盘锦地区土地利用与景观格局动态分析1)

唐 强 闫红伟 高 琦

(沈阳农业大学，沈阳，110866)(辽宁行政学院)

土地利用是土地在人类活动干预下进行自然再生产和经济再生产的复杂过程，它将受到多种因素的制约［1］。全面掌握区域土地利用特点，是加强土地资源开发，维持并改善区域生态环境的基础［2］。近年来，景观生态学及其相关学科对区域景观格局优化、景观格局演变，以及景观格局变化带来的生态效应研究一直为研究人员所重视，定量研究区域景观格局已经成为景观生态学研究中重要的研究课题和研究方向［3-7］。了解该区域的土地利用状况和景观格局动态变化特点，将有助于对辽河三角洲区域生态综合管理，并为合理进行土地规划提供科学依据。

1 研究地概况

辽河三角洲是我国四大河流(长江、珠江、黄河、辽河)三角洲之一［8］。区域内沟壑纵横，主要河流有大辽河和双台子河，两股河流均向南流入渤海辽东湾，它们同大凌河一起作用，冲积形成辽河三角洲平原。核心区域为盘锦市［9］，地理坐标为东经121°31'～122°28'，北纬 40°40'～41°27'。其境内地势平坦，地貌类型单一，主要为冲海积平原，平均高程低于7 m。区域内自然资源丰富，稻米、芦苇、油气，以及水产资源全国闻名，中国第三大油田——辽河油田就位于此。

2 材料与方法

数据源与应用软件:以辽河三角洲1995和2009年同期Landsat5 TM遥感图像为主要数据源，辅以该区域1∶10 000地形图。以ENVI4.8为操作平台，对遥感影像进行预处理，作为土地利用分类底图，结合国标《土地利用现状分类》的分类体系，对区域土地利用状况分析，完成区域两个时期土地利用分类图，最后借助ArcGIS9.3软件和Fragstats3.3软件［10］，通过格式转换、空间分析等处理，进行数据统计分析和景观格局指数计算。

遥感影像处理:借助ENVI软件进行影像预处理，参照1∶10 000地形图进行了几何校正和影像配准，将两幅遥感影像基于地理坐标进行了图形镶嵌，并根据盘锦市市域边界矢量图进行了图形剪裁，完成遥感影像的预处理;对遥感影像进行4，3，2假彩色合成，并进行图像增强，作为监督分类底图;利用ENVI软件AOI功能对不同分类进行影像提取，借助最大似然法［11］对影像数据进行监督分类，并进行分类后处理;根据野外考察以及相关技术资料，进行进一步人工目视解译［12］，以修改混分和错分类结果，提高解译精度，完成区域土地利用类型图。

土地利用类型划分:主要参考调查区域土地利用特征，以及Landsat-5 TM影像数据，并依据国标《土地利用现状分类》的分类体系［13］，确定区分8种土地利用类型:旱地、水田、林地、滩涂、水域、虾蟹田、湿地、建设用地。

景观指数选择:景观格局分析主要基于两个层次［14］，即景观水平和类型水平。选择依据主要是考虑对研究区破碎化程度和斑块变化与分布情况的评价。

景观水平上主要选择的指数有斑块密度指数(PD)、景观斑块形状破碎化指数(FS)、Shannon多样性指数(SH，D，I)、Shannon 均匀度指数(SH，E，I)、聚集度指数(AI)。

类型水平上主要选择的指数有斑块密度指数(PD)、景观斑块形状破碎化指数(FS)、最大斑块占景观面积的比例(LP，I)、景观面积比(PL，A，N，D)。

3 结果与分析

3.1 景观水平上的景观指数分析

斑块密度指数(PD)可以评价整个景观(研究区)的景观破碎化状况，从而可以识别景观受干扰的强度，一般比值愈大，破碎化程度愈高。景观斑块形状破碎化指数(FS)是反映景观斑块形状破碎化的指数，其表达式为

