川中丘陵区土地利用景观破碎化动态变化特征及驱动力研究 ——以绵阳盐亭县为例

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景观破碎化是人类活动作用于自然环境的一种显著表现形式,定量分析其演变过程及驱动力,能够再现地表景观的动态变化,为土地利用景观格局优化和高效合理利用土地资源提供思路和参考。川中丘陵区是中国最典型的方山丘陵区,区域内人口众多,土地利用率高,是四川省主要的农业区、经济区,但同时水土流失、超坡限开垦等生态环境问题严重。本研究以川中丘陵区典型县域盐亭县为研究对象,基于景观生态学理论,以1987年、1997年、2007年、2017年4期遥感影像为数据源,运用RS和GIS空间分析技术,提取土地利用景观类型数据。运用空间叠加分析法、土地利用动态度和转移矩阵等模型,分析土地利用景观动态变化过程和地形梯度效应;运用景观指数法,分析土地利用景观破碎化格局特征;运用主成分分析法,分析景观破碎化主次驱动因子。研究主要结论如下。(1)林地面积占研究区面积的59%以上,是盐亭县的基质景观。1987-2017年间,耕地和建设用地总量变化最为显著,耕地、林地、草地面积分别减少3177.99 hm~2、715.95 hm~2、23.13 hm~2,水域、建设用地、未利用地面积分别增加581.13 hm~2、3329.73hm~2、6.21 hm~2。耕地、林地、建设用地三者的转移变化关系尤为密切,建设用地的快速增加主要是由于中心城区、建制镇的扩张和成德南、绵西高速公路的修建。水域面积增加主要是由于莲花湖水库等大型水库的修建。(2)盐亭县土地利用景观类型具有明显的地形梯度效应。未利用地、建设用地、水域在高程等级1上呈优势分布,水域、耕地、草地、建设用地在坡度等级1上呈优势分布,耕地、林地在高程等级2上呈优势分布,耕地在坡度等级2上呈优势分布,在高程等级3、4和坡度等级3、4上,林地呈绝对优势分布。应对高程等级4和坡度等级4上的耕地持续实施退耕还林政策,不断增强林地的分布优势。对坡度等级3上的耕地进行保护性开垦,加强水土保持措施,逐步退耕还林,减小耕地在该坡度等级上的比重。(3)1987-2017年间,盐亭县土地利用景观破碎化程度不断加深,基质景观优势度下降,斑块混合散布。各土地利用景观类型均有不同程度的破碎化加深趋势,林地的破碎化程度最轻。受人类活动、经济发展和城镇化影响,建设用地和耕地斑块数量增加,斑块形状趋于复杂,破碎化最为严重。(4)本研究选取18个驱动指标进行主成分分析,提取3个主成分,累计贡献率达91.695%。第一主成分贡献率54.001%,与反映基础建设情况、经济发展水平等10个指标相关性高。第二主成分贡献率20.713%,第三主成分贡献率16.982%,与体现农业发展水平、城市化的指标相关性高。盐亭县土地利用景观破碎化的主导驱动力为经济发展和基础建设,次要驱动力为农业发展和城镇化。驱动力综合得分总体呈上升趋势,在2007年后综合得分值为正,且呈现明显的快速增长变化,人类活动的干扰对景观破碎化的影响大幅增强。
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