景观异质性是组成各个相异的景观功能与结构的基础,它不仅影响着景观生产力与生物多样性,而且还影响着物种、资源和干扰在景观中的扩散与安排,对景观生态过程与整体功能也同样存在着重要的调控作用。黄河下游平原地区长期以来以农业景观生态系统为主体,主要从事农业生产活动。本文以黄河下游平原地区的郑汴地区为研究区,应用景观生态学基本原理,并综合运用遥感(Remote Sensing)技术和地理信息系统(Geographic Information System)技术,以1992年Landsat—5 TM、2002年Landsat—5TM和2013年Landsat—8 OLI三期遥感影像为基础数据源,在ArcGIS 10.1、Fragstats 4.1、GS+7.0和Excel 2007等软件支持下,对研究区时空上的异质性进行分析。结果表明:(1)景观动态明显,耕地是区域景观基质,转移比率较大研究区21年的发展中,耕地面积明显减少,建设用地面积持续增加,林地面积也在不断扩大。研究区自1992年到2002年,景观类型面积转移中变化程度相对较高的是耕地和建设用地类型,耕地主要向建设用地转移,比率最高。自2002年到2013年,景观类型面积转移中耕地斑块类型、河流斑块类型和库塘斑块类型面积逐渐呈现减少趋势,变化率相对比较大的依然是建设用地斑块类型。(2)景观空间构型变化显著景观的最大斑块指数(LPI)与聚集度指数(CONTAG)呈不断减少的趋势;景观多样性指数(SHDI)呈不断增加的趋势;而景观斑块密度指数(PD)、景观斑块数量指数(NP)和景观形状指数(LSI)则呈现先减少再上升的现象。尤其是建设用地的斑块数量和最大斑块形状指数等都表现出不断增大的趋势。在景观类型水平上,林地的斑块数量与建设用地斑块类型的斑块数量呈现不断增加的趋势;耕地斑块类型的面积数量呈现不断减少的趋势;滩地斑块类型与库塘斑块类型的面积从1992年至2002年不断增加,但是自2002年至2013年则表现出不断减少的趋势;林地斑块类型的面积自1992年到2002年间表现出不断减少,而自2002年到2013年则表现出不断增加的趋势;建设用地斑块类型的面积在20年的发展里一直呈现出上升的趋势,并且建设用地斑块类型的斑块数量(NP)和最大斑块形状指数(LPI)等都表现出不断增高的趋势。(3)郑汴地区最佳的分析尺度是在半径为1250 m的滑动窗口依据半变异函数原理与半方差分析方法,使用GS+软件对半径分别为150 m、250 m、500 m、750 m、1000 m、1250 m、1500 m、1750m、2000 m、2250 m、2500 m、2750 m和3000m的尺度内的景观类型特征进行分析,结果得出最佳的分析尺度是1250 m。(4)样带上景观变化与整体景观变化一致自西向东沿郑开大道和G310国道建立两条样带,在特征尺度下,建设用地斑块类型面积不断增加,耕地斑块类型面积不断减少,而斑块密度指数(PD)、斑块数量指数(NP)和景观形状指数(LSI)为先降低,后升高,与景观整体变化相一致。(5)景观综合异质性指数反映效果明显研究区21年间,耕地面积不断减少,其优势度也逐渐降低,但仍然是研究区的优势景观类型;建设用地面积、比例、斑块数等各项指标增加,优势度不断升高;林地优势度升高后基本保持稳定;与此相伴产生的是库塘面积和斑块数量降低明显,优势度显著降低。这是因为近年来随着郑汴地区城镇一体化的发展,为了方便两个地区的联系,逐渐建成了郑开大道等道路,道路两边也随之产生了许多建筑。这种现象就将原来用于耕作的土地变成了道路和建设用地,导致了耕地面积的减少,而建筑面积的增加。同时由于该区域建筑面积的增加会影响到原有的库塘面积的减少。(6)人类干扰强度对景观异质性的影响突出在郑汴地区中间选取了165个1250×1250 m的空间格子范围,并计算1992年、2002年和2013年3个年份中,所选取范围内的人类干扰强度指数(D),通过分析人类干扰强度指数发现,研究区景观的香农多样性指数和蔓延度指数对人类干扰强度影响的响应基本一致。随着人类干扰强度的增加,香农多样性指数和蔓延度指数均呈现升高的趋势,但近些年来这种趋势则逐渐不明显,这是由于在发展初期,人类干扰强度对景观组成和构型的影响显著,但是随着积聚程度的加剧,人类对景观的干扰也达到了一定的程度,此时反映出来的人类干扰强度对景观组成和构型的影响则逐渐减弱。经过对郑汴区域景观异质性的探讨,可以合理的开发利用、规划设计黄河下游平原地带土地资源,并且对黄河下游平原区域的可持续发展有着重大意义。