基于GIS和RS的石羊河流域景觀格局分析及景觀格局利用優化研究.pdf

1、隨著景觀格局、功能和過程研究的深入，景觀利用及優化作為生態環境治理的重點被越來越重視，但其理論和方法的研究仍然是景觀生態學研究的一個難點問題。景觀格局連通度與景觀功能聯系程度息息相關，不論維持生態穩定或促進生態圈內外部健康發展，都必須提升景觀結構的空間聯系。石羊河流域地處河西走廊，是河西走廊三大干旱內陸河流之一。由于特殊的自然地理條件和不合理的人類活動致使其下游地下水天然補給量減少、區域性地下水位下降、土地沙化、鹽漬化加重、植被退化等一

2、系列生態環境問題，出現了較為嚴重的生態危機，成為我國干旱區內陸河流域生態退化的典型和社會各界廣泛關注的焦點。本研究立足于這一典型區域，在綜合分析評價石羊河流域自然環境和社會經濟條件的基礎上，利用Landsat/TM、ETM影像為主要數據源，采用計算機監督分類和目視解譯相結合，解譯出4期景觀類型，每期影像各14類景觀要素。在GIS技術、數學模型及景觀生態學理論的支持下研究了石羊河流域景觀結構特征、景觀格局特征和生態功能空間差異，在此基礎上

3、，以景觀流運行受距離、阻力等因素影響作為出發點，依據累積耗費距離理論，采用最小累積阻力表面(MARS)和耗費表面(MCR)模型，借助表面擴散技術，研究了石羊河流域景觀結構緊密性和生態功能空間分布，進而構建源地、生態廊道和生態節點等景觀組分來加強生態網絡的空間聯系，最后提出本研究區域的景觀格局優化方案。成果可為石羊河流域水資源合理開發及生態環境規劃和重建提供科學依據，本文提出的格局優化法在水平關聯的方向上為景觀規劃指出了一條生態學途徑，是

4、對傳統的以適宜性評價為主導的生態規劃方法的有益補充。
　　 研究結果表明：
　　 （1)從南部的祁連山地至最北部的荒漠區，主要景觀類型的分布表現為：冰川與永久積雪寒漠水域沼澤草地林地耕地居民地河灘地鹽堿地裸土地裸巖沙地戈壁的順序。隨著海拔的降低，各類景觀互相疊置，交叉分布，分布線從南到北逐漸模糊。
　　 （2)石羊河流域20年來在14類景觀中，耕地景觀增加了1520.40km2，占流域總面積的3.65％，林地減少

5、了191.21km2，草地減少了1028.87km2，水域減少了71.65km2，居民地增加了27.40 km2，河灘地減少了78.24 km2，冰川與永久積雪減少了196.11km2，沙地增加了164.95 km2戈壁增加了75.35 km2，鹽堿地減少了316.83krri2，沼澤減少丁439.6lkm2，裸地增加了409.08 km2，裸巖增加了275.53 km2，寒漠增加了180.27 km2。
　　 （3)研究區景觀

6、類型以耕地、草地、林地和沙漠為主導，其它斑塊如水域、居民地、冰川和沼澤等鑲嵌于其中。20年來，研究區景觀斑塊數目增加了141個，但平均斑塊大小減小0.04 km2，說明景觀破碎度有所增加。核心斑塊面積平均減小0.07km2。說明對流域起關鍵作用的景觀斑塊面積在減小。多樣性指數20年間增大0.03，均勻度指數增加0.01，說明在景觀多樣性和均勻度分布方面有了改善和良性發展趨勢。與此同時，斑塊變異系數增大了1.31，邊緣密度減小了0.11，

7、核心區斑塊變異系數增大了1.03，核心區斑塊邊緣密度減少0.01。從整體上看，研究區各景觀類型的利用向非均勻化方向發展，說明區域內各景觀類型間的比例差異進一步增加。
　　 （4)利用格局優化法得出今后要重點調整和優化的區位和景觀類型：對耕地實施科學優化和管理，采取嚴格限制策略，對居民地要減少零星分布區域，以減少其對生態能流通的間接阻礙和對生態源、生態核心區的破壞。在研究區民勤綠洲和武威綠洲之間，民勤北部荒漠和耕地之間、天祝草原和

8、武威、古浪縣居民點及工礦地之間、各綠地與源地、核心斑塊之間構建生態廊道，寬度一般控制在200～300m，并結合流域下游治沙林、綠化帶等人工廊道分布和各城鎮居民區的擴展特征，確定一定范圍的廊道緩沖區，以增強廊道的生態效應。同時，減輕道路廊道和流域各支流廊道對源地景觀的切割和居民區對水域生態系統的沖擊。多條廊道交匯處和景觀緩沖帶相交處要減少人為活動對核心區的干擾，提高景觀的物質流的利用效率和營養元素的循環效率。要將孤立的棲息地斑塊與大型景觀