式中:FS是某一景观类型斑块形状破碎化指数;MS，I是景观斑块的平均形状指数，当指数较高时，则形状破碎化程度较深。

从表1中可知，从1995—2009年，斑块密度增大，从 43.01 增加到 47.71，变化了 4.70，说明区域总体破碎化程度在增大;但从反映斑块形状破碎化程度的景观斑块形状破碎化指数(FS)来看，2 a均在0.20左右，变化为0.09，说明区域斑块形状破碎化程度相对较低。香农多样性指数(SH，D，I)和香农均匀度指数(SH，E，I)反映的是整个景观斑块类型的变化情况及各斑块在景观中分布的情况。表1中，SH，D，I和 SH，E，I变化不大，说明研究区域景观类型没有明显变化，景观斑块在区域中总体呈现均衡化发展。聚集度指数(AI)描述的是景观里不同生态系统的团聚程度。在2 a里都比较高，分别为0.78和0.82，说明研究区域是以少数大斑块为主体构建起来的，这与研究区分布较大斑块的水田、苇田湿地等实际状况相符。总之，从相关指数分析得知，研究区域总体处于破碎化进展缓慢期，景观斑块总体变化不大。

表1 景观水平的景观格局指数

3.2 类型水平上的景观指数分析

景观面积百分比(PL，A，N，D):景观面积百分比(PL，A，N，D)等于某一斑块类型的总面积占整个景观面积的百分比。15 a间，代表区域自然特征的林地、湿地和滩涂的 PL，A，N，D数值均呈现负增长，而人工景观类型中的水田、虾蟹田和居民点及工矿用地PL，A，N，D数值均呈现正增长。这几类用地类型中，滩涂类型 PL，A，N，D数值减少最大，达到 7.23(表 2);居民点及工矿用地 PL，A，N，D数值增加最多，达到 5.77，说明区域滨水区域滩涂区域和居民点及工矿用地区域经济活动相对频繁，受到人工干扰增加，是生态保护重点关注区域。

最大斑块占景观面积的比例(LP，I):LP，I等于某一斑块类型中的最大斑块占整个景观面积的比例。表2中，水田、虾蟹田和居民点及工矿用地LP，I数值增加，以水田类型LP，I数值增加最多，达到3.70;林地、滩涂和湿地等自然景观类型LP，I数值在减小。这说明区域中人工景观类型斑块规模在增大，而自然景观类型面临破碎化趋势，但除了水田类型增加相对较多，其他用地类型LP，I数值变化均不足2，说明15 a间区域中各类型的破碎化进程相对缓慢。

斑块密度(PD):类型水平上的斑块密度(PD)等于该类型斑块数除以景观总面积，它反映某类型的破碎化程度和空间异质性程度。从表2中可知，居民点及工矿用地类型的斑块密度在15 a间增加最多，达到 6.35，其次为水田，达到 2.50，说明该区域15 a间人工活动频繁，虽然两类在LP，I指数有所增加，但破碎化程度也在加深。旱地的PD指数数值减少最多，但从其 PL，A，N，D数值变化也可以看出，区域内零散的旱地斑块在逐渐减少，旱地分布相对集中，这与区域旱地实际分布相符。其他景观类型变化较小，说明这些类型的破碎化程度进展缓慢。

景观斑块形状破碎化指数(FS):从2 a各景观类型的景观斑块形状破碎化指数数值来看，总体都相对较低，不超过0.3，说明区域内各景观类型的形状破碎化程度较低。从表2中可看出，林地、滩涂、水域和湿地等自然景观的FS指数在增加，但变化较小，说明区域自然景观的形状受到人为轻微干扰，尚处于自然景观自身调控范围内，没有出现不可逆影响。

表2 类型水平的景观格局指数

4 结束语

从2 a的景观面积百分比来看，人工湿地(水田)和自然湿地占主要比例，说明盘锦市景观基质主要为湿地景观。综合相关指数，2种湿地类型变化呈现相对性，人工湿地景观在增加的同时，破碎化程度也在加大;而自然湿地景观虽然面积在减少，破碎化程度进展缓慢，说明该区域对自然景观总体保护较好，自然景观尚处于自身可调控范畴，这与国家在双台子河口设立国家级自然保护区息息相关。在研究中也发现，随着经济快速增长，人工建设用地量和工矿用地量增长迅速，破碎化程度也在加深。这在一定程度上会辐射影响到其他用地类型的组成结构，这种影响主要表现在其他人工用地类型破碎化程度在增加，只是目前这种表现还较弱，说明该区域人工景观区域破碎化程度处于进展缓慢期，但即便如此，人工景观类型区域的生态保护问题也应成为接下来需要关注的问题，使其能够同自然景观形成统一的良性互动的生态有机体。

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［3］侯伟，陈锋，杨春露，等.辽宁中部城市群土地利用时空格局遥感分析［J］.东北林业大学学报，2011，39(1):113-115.

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