基于土地利用的生态移民安置区景观格局变化——以宁夏红寺堡为例

叶均艳

基于土地利用的生态移民安置区景观格局变化
——以宁夏红寺堡为例

叶均艳

（宁夏大学 资源环境学院，宁夏 银川 750021）

为了探讨生态移民安置区土地利用的景观格局特征，以及研究区不同土地利用的变化，以宁夏回族自治区红寺堡区为研究区,选取1995年、2005年和2015年三期遥感影像数据，运用RS和GIS技术分析了该区域的土地利用的景观格局变化特征，定量分析了几种常用景观格局指数随尺度的变化规律。结果表明:红寺堡区土地景观要素占绝对主导地位的是草地，其次为耕地；各类土地景观变化较为复杂，总体而言，红寺堡区土地景观正朝着破碎度、异质性程度增加的趋势发展。

移民安置区；土地利用；景观格局；景观指数；红寺堡

景观格局是指生态系统的形状、大小和类型在空间上的分布与组合，能体现景观的异质性，将土地利用变化与景观格局研究结合起来，可以更加深入地理解土地利用景观格局特征[1-3]。国外对于土地利用景观格局的研究主要集中在土地利用景观格局与过程之间的关系[4]；国内对土地利用景观格局的研究主要集中在土地利用景观格局的变化[5]及其变化机理上[6]。相关的研究既有大尺度对黄河三角洲[7]、黄淮海平原农区[8]等的研究，也有小尺度的对地区如县域[9]的研究，但是对于生态移民安置区的土地利用景观格局的研究较少。运用生态学原理，将土地利用与景观格局结合起来研究景观格局的变化特征，可以为土地的科学利用及其各景观类型协调发展提供依据。

生态移民是一种特殊的人口迁移类型，是指将县内生态十分脆弱且为贫困的村落搬迁至县内或县外生态环境质量较好且经济较发达的区域的过程，其在内涵上同于易地扶贫搬迁的概念。目前，对生态移民安置区的研究主要集中在地理位置选择[10]，安置区移民生计的评估[11-12]，安置模式研究[13-14]以及安置区满意度评价[15-16]上，在研究生态移民与生态环境关系中，主要包括生态移民环境容量[17]、生态移民生态环境效益[18]、生态移民生态环境影响驱动机制[19]等研究，但针对生态移民这种大规模、短时期、集中安置的人口迁移模式对迁入区景观格局产生的可能影响并未引起足够重视。本研究以宁夏红寺堡区为例，研究县域生态移民安置区的景观格局变化，为科学确定生态移民安置区土地用途管制措施提供理论依据。

1 研究区概况

红寺堡区地处宁夏中部干旱带，介于105°43'～106°42'E，37°28'～37°37'N，属于山间盆地区域，是承接宁夏东西南北的地理中心。县域面积共2 767 km2，总人口179 390人，回族人口占总人口的62%以上。地势南高北低，属于温带大陆性气候，境内降水量少而集中，且年际变化大，平均降水量277 mm。1995年，该区域成为国家大型水利枢纽工程——宁夏扶贫扬黄灌溉工程（“1236”工程）的主战场，1999年开始建设，2009年设立吴忠市红寺堡区。是“八七”和宁夏“双百”扶贫攻坚计划建设的国家最大的易地生态移民扶贫开发区，截止到2015年，异地搬迁安置宁南山区8县移民23万人。

2 数据来源及处理

以红寺堡1995年、2005年和2015年三期TM遥感影像为数据源，遥感影像来自于USGS（美国地质勘探局） 下载的Landsat数据，分辨率为30 m×30 m。利用ENVI5.0软件对遥感影像进行配准并结合国家基础地理中心生产的1∶50 000数字栅格地图进行几何校正，使TM影像与基图像几何形状相匹配，采取将目视解译与监督分类中的最大似然法相结合的解译方法，结合土地利用调查资料进行解译。对解译结果进行野外精度验证，通过对解译结果进行随机选点和GPS点属性校验，使土地利用类型解译结果的准确率达到95%以上。根据土地利用分类参考《土地利用现状分类》 （GB/T 21010—2007） 和全国遥感监测土地利用/覆盖分类体系的分类方法，结合生态移民安置区的特点，将研究区分为耕地、林地、草地、建设用地、水域、未利用地和沙地7种景观类型。

在Arc GIS中将解译分类好的1995年、2005年和2015年三期数据转换为栅格格式，并且在Fragstats3.3软件中计算出景观指数。根据已有研究并结合研究区的实际情况选取了10个景观指数，分别为景观水平上的分离度指数（SPLIT）、香农多样性指数（SHDI）、香农均匀度指数（SHEI）和聚合度（AI）4个指标及斑块类型水平上的斑块类型百分比（PLAND）、斑块数目（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、边界密度（ED）和聚合度指数（AI）对景观格局特征进行研究。

3 结果与分析

3.1 不同土地利用类型变化分析

根据表1可知，研究区在1995年、2005年和2015年土地利用类型面积较大的分别为草地和耕地，1995年草地和耕地面积分别占研究区总面积的68.31%和25.48%，2005年草地和耕地面积分别占研究区总面积的58.77%和27.12%，2015年草地和耕地面积分别占研究区总面积的57.80%和32.52%。这两种景观类型占总面积的比例超过80%，其他类型所占比例之和仅占总面积的10%左右，耕地和草地为研究区的主要土地利用类型。研究期间内草地面积减少，其他土地景观要素面积都呈持续增加的态势，尤其是耕地面积增加最多，其次是建设用地，土地景观利用面积的变化反映出红寺堡区建设和发展的趋势。

