基于Fragstats和InVEST模型彭州市景观格局与生境质量的时空演变及评价

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四川省彭州市位于成都市公园生态旅游带,生态意义重大。近年来随着成都市公园城市的建设发展,生态保护刻不容缓。保证生态可持续发展需要研究景观格局现状,景观格局的变化也将影响生境质量,理解并掌握景观格局变化趋势对于生态保护规划至关重要。本文将从景观生态学的角度出发,通过研究不同景观斑块景观格局及其生境质量的时空变化,研究城市斑块景观格局与生境质量的关系,并找出存在的问题,对未来彭州市的生态建设发展提出相关建议。本文选取四川省彭州市2010年、2015年和2018年共三期的遥感影像作为研究的基础数据,运用ENVI 5.3与Arc GIS 10.2软件绘制土地利用分类图,对土地类型进行空间变化分析,并利用Fragstats 4.2软件计算彭州市景观格局指数,通过选择相应的景观指数,进行彭州市景观格局特征及变化的评价。然后利用In VEST 3.8.2模型中生境质量模块对彭州市的生态环境质量进行评价,并结合三方面数据进行彭州市的生态环境综合评价。2010年~2018年由土地利用、景观指数和生境质量综合分析得到以下结果:(1)耕地是彭州市的主要土地利用类型,2010年~2018年,彭州市主要致力于城镇建设发展,城乡、工矿、居民用地与耕地是面积流转幅度最大的土地类型,根据转移矩阵可发现城乡、工矿、居民用地建设主要利用了耕地面积。(2)通过景观格局指数分析出彭州市的6种斑块均有不同程度的破碎化发生,景观破碎化水平有上升的趋势,但景观格局还处于稳定状态。景观异质性程度由大到小为:未利用土地>水域>草地>城乡、工矿、居民用地>耕地>林地。(3)根据生境退化与生境质量数据可知,彭州市8年间的生境质量较稳定,生境质量由大到小为:林地>水域>草地>耕地>城乡、工矿、居民用地>未利用土地。整体景观平均处于高等级生境质量,生境退化处于低等级,但整体生境质量呈降低趋势,反映了彭州市的生态基质优良,但人类活动剧烈造成生境质量降低。其中林地的生境质量最优且稳定,水域的生境质量变化较大,生境退化幅度增大,需注重保护。(4)综合土地利用变化、景观指数和生境质量,发现林地与草地受到的生态影响最低,且生态结构最具稳定性,耕地、水域和城乡、工矿、居民用地和未利用土地的破碎化程度明显,在未来建设中需注重生态建设的保护。(5)在运用Fragstats 4.2分析景观指数时,通过同类指标对比发现,形状指标中,形状指数(LSI)仅适用于描述斑块的形状,不具有描述斑块破碎化的程度。聚散性指标中,聚集度指标(AI)更适用于描述景观水平的景观格局,在斑块类型水平中得到的数据来评价景观异质性具有误差。
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