巢湖水陆交错带土地利用景观格局梯度分析_姚飞

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ａｉｍ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｂｙ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｔｙｐｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｌａｎｄｓａｔ ８ｉｎ ２０１３ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｓｐａｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｃｈａｎｇｅ ｗａｓ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ ｍｏｖｉｎｇ ｂｕｆｆｅｒ ｍｅｔｈｏｄ．Ｗｅ ｈｏｐｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｌａｎｄ ｕｓｅ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｔｌｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｉｎ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ．Ｔｈａｔ′ｓ ｔｏ ｓａｙ，ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｓｐａｃｅ．Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｄｏｍｉｎａｎｃｅ ｓｈｏｗｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｓａｍｐｌｅ ｚｏｎｅ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｃｈｅｓ ａｎｄ ｌａｎｄ ｌａｙｏｕｔ ｈａｓ ａ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｉｔ．Ａｔ ｌａｓｔ，ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｅｖｅｒｙ ｓａｍｐｌｅ ｚｏｎｅ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｓｈｏｗｉｎｇ ａ ｃｌｏｓｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐａｔｃｈｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄ－ｌａｋｅ ｅｃｏｔｏｎｅ；ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ；ｍｏｖｉｎｇ ｂｕｆｆｅｒ ｍｅｔｈｏｄ；Ｃｈａｏｈｕ Ｌａｋｅ
本文 通 过 解 译 巢 湖 水 陆 交 错 带 遥 感 影 像 ，提 取 其 景观类型 信 息，计 算 研 究 区 的 景 观 破 碎 度、景 观 多 样 性、景观连通 性 和 景 观 优 势 度 指 数 。 运 用 景 观 生 态 学 理论 、地理 空 间 插 值 法 和 移 动 等 距 离 缓 冲 带 法 对 研 究 区景 观格 局 特 征 和 梯 度 变 化 进 行 分 析 ，为 巢 湖 水 陆 交 错带的土地利用、生态环境保护和景观优化提供参考。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ ｉｎ Ｃｈａｏｈｕ Ｌａｋｅ－Ｌａｎｄ Ｅｃｏｔｏｎｅ
ＹＡＯ Ｆｅｉ １，ＣＨＥＮ Ｌｏｎｇｑｉａｎ１，ＷＡＮＧ Ｂｉｎｇｙｉ １，２，ＺＨＡＮＧ Ｔｉｎｇ１，ＺＨＯＵ Ｔｉａｎｊｉａｎ１，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ１
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｐａｔｉａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ＣＵＭＴ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ ２３０６０１，Ｃｈｉｎａ）
第 ２３ 卷 第 ３ 期 ２０１６ 年 ６ 月
水土保持研究 Ｒｅ
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２０１６
巢湖水陆交错带土地利用景观格局梯度分析
姚 飞１，陈龙乾１，王秉义１，２，张 婷１，周天建１，张 宇１
（１．中国矿业大学 环境与测绘学院，江苏 徐州 ２２１１１６；２．安徽省土地勘测规划院，合肥 ２３０６０１）
