基于景观格局变化的楚雄州生境质量演变研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liqwart2
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生境质量是反应区域生态环境现状、衡量生态系统稳定性和生态安全的重要指标。基于景观格局变化定量研究区域生境质量的时空演变趋势、强度、影响因素及区域分异等特征,是合理布局下垫面、维护生态系统稳定和生态安全、提高生态系统服务价值实现可持续发展的重要过程。本文以楚雄彝族自治州为例,基于1995-2018年的6期Landsat遥感影像数据、30米高程数据、楚雄州及附近地级市气象站点获得的1990-2018年共29年的逐日温度和降水数据,借助ArcGIS、ENVI、eCognition、Origin、InVEST等软件和模型,通过遥感解译下垫面、Fragstats景观指数计算、气象数据统计及空间插值等数据处理方法,应用一元线性回归、最小二乘法趋势分析、土地利用转移矩阵、土地利用定量化分析模型、移动窗口法、ArcGIS空间样带剖面法等数据分析方法,系统地研究了楚雄彝族自治州景观组分、结构和生境质量变化,以及海拔、温度、降水和景观格局变化对生境质量的影响。结果表明:(1)楚雄州土地利用类型以耕地、林地、草地为主。至2018年,三者共占研究区总面积的98.72%,其中林地面积最大,占研究区总面积的60%以上。土地利用变化以耕地、林地、草地三者相互转换和建设用地的持续增长为主要特征。(2)景观格局变化总体表现为:景观破碎度增大、景观形状指数增大、景观聚集度减小、土地利用类型丰富、空间布局复杂、受人类活动的干扰程度增强。(3)景观类型及格局特征随海拔变化具有明显的梯度特征。人类活动多集中在海拔15002000米的山区受人类活动的干扰较小。山盆过渡带,垂直高差显著、滑坡、泥石流和洪涝频繁,使得局部地区碎石堆积、景观破碎度大。(4)楚雄州生境质量总体较好但呈退化趋势。(5)海拔、温度和降水对楚雄州景观格局变化和生境质量变化均具有显著影响。生境质量的空间分布特征与海拔、温度和降水的空间分布特征具有显著相关性。(6)景观格局变化对生境质量具有显著影响。景观类型面积变化与和生境质量变化存在相似的阶段性特征。各景观类型中林地生境质量状况最好,生境质量等级以优为主,占林地面积的85.4%以上,且林地面积变化与生境质量均值存在显著的正相关,说明林地具有显著的改善生境质量的作用,而建设用地和未利用地对生境质量的改善具有阻碍作用。景观格局变化对生境质量变化存在显著相关关系。生境质量均值与NP、PD、LSI、PAFRAC、IJI、SHEI、SHDI均存在显著负相关,与AREA_MN、AI、CONTAG、LPI均存在显著正相关,表明景观格局变化对生境质量变化具有显著影响。景观面积越完整、破碎度越低、聚集度越高、多样性越低、景观形状越简单,其生境质量越好。综上所述,楚雄州生境质量的时空变化是多因素共同作用的结果,与温度、降水变化的趋势、山盆地理结构特征及景观格局变化的方向、强度密切相关。故调整景观结构、优化景观布局、增加自然植被、减少山区开矿及城市不透水地面的集中分布、防止耕地破碎化种植,有利于形成植被降温蓄水的规模效应、减少城市热岛效应、提高生态质量以促进生态环境可持续发展。
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