兴义市景观格局演变动态分析

蔡煜 欧静 蔡学成 张蓝月 陈阳 李可相 潘伯娟

摘要：为定量揭示兴义市景观格局演变规律及驱动因子对其的影响，以景观生态学理论为基础，借用Arc-gis、Fragstats软级原兴义市2000-2015年景观分类与景观格局现状进行了分析。结果表明：可以将兴义市分为农田、园地、林地、草地、城乡建设用地、工矿仓储用地、水体和裸岩石砾地8种景观类型。由于受到社会经济发展与人口持续增长压力的影响，整个区城内景观斑块破碎化程度逐渐增高、景观类型分布不均。

关键词：遥感;景观生态学;景观格局;景观格局指数;兴义市

中图分类号：S127 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0099-04

1 引言

景观是具有异质性或斑块性的空间单元，纵向的空间异质性是景观的基本特征，但在一定空间尺度上每一个组成景观的生态系统相对均质。景观格局在景观生态学中的格局是指空间格局，包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置[1]。它是景观异质性的具体体现，也是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。关于景观格局动态演变的研究方法主要分为定性[7～9]和定量。国内外研究者主要采用回归模型仁，3]Frag-stats软件[4～6]等定量方法进行分析。本文基于兴义市2000～2015年间的4期SPOT-4、SPOT-5遥感数据，利用GIS和RS技术，参考全国土地利用现状分类方法，对其进行景观分类，并利用FRAGSTATS对景观分类图进行分析，作为兴义市城镇化过程人为干扰对兴义市生态安全威胁的定量衡量指标，揭示其景观格局变化的规律和特点。

2 研究区概况

兴义市地理位置界于北纬24°38′～25°23′，东经104°32′～105°11′之间，地处滇、黔、桂三省交接处，是贵州省西南部重要城市之一。由地处于中亚热带湿润季风气候区与高海拔低纬度地带，常年受海洋性气候影响较大，年平均气温为16.1℃，年均降雨量1520.9mm，全市国土总面积2910.21km²。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

本研究的基础数据为兴义市2000年10月，2005年10月、2010年10月和2015年10月4个时点的SPOT-4、SPOT-5遥感影像、四期土地利用现状图、兴义市1：10000地形图、兴义市全国第二次土地利用调查成果、野外调查成果等资料（表1）。

3.2 研究方法

运用景观格局指数分析。在划分得到的景观分类图基础上，利用Fragstats4.2进行分析，定量揭示兴义市景观格局演变规律。本文基于景观层面选取5种景观指数：景观斑块数（NP）、斑块密度（PD）、景观形状指数（LSI）、Shannon多样性指数（SIDI），Shannon均匀度指数（SHEI）;基于类型层面选取5种景观指数：景观斑块数（NP）、斑块密度（PD）、景观形状指数（LSI）、平均斑块形状指数（MSI）、平均斑块分维数（MPFD）。

4 结果与分析

4.1 兴义市景观格局类型划分

在借鉴相关研究成果的基础上[7～9]，按照“以土地利用现状为主导因子、充分体现景观的空间分异与组合、完整性与功能性兼顾”的原则，并参考国内权威土地利用分类系统U（土地利用现状分类》国家标准（GB/T21010-2017）]，将研究区划分为农田、园地、林地、草地、城乡建设用地、工矿仓储用地、水体和裸岩石砾地共8个景观类型，各景观类型面积见表2。

由表2可知：兴义市总体景观格局呈现5增3减的状态：农田景观面积呈减少趋势，一方面是由于“退耕还林”政策的有效实施，另一方面是由于2004年以来农业产业结构调整所致。为了满足建设占用耕地的占补平衡，兴义市进行了大量的土地开发来补充耕地，同时，林业部门加大了植树造林的力度，使草地面积减少;裸岩石砾地是兴义市特殊的景观类型，随着喀斯特山地城市的一系列石漠化治理等环境改善措施，所占面积逐年下降，生态环境有所改善;园地景观面积持续增加是由于2004年农业产业结构调整和2011年《黔西南州“十二五”精品水果产业发展规划》中明确要继续大力发展精品水果产业，使得部分低效林向經果林转变;林地景观面积持续增加是由于25。以上的坡耕地退耕还林，荒山造林等有效举措的实施;城乡建设用地与工矿仓储用地面积持续增加是由于社会经济发展必然趋势所致的;水体景观持续增加是由于万峰湖等中小型水库蓄水所致。

