文档介绍：KI:11-3868/ 网络出版时间:2011-11-16 14:11
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基于遥感的渭河关中地区生态景观格局变化研究
占车生1, 乔晨2 , 徐宗学3, 尹剑3
(,100101 北京;
,100875 北京;
3. 北京师范大学水科学研究院,100875 北京)
摘要:基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,以1978年-2007年的Landsat MSS/TM/ETM影像为数
据源,综合运用数理统计和景观生态学理论和方法,对渭河流域关中地区1978年-2007年生态景观格局动态
变化进行了研究。结果表明:渭河流域关中地区各景观类型都发生了不同程度的消长变化,耕地斑块面积
减少,但分离度和破碎度增加;草地和林地斑块面积增加,破碎度和分离度减小;居民工矿建设用地面积
显著增加;未利用土地斑块面积有所减少。从景观格局变化来看,渭河流域关中地区景观斑块分布趋于破
碎化,;景观多样性指数和景观均匀度指数均在90年代有所增加,分别增
%%,之后锐减,2000年达到最低后逐渐有所回升;景观优势度也在90年代有所增加,后逐
渐减小。说明近期研究区生态景观的异质性有所改进,生态景观格局处于快速调整并趋于稳定发展阶段。
关键词:渭河关中地区;生态景观格局;土地利用;遥感;地理信息
1 引言
生态景观格局变化分析是景观生态学研究的核心问题之一。研究生态景观格局的动态变
化,可以从各种景观变化中总结出有序的规律,揭示景观格局与生态系统变化之间的相互作
用,从而对景观格局变化的方向、尺度以及时间等进行模拟、评估和预测,为资源利用和环
境建设提供重要的参考[1]。
生态景观是一个宏观系统,大量空间数据的获取、分析和处理是景观尺度研究的重要特
征[2]。遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术是研究生态景观格局的重要工具[3],特别是
在研究各种景观现象的分布规律,演变特征,空间镶嵌关系,以及生态景观格局的模拟等方
面起着重要的作用[4]。
渭河是黄河最大的一级支流,近年来,渭河流域的土地利用以及生态景观变化受到了越
来越多学者的重视。张海龙等[5]基于1988年和2003年两期渭河土地利用类型图,研究了渭河
盆地景观动态变化特征以及由此所引起的一系列生态环境效应。李景宜等[6]基于1989年、
1996年和2000年三期遥感影像,研究了渭河下游洪泛区土地景观格局变化及其驱动力。李谢
辉等[7]以渭河下游河流沿线区域2000年的土地利用图为例,进行景观格局计算,得到基于景
观结构的生态风险分布图。这些研究均显示渭河流域下垫面条件不断变化,生态景观格局受
人类活动影响也越来越大。
本文选择渭河流域关中地区为研究区,根据近30年来的MSS、TM、ETM等遥感数据,
结合地理信息系统技术、数理统计方法和景观生态学方法,对渭河流域关中地区各生态景观
格局的变化进行分析,为流域的生态保护目标定量分析和生态基流计算提供依据,并可为研
究区生态恢复及环境管理提供决策依据和理论支持。
1
2 研究区概况
渭河是黄河第一大支流,发源于甘肃渭源县鸟鼠山,流经甘肃、宁夏、陕西三省(区),
,%、%、%。渭河干流全长818km,
km。渭河从宝鸡县进入陕西省,穿过关中平原,于陕西省潼关县注入黄
河。
渭河流域范围内大部分为深厚的黄土覆盖,质地疏松,且多孔隙,垂直节理发育,富含
碳酸钙,易被水蚀;加之历史上长期滥垦乱伐,植被遭到破坏,以及广种薄收、单一经营的
农业生产方式,因而水土流失严重,使渭河成为一条多泥沙河流。该地区自然环境复杂,生
态条件多样,植物资源种类繁多,植被分布具有明显的纬度地带性。从南到北有温带草原,
森林草原,暖温带落叶阔叶林,北亚热带常绿阔叶林。
渭河流域自古以来就是人类生产、生活的主要集中区,尤其近年来西部大开发的深入,
渭河流域在陕西省乃至全国空间经济布局中的地位更加重要。然而伴随着人类开发利用水资
源及水利工程的修建,流域生态系统及环境发生了不同程度的变化[8]。因此,研究该地区生
态景观格局的变化规律,不仅对该区域生态环境建设、资源开发、土地治理和农业产