摘 要：通过解译巢湖水陆交错带２０１３年 Ｌａｎｄｓａｔ ８遥感影像，提取土地利 用 类 型 信 息，运 用 景 观 格 局 指 数 和 地 理 空 间插值法分析研究区的景观格局特征。在景观格局分析基础上选 择 代 表 性 样 带，应 用 移 动 缓 冲 带 法 对 景 观 梯 度 变 化 进 行 研 究 ，以 期 为 巢 湖 水 陆 交 错 带 的 土 地 利 用 、生 态 环 境 保 护 和 景 观 优 化 提 供 参 考 。 结 果 表 明 ：景 观 破 碎 度 、景 观 多 样 性在空间分布及梯度变化上表现出较高的 区 域 分 布 一 致 性，即 二 者 的 高 值、低 值 分 布 区 相 匹 配。 景 观 优 势 度 在 不 同 特征的样带内表现出不同的变化特点，其 变 化 不 仅 受 斑 块 面 积 的 影 响 ，用 地 布 局 对 其 影 响 更 大。 景 观 连 通 性 在 各 个 样 带 内 均 较 高 ，各 景 观 类 型 的 斑 块 内 部 之 间 连 接 紧 密 。 关 键 词 ：水 陆 交 错 带 ；景 观 格 局 ；移 动 缓 冲 带 法 ；巢 湖 中 图 分 类 号 ：Ｆ３０１．２４；Ｐ９０１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００５－３４０９（２０１６）０３－０２１４－０６ DOI:10.13869/ki.rswc.2016.03.037
收 稿 日 期 ：２０１５－１０－２３ 修 回 日 期 ：２０１５－１１－１９ 资 助 项 目 ：国 土 资 源 部 公 益 性 行 业 科 研 专 项 子 课 题 “生 态 化 综 合 开 发 的 土 地 利 用 规 划 技 术 研 究 ”（２０１４１１００６－０３） 第一作者：姚飞（１９８８—），男，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向为土地利用、遥感和 ＧＩＳ应用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｆｅｉｃｕｍｔ＠１２６．ｃｏｍ 通 信 作 者 ：陈 龙 乾 （１９６４— ），男 ，江 苏 阜 宁 县 人 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，主 要 从 事 土 地 利 用 与 地 理 信 息 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｌｑ＠ｃｕｍｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
国 内 对 水 陆 交 错 带 范 围 划 定 的 相 关 方 法 ，主 要 是 依据相关水体水污染治理条例和城市总体规划中关 于 水 体 保 护 和 流 域 划 分 的 相 关 规 定 ，运 用 缓 冲 带 法 来 确定水陆交错带 的 宽 度。 其 中，《合 肥 市 城 市 总 体 规 划（２００６—２０２０年）》水 域 生 态 敏 感 区 分 布 的 相 关 规 定 为 ：一 级 保 护 区 为 水 库 周 围 淹 没 区 移 民 房 屋 拆 迁 线 以下的库区；二级保护区为 一 级 保 护 区 外 延 １ ０００ ｍ 的 区 域 ；三 级 保 护 区 为 二 级 保 护 区 以 外 汇 水 进 入 水 库 的 流 域 。 同 时 ，《巢 湖 流 域 水 污 染 防 治 条 例 （２０１４）》规 定：巢湖岸线 外 延 １ ０００ ｍ 范 围 内 陆 域 为 一 级 保 护
水 陆 交 错 带 为 水 陆 交 界 处 的 两 边 ，直 至 水 体 的 影 响作用消失为止的地带 。 ［１３－１５］ 但是，水陆交界处水体 一 侧 只 有 水 体 这 一 单 一 的 景 观 类 型 ，在 时 间 和 空 间 上 具有单一性，没有研 究 的 意 义，而 本 研 究 主 要 是 研 究 土 地 利 用 变 化 对 景 观 格 局 的 影 响 ，所 以 研 究 区 的 范 围 为水陆交界处陆地一侧。目前对水岸带宽度确定的 方 法 较 多 ，其 中 以 水 陆 交 界 处 为 基 准 做 固 定 或 者 可 变 宽度的缓冲带作为水岸带宽度的方法被广泛应用于 相关研究中 。 ［１６－１７］ 但是，对于湖泊水陆交错带宽度的 确 定 方 法 较 少 ，更 多 的 是 借 鉴 河 流 水 岸 带 宽 度 的 确 定 方 法 ，即 缓 冲 带 法 。 由 于 河 流 具 有 较 多 的 支 流 和 一 定 的 流 域 范 围 ，使 得 河 流 水 陆 交 错 带 内 水 体 与 陆 地 的 关 系紧密、复杂，需根据 支 流 的 具 体 情 况 采 用 不 同 宽 度 的 缓 冲 带 作 为 研 究 范 围 。 不 同 于 河 流 ，湖 泊 面 积 较 大 且 为 一 个 相 对 独 立 的 个 体 ，所 以 湖 泊 水 陆 交 错 带 宽 度 的确定可以采用固定宽度的缓冲带。
第３期
姚 飞 等 ：巢 湖 水 陆 交 错 带 土 地 利 用 景 观 格 局 梯 度 分 析
２１５
随着３Ｓ技术的普及，借助 ＧＩＳ 空 间 分 析 技 术 分 析 景 观 数 量 、斑 块 和 形 态 的 时 空 演 变 过 程 成 为 水 陆 交 错 带 景观格局研究的主要方向 。 ［１１－１２］
１ 研究区概况
巢湖处 于 １６°２４′３０″—１１８°００′００″Ｅ，３０°５８′４０″— ４０°１１′２０″Ｎ，位 于 安 徽 省 中 部，临 近 长 江，被 合 肥 市、 肥东 县、巢 湖 市、庐 江 县、肥 西 县 环 抱，东 西 长 约 ５５ ｋｍ，南 北 平 均 宽 度 约 １５ｋｍ，湖 岸 线 在 丰 水 期 约 为 １８０ｋｍ。巢湖 水 面 面 积 因 季 节 不 同 而 有 所 差 别，湖 泊面 积 为 ５６０～８２５ｋｍ２，是 我 国 五 大 淡 水 湖 之 一。 近年来，随 着 巢 湖 周 边 人 口 的 增 加 和 经 济 的 不 断 发 展，巢湖及其周边的 生 态 环 境 遭 受 到 破 坏，影 响 了 巢 湖及其周边的可持续发展。