4.2 兴义市景观格局现状分析

由表3可知，随着兴义市的社会经济与城市发展需求，景观斑块数、斑块密度、景观形状指数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈增长趋势，表明景观破碎化程度越来越严重，斑块形状越来越复杂，其景观异质性也越来越大，区域内不稳定性逐渐升高，优势度逐年降低。

由表4～7可知，农田景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数呈上升趋势，表明随着农业产业结构调整、退耕还林等政策的实施，农田景观破碎化程度越来越严重，斑块呈均衡化趋势分布;平均斑块分维数呈下降趋势，说明破碎化后斑块形状越来越复杂且受人类活动影响较大。园地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数、平均斑块形状指数呈上升趋势，表明随着经果林的发展与低效林的转变，园地景观碎化程度越来越严重，斑块呈均衡化趋势分布但斑块形状越来越复杂;平均斑块分维数呈先上升后下降趋势，表明2010～2015年受人类活动影响较大。林地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数、平均斑块形状指数呈上升趋势，表明随着退耕还林、荒山造林等政策的实施，林地景观破碎化程度越来越严重;平均斑块分维数呈先上升后下降趋势，表明2010～2015年受人类活动影响较大。草地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数、平均斑块形状指数呈上升趋势，景观破碎化程度越来越严重;平均斑块分维数呈上升一下降一上升趋势，表明2000～2005年和2010～2015年期间受人类活动影响较大。城乡建设用地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数呈上升一下降一上升趋势，而平均斑块形状指数和平均斑块分维数呈下降—上升—下降，表明由于在城市发展中散落的居民点会向周边的村寨与城镇合并，但随着经济提高，又有大量的村民自建房产生，导致破碎化程度由好转到严重，受人类活动影响较大。工矿仓储用地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数、平均斑块形状指数呈上升趋势，表明随着社会经济水平与城市发展需要，其破碎度会越来越高，斑块呈均衡化趋势分布但其斑块形状越来越复杂;平均斑块形状指数和平均斑块分维数呈总体下降趋势，表明斑块形状越来越复杂，总体发展受人类活动影响较大。水体景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数呈下降趋势，表明随着中小型水库及湖泊蓄水，破碎化程度有所缓解，平均斑块形状指数和平均斑块分维数呈总体下降趋势，表明斑块形状复杂程度有所降低，但受人类活动干扰较大。裸岩石砾地景观的斑块数、斑块密度、景观形状指数呈上升趋势，表明随着荒山造林、石漠化治理等政策实施，裸岩石砾地逐步得到治理，破碎化程度增加;平均斑块形状指数和平均斑块分维数呈总体下降趋势，表明斑块形状复杂程度有所降低，此受人类活动干扰较大。

5 结论

（1）兴义市景观格局总体呈现5增3减的状态：农田面积整体为减少趋势;作为生态功能用地的林地、水体面积呈增加趋势，但草地却在逐年减少，由此可见，在21世纪初的社会经济高速发展中，“退耕还林”政策的执行、“石漠化治理”工程的实施，起到了很大的改善作用;随着城市发展的需要，城乡建设用地、园地、工矿仓储用地在2000-2015年间持续扩张。裸岩石砾地是兴义市特殊的景观类型，随着喀斯特山地城市的一系列石漠化治理等环境改善措施，所占面积逐年下降，生态环境有所改善。

（2）随着兴义市的社会经济与城市发展需求，景观斑块数、斑块密度、景观形状指数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈增长趋势，表明景观破碎化程度越来越严重，斑块形状越来越复杂，其景观异质性也越来越大，区域内不稳定性逐渐升高，优势度逐年降低。在景观生态安全格局构建中应注重优化景观形态结构，增强景观稳定性，均衡合理配置用地结构。

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收稿日期：2020-01-31

基金项目：国防科工局高分重大专项项目（编号：88-Y40G35-9001-18/20）;贵阳国家高新区科技计划项目（编号：GXYF-2017-003;GXYF-2018-003）;贵州科学院创新人才团队能力提升工程建设项目（编号：黔科院人才[2019]07号）;贵州科学院省级科研专项资金项目（编号：黔科院专合字[2019]06号）

作者简介：蔡煜（1994-），女，研究實习员，硕士，研究方向为景观生态规划与设计、土地利用与规划。

通讯作者：欧静（1974-），女，教授，博士，研究方向为景观生态规划与设计。