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1、Liaoning Normal University教师指导本科生科研训练项目研究论文题 目：普兰店市土地利用景观格局与其生态环境效应学 院：城市与环境学院专 业：地理科学班级序号：2班16号学 号：20081135020042学生_罗璇指导 张华20#12月 / 普兰店市土地利用景观格局与其生态环境效应学生：罗璇 指导张华城市与环境学院地理科学专业2008级摘要：基于研究区20#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
2、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：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 m
3、ore explicit landscape metrics we quantify and analyze the landscape spatial pattern in Pulandian and in term of regions and banners to reflect the affect of landscape pattern on regional eco-environmental. The result shows: Dry land is the biggest in area, the most extensive in distribution, and th
4、e strongest in consecution substrate landscape in Pulandian. Its area proportion is 45.5%, patch number proportion 5.0%, average 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.
5、64% and wetland which is 0.03% is small. .Most dry land is in the south of Pulandian,and woodland is mostly in the north. Paddy field,town and country landare in the south parts in concentrative distribution . Eco-environment index in Pulandian is 0.40, the condition of eco-environment is in seconda
6、ry.Key words:landscape spatialpattern；landscape metrics；eco-environmental effect；Pulandian引言土地利用/土地覆盖LUCC是IGBP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
7、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
8、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12152301221845,北纬392000395900之间图1本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
9、 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2.1土地利用景观斑块类型划分本研究的基础数据为研究区20#的土地利用图形数据,为
10、土地资源的二级分类系统25类.考虑到景观格局研究的需要和#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.表1研究区景观斑块类型与含义Table 1 Landscapepatch-type and meanings inPulandian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与设施,靠天然降水生长作物的耕地；有水源和浇灌设施,在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地；以
11、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、苗圃与各类园地果园、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与主干渠常年水位以下的土地,人工渠包括堤岸；天然形成的积水区常年水位以下的土地
12、；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、小城市与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、机场与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
13、括高寒荒漠,苔原等2.2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：斑块类型面积与面积比例、斑块数n i、斑块分离度F以与景观多样性指数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.斑块分离度FF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：式中n i为景观斑块类型i的斑块数,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HH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.
14、计算公式为：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DD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+Hmaxlnm景观均匀度指数EE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
15、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EV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与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,表示生态环境质量越高.其计算公式为：式中LUi为区域内t时期第i种景观类型的面积,Ci为生态环境指数赋值,A为区域总景观面积.表2 研究区景观斑块类型与其生态环境指数赋值Table 2 Landscapepatch-type and its eco-environment value in Pulandian景观斑块类型土地利用二级类型生态质量指数赋值景观斑块类型土地利用二级类型生态质量指数赋值耕地水田0.30水域河渠、水库坑塘、滩地0.55旱地0.25湖泊0.75林地有林地0.95城乡用地城镇用地、农村居民点0.20灌木林地0.65其他建设用地0.15疏林地0.
