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1、LiaoningLiaoning NormalNormal UniversityUniversity教教师师指指导导本本科科生生科科研研训训练练项项目目 研研究究论论文文题题 目：目： 普兰店市土地利用景观格局及其生态环境效应普兰店市土地利用景观格局及其生态环境效应学学 院：院： 城市与环境学院城市与环境学院专专 业：业： 地理科学地理科学班级序号：班级序号： 2 班班 16 号号学学 号：号： 20081135020042学生姓名：学生姓名： 罗璇罗璇指导教师：指导教师： 张华张华2010 年年 12 月月第 1 页普兰店市土地利用景观格局及其生态环境效应普兰店市土地利用景观格局及其生态环境
2、效应学生：罗璇 指导老师：张华城市与环境学院地理科学专业2008级摘要：摘要：基于研究区 2005 年的土地利用图形数据，选用生态意义较明确的景观特征指数，从斑块类型和景观 2 个水平上定量分析了普兰店市景观空间格局，并揭示了土地利用景观格局对区域生态环境的影响。结果表明：旱地景观是普兰店市面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观，其面积比例为 45.5%，斑块个数比例为 5.0%，平均斑块面积0.86km2/个，斑块分离度仅为 0.03；林地景观的面积比例也较大，为 33.9%，草地和沼泽地的面积比例较小，分别为 0.64%和 0.03%。大部分旱地景观分布在普兰店市南部，林地景观大多分布在
3、北方。城乡用地、水田则相对集中分布在南部沿海地区。普兰店市的生态环境指数为 0.40，其生态环境质量总体一般。关键词：关键词：土地利用；景观空间格局；景观特征指数；生态环境效应；普兰店市Abstract: Basing on the sketch date of land use in the year of 2005, using the more explicit landscape metrics we quantify and analyze the landscape spatial pattern in Pulandian and in term of regions and ba
4、nners to reflect the affect of landscape pattern on regional eco-environmental. The result shows: (1) Dry land is the biggest in area, the most extensive in distribution, and the strongest in consecution substrate landscape in Pulandian. Its area proportion is 45.5%, patch number proportion 5.0%, av
5、erage patch area higher than 0.86km2/per, patch dispersion index only 0.03. The area proportion of woodland is also great by 33.9% . The area proportion of grassland which is 0.64% and wetland which is 0.03% is small. (2).Most dry land is in the south of Pulandian, and woodland is mostly in the nort
6、h. Paddy field，town and country land are in the south parts in concentrative distribution .(3) Eco-environment index in Pulandian is 0.40, the condition of eco-environment is in secondary.Key words: landscape spatial pattern；landscape metrics；eco-environmental effect；Pulandian引言引言土地利用/土地覆盖（LUCC）是 IG
7、BP 与 IHDP（全球变化人文计划）两大国际 项目合作进行的纲领性交叉科学研究课题，其目的在于提示人类赖以生存的地球环 境系统与人类日益发展的生产系统（农业化、工业化、城市化等）之间相互作用的 基本过程1。20 世纪 70 年代，全球气候变化研究是国际社会学术研究的热点领域之 一，随着研究的深入，人们认识到由人类活动所导致的土地利用/土地覆被变化 （LUCC ）是引起生态环境和气候变化的主要驱动力，同时又可对人类社会的可持 续发展产生重大的影响2。因此，土地资源的可持续利用是区域经济和可持续发展的 重要保证，特别是在沿海地区工业化和城市化发展所带来的土地利用压力更为显著。 以往的学者曾对普兰
8、店市的土地利用进行分析，大连市也曾受招标单位委托，为普 兰店市土地利用总体规划修编项目进行公开招标3。本文基于普兰店市的土地利用图第 2 页形数据，计算出相关的景观多样性、优势度指数等景观特征指数，对普兰店市土地 利用景观格局进行分析，并深入研究其生态环境效应，预测土地利用/土地覆盖变化， 进而评估生态环境问题，使得普兰店市土地利用有更广阔的发展前景4。1 1 研究区概况研究区概况普兰店市位于辽东半岛中南部东侧，沿中脊向东南、西南方向倾斜，与韩国、 日本隔海相望，南接大连，北通沈阳，东西连渤、黄二海。地理坐标为东经 121 52301221845，北纬 392000395900之间（图 1）本
