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山东省南四湖流域景观格局动态演变分析

王芳

  景观格局是景观异质性的空间表现,区域景观格局动态变化在一定程度上会对生态系统能量流和物质流产生影响,从而引起生态系统结构和功能的改变。随着城市化进程推进,建设用地面积扩展显著,区域景观类型之间发生大量转变,对于景观格局和生态环境产生深刻影响。山东省南四湖流域作为山东省乃至全国重要能源产地与粮食生产基地,人口数量增加显著,经济发展突飞猛进,工业化和城市化进程加快,交通系统日渐完善,人地矛盾日渐突出,导致流域内景观类型变化显著。因此,对山东省南四湖流域进行景观格局动态演变特征、演变过程、驱动机制及未来不同情景模拟预测分析,有利于从景观格局的角度来认识土地利用演化的规律性,进而为南四湖流域土地管理决策、城市规划建设及生态环境保护提供依据,对解决流域内社会经济发展与用地矛盾提供一定借鉴。本文借助RS、GIS技术,Landsat遥感影像及其他辅助数据资料,基于CART决策树分类法解译出1987、2002及2017年山东省南四湖流域景观类型数据。以此为数据源,利用景观格局指数、动态变化模型、景观转移矩阵、景观梯度、Logistic回归模型及CLUE-S模型研究方法,对流域1987—2017年间景观格局动态演变、主要景观变化驱动机制及未来30年间不同模拟情景下景观动态变化进行分析,得出结论如下:(1)1987—2017年间,流域景观类型始终以耕地和建设用地为主,且耕地面积缩减与建设用地面积扩增趋势显著。受2002年特大干旱影响,水域面积呈先缩减后增加趋势。林地面积总体变化不大,草地和未利用地面积均呈缩减趋势。流域景观破碎化程度加强,分布呈现多样化、均匀化趋势。(2)从动态转移来看,耕地和建设用地变化幅度最大,分别以0.46%和3.82%的速度减少和增加了3011.97km2和3351.31km2。耕地流失的主要方向为建设用地,有4109.22km2的耕地转变为建设用地,占耕地变化量的86.38%,对建设用地面积增加的贡献率达到95.24%。水域动态度达到2.11%,主要来源为耕地和未利用土地。流域内林地和草地主要流转方向为耕地;未利用土地动态度达-2.95%。(3)流域景观动态变化程度存在区域差异,高建设用地景观梯度区主要集中在各县市中心城市地区,并逐渐向周边扩展,大面积耕地被开垦为建设用地,尤其是菏泽牡丹区、济宁市中区、滕州市等县市中心城市周边变化最为显著。景观梯度值在80—100区间内的耕地面积比重由67.13%减少到38.96%,单位格网面积减少量达到0.57—0.99km2;建设用地单位格网面积增量更是达到了0.71—0.99km2。高水域景观梯度区面积增幅显著,单位格网面积最大增量达1km2。(4)景观类型变化深受自然环境与社会经济因素的影响,且后者为主要驱动因素。两个研究时段内,距县市距离和距铁路距离都是耕地转出和建设用地转入的重要驱动因素。随建设用地扩增模式由内向填充式变为外扩式,距县市距离的回归系数由负值变为正值;距离铁路等交通线的回归系数均为负值,可见交通区位条件对于社会经济增长、区域城镇化进程起到带动推进作用。(5)不同模拟情景下,2017—2047年间景观演变趋势存在显著差异。自然发展情景下,耕地和建设用地变化幅度最大,林地与草地面积变化不大。生态保护情景下,草地面积猛增,林地、水域及草地等生态用地增加显著。耕地保护情景下,耕地和建设用地变化幅度骤减,耕地得到有力保护;林地和草地面积均呈减少趋势。……   
[关键词]:景观格局;动态演变;驱动机制;模拟分析;山东省南四湖流域
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:曲阜师范大学2018年