黄山市人类活动强度的湿地景观格局梯度响应

摘要 人类活动的影响已成为导致湿地景观格局变化的重要原因之一。基于2000、2005、2010、2017年黄山市遥感影像，采用监督分类的方法，解译出不同时相黄山市土地利用类型，利用景观格局指数和人类活动强度模型计算并划分人类活动强度梯度带，分析黄山市湿地景观格局特征及其对人类活动强度的响应，以期为加强人类活动管控，保护黄山市湿地景观提供有益参考。

关键词 湿地景观;人类活动;响应;黄山市

中图分类号 P901  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）24-0114-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.24.026

Remote Sensing Analysis of Landscape Pattern Gradient Response of Human Activity Intensity in Huangshan City

LU Jie

（College of Geography and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu， Anhui 241003）

Abstract The influence of human activities has become one of the important reasons for the change of wetland landscape pattern.Based on the remote sensing images of Huangshan City in 2000， 2005， 2010， and 2017， the method of supervised classification is used to interpret the land use types of Huangshan City in different time phases. The landscape pattern index and the human activity intensity model are used to calculate and divide the intensity gradient zone of human activities. We analyze the characteristics of the wetland landscape pattern of Huangshan City and its response to the intensity of human activities.It is expected to provide a useful reference for strengthening the management and control of human activities and protecting the wetland landscape of Huangshan City.

Key words Wetland landscape;Human activities;Response;Huangshan City

作者簡介 卢杰（1995—），男，安徽滁州人，硕士研究生，研究方向：资源环境与GIS应用研究。

收稿日期 2021-04-02;修回日期 2021-05-09

在地球上众多的生态系统之中，湿地无疑是其中较为别具一格的一种，它有着其他系统所不具有的独树一帜的特异功能。在地球生境中，湿地对维持生态体系，保持自然的平衡，保护生物多样性和稀有物种资源起着重要的作用，有着“地球之肾”的美誉。近年来，不断发展的城市建设[1-2]、土地复垦[3]、石油开发[4]和旅游业的日益兴盛[5-6]，使得越来越多的湿地资源遭到了各种直接或间接的破坏，湿地景观不断发生变化，湿地生态日趋恶劣，不同人类活动强度对湿地景观格局的影响已成为学者们普遍关注的热点课题[7-9]。

黄山市位于皖南地区，境内沿江滩涂较多，河湖丰富，湿地景观多样。目前有关黄山市湿地景观的研究较少且多囿于湿地现状分析及改善措施方面，人类活动强度的湿地景观格局梯度响应研究相对欠缺。该研究基于RS、GIS技术和Fragstats软件，利用景观格局指数和人类活动强度模型计算并划分人类活动强度梯度带，分析湿地景观格局和人类活动强度的时空特征，阐明湿地景观格局对人类活动强度的响应，以期为加强人类活动管控，保护黄山市湿地景观提供有益参考。

1 数据来源与处理

研究采用的黄山市4期（2000、2005、2010、2017年）遥感影像数据主要是来自地理信息数据云平台的OLI影像、Landsat TM和ETM+影像。其他研究数据主要包括黄山市地形图、行政区划图、人口分布图、土地利用现状图以及行政区划的矢量数据等。

根据采集的数据，通过影像配准、裁剪等操作对遥感影像数据进行预处理，并以ENVI5.1作为解译工具，采用监督分类的方法对遥感影像数据开展解译。根据解译的结果，黄山市的影像总体精度均在80%以上，Kappa系数也都大于0.75，4期黄山市的影像均满足该次研究的需要。将解译好的数据经格式转换后导入Arcgis10.2中，结合湿地景观分类方法，得到黄山市湿地景观分类图（图1）。

2 研究方法

2.1 景观格局指数计算

景观格局是各种景观要素在空间上的表达和组合，它不仅是不同景观的表现形式，也是不同生态环境中各种干扰过程的结果。通常包括类型景观格局指数和水平景观格局指数两大类，其中，类型景观格局指数主要包括景观面积（CA）、景观类型百分比（PLAND）、最大斑块指数（LPI）、平均斑块分维数（FRAC-MN）、景观斑块数（NP）、景观形状指数（LSI）等，水平景观格局指数主要包括香浓多样性指数（SHDI）、香浓均匀度指数（SHEI）、斑块内聚力指数（COHESION）、景观蔓延度（CONTAG）、景观聚合度（AI）、斑块密度（PD）等。各景观格局指数计算公式见文献[10]。