9、区山脉为千山山脉余 脉，由西北向东南延伸变缓，最高山峰华尖子海拔 808.6m，平均海拔 200300m， 大部分地区属于剥蚀地貌，整个地形北高南低、西高东低。境内有大小河流 223 条， 其中碧流河流程达 150km300km，发源于盖州市小石棚乡。流程在 30km 以上的河 流友大沙河、复州河、鞍子河、清水河、吊桥河、甲河、占子河等。有大型水库一 座：刘大水库。中型水库三座：红旗水库、大梁屯水库、五四水库。图 1 普兰店市地理位置图 Fig.1 Geographic location of Pulandian本区气候属于南温带湿润半湿润季风气候。平均气温 8.410.6。一月份最低， 平均
10、气温-7.2-9.5，极端最低气温-19.6；七、八月份最高，平均气温 22.823.8，极端最高气温 37.4。平均年日照 2547.7 小时，平均年湿度为 67%，平均年降雨量为 596.9723.3mm，平均地温 13左右。无霜期为 174188 天。 土壤为残疾母质和坡积母质上发育形成的棕色森林土，土壤质地为棕壤，土层较薄， 石砾量较高，腐殖质含量较低，剖面过渡不明显，PH 值在 6.7 左右，呈酸性。森林覆 盖率为 94.1%。2 研究方法研究方法2.1 土地利用景观土地利用景观斑块斑块类型划分类型划分 本研究的基础数据为研究区 2005 年的土地利用图形数据，为土地资源的二级分类
11、系统（25 类）。考虑到景观格局研究的需要和辽宁沿海区域的地理环境状况，应用时 将二级分类归并为水田、旱地、林地、草地、水域、滩涂、城乡工矿居民用地（以下 简称为城乡用地）、沼泽地和未利用地共 9 种景观斑块类型（表 1）。第 3 页表 1 研究区景观斑块类型及含义 Table 1 Landscape patch-type and meanings in Pulandian土地利用景观斑块类型含 义水田指有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉，用以种植水稻，莲藕等水生农 作物的耕地，包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地旱地指无灌溉水源及设施，靠天然降水生长作物的耕地；有水源和浇灌设施，在一般年
12、 景下能正常灌溉的旱作物耕地；以种菜为主的耕地，正常轮作的休闲地和轮歇地林地指郁闭度30%的天然木和人工林。包括用材林、经济林、防护林等成片林地；郁闭 度40%、高度在 2 米以下的矮林地和灌丛林地；疏林地（郁闭度为 10%30%） ；未 成林造林地、迹地、苗圃及各类园地（果园、桑园、茶园、热作林园地等）草地指覆盖度在50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好，草 被生长茂密；覆盖度在 20%50%的天然草地和改良草地，此类草地一般水分不足， 草被较稀疏；覆盖度在 5%20%的天然草地。此类草地水分缺乏，草被稀疏，牧业 利用条件差 水域指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水
13、位以下的土地，人工渠包括堤岸；天 然形成的积水区常年水位以下的土地；人工修建的蓄水区常年水位以下的土地；河、 湖水域平水期水位与洪水期水位之间的土地；滩涂指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮侵地带城乡、工矿、居民用地指大、中、小城市及县镇以上建成区用地；农村居民点；独立于城镇以外的厂矿、 大型工业区、油田、盐场、采石场等用地、交通道路、机场及特殊用地沼泽地指地势平坦低洼，排水不畅，长期潮湿，季节性积水或常积水，表层生长湿生植物 的土地 未利用土地指地表为沙覆盖，植被覆盖度在 5%以下的土地，包括沙漠，不包括水系中的沙滩； 地表盐碱聚集，植被稀少，只能生长耐盐碱植物的土地；地表土质覆盖，植被覆盖 度
14、在 5%以下的土地；地表为岩石或石砾，其覆盖面积5%以下的土地；其他未利 用土地，包括高寒荒漠，苔原等2.2 景观格局指数计算景观格局指数计算 从斑块类型和景观 2 个水平上，选用生态意义较明确的景观格局指数5-9：斑块类 型面积及面积比例、斑块数（n i）、斑块分离度（F）以及景观多样性指数（H）、优 势度指数（D）、均匀度指数（E）和景观破碎化指数（C）等，来分析研究区景观格 局的空间变化特征。 斑块斑块分离度（分离度（F） F 表示某一景观斑块类型个体分布的分离程度。其值越大,表明该景观类型在地域 分布上越分散。其计算公式为：AAAnFii i/2/式中 n i为景观斑块类型 i 的斑块
15、数，A i为景观斑块类型 i 的总面积，A 为总景观 面积。 景观多样性指数（景观多样性指数（H） H 是一种基于信息理论的测量指数，能反映不同景观类型分布的均匀性和复杂性 的程度，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。计算公式为：第 4 页 miiiPPH1ln式中 Pi为景观斑块类型 i 在景观中所占的面积比例；m 为景观类型数。 景观优势度指数（景观优势度指数（D） D 通常用多样性指数的最大值与实际计算值之差来表示，用于测度景观结构组成 中某种景观要素支配景观的程度，亦即反映某种景观斑块类型在景观中所处的位置或 重要性。计算公式为：DHmax-HHmax+ miiiPP1lnH
16、maxln（m） 景观均匀度指数（景观均匀度指数（E） E 通常以多样性指数和其最大值的比值来表示，可反映景观中各斑块类型在面积 上分布的不均匀程度。其公式为： EHHmax 景观破碎化指数（景观破碎化指数（C） 景观破碎化是指由于自然或者人文因素干扰所导致的景观类型由简单到复杂的过 程，亦即景观由单一匀质到复杂异质的过程。景观破碎化指数能够反映景观空间结构 的复杂性和人类活动对景观结构的干扰程度。其计算公式为： CN/A 式中 N 为研究区斑块总数，A 为总景观面积。2.3 区域生态环境指数（区域生态环境指数（EV）计算）计算 引用杨述河等人1依据专家征询和层次分析法得出的土地利用分类系统及其生态环 境指数赋值表（表 2），基于研究区土地利用二级分类系统中各类景观面积的大小，以 EV 定量表征某一区域内生态环境质量的总体状况，EV 值越大，表示生态环境质
