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昌江黎族自治县(以下简称昌江县)作为“海南西部工业重镇”,历经数十年间工业建设和城市发展,成效显著,但是其所面对的生态压力也因为城市的发展而与日俱增,如何把握生态和发展之间的平衡是昌江县在飞速发展过程中需要深思的问题。本文以景观格局的动态变化为切入点,以时空分析思维为引导,通过研究昌江县景观格局的结构特征与时空演变规律,对昌江县生态环境的脆弱性质动态评估,分析其空间分异特性和它在时间尺度上的演化规律;再结合生态环境脆弱性质采用MCR模型对昌江县进行景观格局优化,以期为昌江县生态环境和社会经济的可持续发展提供科学辩证的理论指导。所得研究结果如下: (1)昌江县的景观类型以林地景观和农地景观为主,且以林地景观面积最大,占据全县总景观类型面积的60%以上,由此可知昌江县的景观基质为林地景观,但建设用地景观在研究调研期间内没有发生任何景观转移现象,景观安全系数最高。建设用地景观是整个研究时期内动态度最高的景观类型,在此期间达到51.39%,说明昌江县建设用地在此期间的得到了较大程度的发展,城市化进程推进速度较快。 (2)根据改进型景观面积损失精度评价模型的评价结果显示,昌江县适宜景观粒度为150m,在此粒度条件下景观斑块之间的组合状态达到最佳。 (3)景观尺度上,本文选取PD、CONTAG、IJI、SHDI、SHEI这5个景观指数对研究区的格局变化进行分析。其中PD值呈现出先增大后缓慢减小的现象,说明三个时间段昌江县景观异质性大小的排序为2010年>2017年>2000年。CONTAG呈缓慢减小趋势,而IJI指数呈现缓慢增加趋势,说明研究区的景观破碎化程度缓慢升高,期间不同斑块类型的邻接概率在增加,相同斑块之间的密集程度减少,虽然有助于整个景观能量和信息的传播和扩散化,但增加了某些弱势种群灭绝的可能性。SHDI和SHEI在此期间都表现为持续增加的趋势,说明昌江县景观类型趋于丰富多元化,景观的破碎化程度也增加,其不定性的信息含量也越大。 斑块类型尺度上,本文选取PD、LPI、CONNECT、COHESION、DIVISION、AI、MPI这6个景观指数从斑块类型结构组成、斑块类型连通性分析、斑块类型聚散性分析和斑块类型邻近度分析这四个方面对研究区斑块类型尺度上的变化进行分析,结果表明:农地景观和建设用地景观的景观破碎度不断下降,且景观斑块之间的聚合作用增大,发展方向趋于集中,斑块之间的能量和信息连通性有所增强,这与人类集中化、社会化的发展规律息息相关。林地景观、宜林地景观和水域景观的景观破碎度呈现上升趋势,且景观斑块之间的聚合作用相对减小,斑块之间的能量和信息连通性略有下降,其中水域景观由于面积过小,变动幅度不太明显。 (4)根据生态脆弱性评价模型测算出昌江县及各行政区三个时间段的生态脆弱性值,采用Natural Breaks法将昌江县各行政区生态脆弱性分为5个等级。其中,0.0454-0.0633为一级脆弱区,0.0633-0.2107为二级脆弱区,0.2107-0.3000为三级脆弱区,0.3000-0.4134为四级脆弱区,0.4134-0.4973为五级脆弱区。昌江县大部分行政区在三级脆弱区到五级脆弱区之间,林地景观和水域景观占比较大的行政区所表现出的生态脆弱性较高,因此这些区域更需要被保护。 (5)2017年昌江县共16块生态斑块划入生态源地,主要包括林地和水域2种景观,这些生态源地主要分布于东南部的霸王岭林场和西部昌化江冲积区域,其中东南部霸王岭林场的生态斑块分布最广,面积最大,水域生态斑块主要分布于昌化江附近。2017年昌江县综合生态阻力面中高阻力值区域分布较分散,在昌江县区域内北部由东向西呈带状分布,且中间位置的阻力值最高,西部、西北部和西南部有少许分布;低阻力值主要分布于西南部生态环境较好的霸王岭林场。 (6)昌江县2017年生态廊道总条数20条。根据生态廊道在景观格局中的分布及功能特点,将生态廊道分为农地生态廊道、林地生态廊道和建设用地生态廊道三类,其中农地生态廊道条数较多,表明研究区内农田景观生态廊道是重点建设对象。 根据生态节点在昌江县景观格局中的分布及功能特点,将生态节点分为农地生态节点、林地生态节点和建设用地生态节点三类,昌江县生态景观格局中共有生态节点13个,其中农地生态节点9个,占总数的69.23%;林地生态节点3个,占总数的23.08%;建设用地生态节点1个,占总数的7.69%。