2.2 人类活动强度指数计算

参考前人的研究，该研究选取耕地（包括水田、旱地和园地）和人工表面（包括居住地和工业用地）等土地利用类型来测度人类活动的强度[11]。人类活动强度指数计算公式如下：

HAILS=ni=1（SLi×CIi）S×100%（1）

式中，HAILS 为人类活动强度指数;S为区域土地利用类型总面积;SLi为某土地利用类型面积;CIi为某土地利用类型的建设用地当量折算系数。

3 结果与分析

3.1 湿地类型景观格局分析

由图2可知，从类型格局来看，非湿地所占面积最大，是最主要的景观类型，但已经呈现出下降的趋势。从LPI指数来看，建设用地和耕地的优势程度在上升，水域和非湿地的优势在下降。从集聚的程度（LSI）来看，建设用地、耕地、非湿地都呈波动上升趋势，而水域的指数却逐渐降低，斑块逐渐规则化。从平均斑块分维数（FRAC-MN）来看，2000—2017年呈现下降的趋势，但2000—2010年的总体趋势保持平稳，变化的幅度并不大，维度的降低是景观区分度降低的表现，是人类活动不断施加影响的结果，其中减少最大的是非湿地的指数。

3.2 湿地水平景观格局分析

计算可知，黄山市SHDI指数和SHEI指数的变化趋势基本保持一致，全市景观类型和破碎程度不断上升，景观类型不断丰富（表1）。10年间，斑块的内聚力指数（COHESION）一直保持在99%左右，各景观类型的集聚程度较高。全市优势景观类型的连通性整体呈不断降低的趋势。表示景观内聚力指数的AI指标，在研究的前10年，一直维持在95%以内，基本保持平稳态势，至2017年下降至84.475 5%，表明景观破碎化程度不断加剧。PD和DIVISION是表示景观破碎化程度的指标，在研究时段内，景观整体呈现破碎化的趋势，不同景观的细化程度不断加深。

3.3 人类活动对湿地景观格局的影响

根据人类活动强度模型计算得到不同时期的人类活动强度，在ArcGIS中采用自然断点法，将人类活动强度由弱到強划分为三类等级样带，以此分析人类活动对湿地景观格局所产生的影响。

从人类活动对湿地类型景观格局的影响来看，以2017年为例（图3），湿地景观占比明显下降，第一强度样带中，湿地景观占比（PLAND）指数为 5.112 8%;到了第二强度样带，随着人类活动的增强，湿地景观PLAND指数下降至0.328 9%;到了第三强度样带，湿地景观消失。PD指标整体表现为上升态势，湿地的斑块密度由第一强度样带的0.425 1个/hm2转变到第二强度样带的1.218 3个/hm2。LPI、LSI、FRAC-MN指数的变化相类似，均呈下降趋势。在人类活动的影响下，黄山市湿地景观趋于向整体化、简单化、规则化发展。不同强度样带下的景观类型数目统计发现，景观的类型整体呈现出下降趋势，其中强度样带三的景观数目最少，2000—2010年都只有两个，2017年3个，在人类活动的影响下，景观的分异程度发生了变化。

从人类活动对湿地水平景观格局的影响来看，总体上，人类活动强度越大，SHDI、SHEI、DIVISION指数越低，COHESION、CONTAG、AI指数越高（图4），表明人类活动强度降低了湿地景观的多样性和破碎化程度，提高了湿地景观的聚集度。从时间上来看，2010年是一个重要的时间分界，2010年前后，人类活动的强度对不同景观指标的影响发生了分异。

4 结论

（1）黄山市的主要景观类型为非湿地，但随着人类建设用地及耕地的开发利用，水域及非湿地的优势正在逐渐下降。

（2）黄山市景观类型不断丰富，景观整体呈现破碎化的趋势，不同景观的细化程度不断加深。

（3）在人类活动的影响下，黄山市湿地景观趋于向整体化、简单化、规则化发展。

参考文献

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