表1 研究区土地利用类型面积比例统计结果

由表2可知，研究区在1995—2005年期间，转出面积最多的为耕地、草地和未利用地，转出面积分别为：210.67 km2、125.96 km2、148.09 km2，耕地和未利用地主要转移为草地，草地主要转移为耕地；由表3可知，研究区在2005—2015年期间，转出面积最多的是耕地和草地，转出面积分别为179.35 km2、513.43 km2，这与研究区移民迁入有密切关系。

表2 1995—2005年研究区土地利用转移矩阵 km2

表3 2005—2015年研究区土地利用转移矩阵 km2

3.2 景观格局变化特征

由表4可知，研究区的分离度指数（SPLIT）、香农多样性指数（SHDI） 和香农均匀度指数（SHEI） 三种景观指数的变化趋势一致，都是在1995—2005年期间在下降，在2005—2015年期间在上升，分别由1995年的2.19，0.87，0.45上升至2005年的2.74，1.11，0.57，在2015年又分别下降至2.66，1.01，0.52；聚合度指数（AI） 是先下降后上升的。这种变化趋势说明研究区在1995年景观类型较为简单，破碎化程度也较低，1995—2005年为生态移民建设初期，大量移民涌入景观类型趋于复杂，破碎化程度加大，在2005—2015年期间虽然也有移民迁入，但是移民安置区的建设上越来越成熟。

图1 不同年份研究区土地利用类型的景观指数变化

从图1可以看出，研究区1995—2015期间，最大斑块指数（LPI），如图1a所示：研究区斑块指数值最大的两种景观类型是草地和耕地，草地最大斑块指数一直在下降，而耕地最大斑块指数在持续增加，截止到2015年年末，二者的差距在缩小，但是耕地仍然没有超过草地，说明草地一直是红寺堡区最具有优势的景观。其余景观类型除了沙地最大斑块指数在持续减少和建设用地出现波动外，林地和未利用地景观类型总体上都呈现增加的趋势，表明沙地景观分布逐渐破碎化，林地和未利用地景观逐渐趋于连片分布；斑块数量（NP），如图1b所示：红寺堡区斑块个数一直在增加的是林地和水域景观类型，草地和建设用地景观类型大体上呈现出增加的态势，而沙地的斑块数量则呈现出下降的趋势。研究期间内斑块个数波动较大的则是耕地和未利用地；聚合度（AI） 如图1c所示：景观类型聚合度值都在不断的波动当中，沙地和未利用地波动幅度最大。总体上来讲，草地是景观类型中聚合度指数最大的景观类型，其次是耕地和建设用地；斑块密度（PD）如图1d所示：景观类型的斑块密度也在不断波动，耕地的波动幅度最大，到2015年林地和建设用地的斑块密度最大；边界密度（ED）如图1e所示：研究区边界密度最大的两种景观类型为草地和耕地，且两种景观类型的边界密度变化较大，呈下降趋势；斑块类型百分比（PLAND）如图1f所示：研究区斑块类型百分比最大的为耕地和草地，在研究期内，研究区的各种景观类型斑块面积百分比变化较小。各类土地景观变化较为复杂，总体而言，红寺堡区土地景观正朝着破碎度、异质性程度增加的趋势发展，这与生态移民迁入带来的影响大致趋同。

表4 1995—2015年研究区景观水平指数变化特征

4 结论与讨论

红寺堡区土地景观要素占绝对主导地位的是草地，其次为耕地，这两类景观面积占总面积的比例为90%左右；面积最小的是未利用地和水域。研究期间内草地面积减少，其他土地景观要素面积都呈持续增加的态势，尤其是耕地面积增加最多，其次是建设用地，土地景观利用面积的变化反映出红寺堡区建设和发展的趋势。耕地、未利用地、沙地是研究期内动态变化较大的土地景观类型，且这三类土地景观和草地之间转换较为剧烈。水域由于本身面积的限制，与其他土地利用类型转换活动最微弱。各类土地景观变化较为复杂，总体而言，红寺堡区土地景观正朝着破碎度、异质性程度增加的趋势发展。

针对红寺堡区土地利用景观格局的时空变化分异规律，科学选址移民安置区，合理规划移民人口容量对移民安置区的建设有重要意义。

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Landscape Pattern of Ecological Resettlement Area based on Land Use——A Case Study on Hongsibu City,Ningxia

Ye Junyan
（College of Resources and Environment,Ningxia University,Yinchuan Ningxia 750021,China）

In order to study the landscape pattern and the change of land use in the study area,this paper took Ningxia Hui Autonomous Region Hongsibu district as the study area,selected the remote sensing image data in 1995,2005 and 2015,analyzed the regional land use landscape pattern using RS and GIS technology,quantitative analysis of several commonly used index of landscape pattern changes with scale.The results showed that:The dominant landscape elements in Hongsibu was grassland.As the limitation of water area,the conversion activities with other land landscape types were the weakest.All types of land landscape pattern fluctuated complex.But overall,the land landscape was developing towards the trend of fragmentation and heterogeneity.

resettlement area,land use,landscape pattern,landscape index,Hongsibu

X171.4

A

1008-813X（2017）05-0034-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.05.09

2017-04-20

叶均艳（1993-），女，湖北襄阳人，宁夏大学资源环境学院人文地理学硕士研究生在读，主要从事生态经济与生态评估的研究。

（编辑：周利海）