用强度，使得草原植被群落结构、土壤环境发生严重逆向演替，破坏了草原生态修复潜能发挥
作用的物质基础，直接导致这种修复潜能的丧失，使得草原朝着持续恶化的方向发展。特别是呼伦贝尔草原，有
１４１第１８卷第１期 草业学报２００９年
着长期的打草舍饲历史，这种草原利用方式在很大程度上破坏了草原种子资源库的完整性，严重限制了草原自身
生态修复功能的发挥。
３．２　人为干扰是草原植被状况恶化的重要因素。１５年间，对草原植被影响显著的自然因素并未出现明显恶化，
相反，与１９８６年相比，其他３个年份前７个月的累积降水量均远高于１９８６年。但研究区域内１５年间人口、载畜
量增加显著，草原利用强度不断加大，开荒、修路、挖煤、采油、挖药等人为因素成为草原植被状况迅速恶化的催化
剂，致使草原面积持续下降、植被状况不断恶化，特别是道路、城镇、农田周边的沙地景观扩张明显。因此，人类活
动产生的干扰是导致该区域草原生态系统恶化的重要原因。
３．３　城市化程度加强，经济发展由粗放型向城市化集约型模式转变。１５年间，城镇景观面积增加明显，破碎化
程度下降，斑块更加集中连片，特别是海拉尔区扩张明显。尽管城镇景观的扩张侵占了周边大量优质草地，但这
种粗放型经济发展模式向城市化集约型经济增长模式的转变，增强了城市服务功能和其对牧区剩余劳动力的吸
纳能力，特别是完善了草原旅游产业发展的基础设施，增加了就业机会，减轻了研究区域内草原景观在整体上所
面临的经济发展压力，是草原牧区实现生态环境改善和经济可持续发展的必由之路。
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２４１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
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犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犱狔狀犪犿犻犮狊狆犪狋犻犪犾狋犲犿狆狅狉犪犾犮犺犪狀犵犲狊狅犳犾犪狀犱狊犮犪狆犲狆犪狋狋犲狉狀狊犻狀犎狌犾狌狀犫犲狉犿犲犪犱狅狑狊狋犲狆狆犲狊
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ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｂｉｎ１，２，ＹＡＮＧＧｕｉｘｉａ１，２，ＨＵＡＮＧＱｉｎｇ２，ＬＩＧａｎｇ１，２，ＣＨＥＮＢａｏｒｕｉ１，２，ＸＩＮＸｉａｏｐｉｎｇ１，２
（１．ＨｕｌｕｎｂｅｒＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｓｙｓｔｅｍＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ
ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇａｎｄＤｉｇｉｔａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙｏｆ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｐａｔｉａｌｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎｓｉｎａｎｄａｒｏｕｎｄＨａｌａｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｓｅｄ．
Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｗａｔｅｒ，ｓａｎｄ，ｆａｒｍｌａｎｄ，ｃｉｔｙ，ａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ
ｉｍａｇｅｓｏｆ１９８６，１９９１，１９９６ａｎｄ２００１，ａｎｄｏｎｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏ
ｈｉｇｈｅｓｔｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄ，ｈｉｇｈｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄ，ｍｅｄｉｕｍｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄａｎｄｌｏｗｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｕｓｉｎｇａＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ．Ｆｉｎａｌｙ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｐａｔｉａｌｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｅｉｇｈｔ
ｋｉｎｄｓｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｌａｎｄｓｃａｐｅｅｃｏｌｏｇｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．Ｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄｓｉｇ
ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２００１ｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａａｎｄｔｈｅａｒｅａｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅｗａｓｒａｐｉｄｌｙｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅ
ｅｘｔｅｎｔｏｆｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｌａｎｄｓｃａｐｅｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｈｉｇｈｅｓｔｈｉｇｈ
ｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄｔｏｍｅｄｉｕｍｌｏｗｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄ．Ｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｉｎｔｈｅ
ｐｅｒｉｐｈｅｒｙｏｆｒｏａｄｓ，ｃｉｔｙａｎｄｆａｒｍｌａｎｄｗｈｉｌｅｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｓｅｒｉｏｕｓｌｙｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ．Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ
ｔｈｅｃｉｔｙｌａｎｄｓｃａｐｅｗａｓｒｅｄｕｃｅｄａｓｐａｔｃｈｅｓｄｅｃｒｅａｓｅａｎｄｂｅｃａｍｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐａｔｔｅｒｎ
ｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｉｓａｔａｓｔａｇｅｔｈａｔｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｆｒｏｍａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｐａｔｔｅｒｎｔｏａｎｉｎｔｅｎｓｉｖｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｐａｔ
ｔｅｒｎ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎｓ；Ｈｕｌｕｎｂｅｒ；ｓｐａｔｉａｌｔｅｍｐｏｒａｌｄｙｎａｍｉｃ
３４１第１８卷第１期 草业学报２００９年