砒砂巖區(qū)種植沙棘后不同時(shí)期的景觀異質(zhì)性

胡建忠

（水利部水土保持植物開(kāi)發(fā)管理中心，100038 北京）

砒砂巖區(qū)是我國(guó)土壤侵蝕最為嚴(yán)重的地區(qū)，自然侵蝕造成了千溝萬(wàn)壑的現(xiàn)象［1，2］。1998年項(xiàng)目區(qū)開(kāi)始立項(xiàng)的“晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程”［3］，工程正式實(shí)施年限為1999～2008年。這一工程的順利實(shí)施，徹底改變了區(qū)域內(nèi)的景觀面貌，人為干預(yù)已經(jīng)或正在塑造著區(qū)域景觀特征與分布格局。

景觀生態(tài)學(xué)本身不僅是以往生態(tài)學(xué)研究的高度集成，它還帶來(lái)了一些新的觀點(diǎn)［4］。景觀生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)系統(tǒng)空間關(guān)系的研究，它把景觀視為異質(zhì)性的熱力系統(tǒng)，景觀生態(tài)學(xué)的核心就是景觀異質(zhì)性的維持與發(fā)展。

景觀異質(zhì)性就是景觀要素及其屬性在空間上的變異性，或者說(shuō)是景觀要素及其屬性在空間分布上的不均勻性和復(fù)雜性［5］。景觀異質(zhì)性是指景觀或其屬性的變異程度。景觀異質(zhì)性常用景觀斑塊密度、邊緣密度、聚集度、破碎度和多樣性指數(shù)等進(jìn)行度量。本文即是對(duì)砒砂巖區(qū)種植沙棘（Hippophaerhamnoides）后不同時(shí)期的景觀異質(zhì)性的初步分析，以期從理論上進(jìn)行高度概括，更好地指導(dǎo)類似生態(tài)工程建設(shè)項(xiàng)目。

1 研究區(qū)概況

砒砂巖區(qū)地處黃土高原北部的鄂爾多斯高原，介于北緯38°10′～40°10′，東經(jīng)108°45′～111°31′之間，黃河環(huán)繞于高原的東、北、西3面。根據(jù)地表覆蓋物質(zhì)，砒砂巖區(qū)可劃分為裸露砒砂巖區(qū)、蓋沙砒砂巖區(qū)、蓋土砒砂巖區(qū)3個(gè)類型區(qū)。區(qū)域總面積為1.97萬(wàn)km2，主要分布在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的東勝、準(zhǔn)旗、伊旗、達(dá)旗、杭錦旗和陜西的神木、府谷兩縣。

暖溫帶北緣半干旱大陸氣候，年平均氣溫6～9℃，≥10℃年平均積溫2600～3400℃，年平均降水量280～400mm，年平均蒸發(fā)量2200～2600mm，年平均風(fēng)速2～4m／s，全年≥8級(jí)大風(fēng)日數(shù)20～30d。

區(qū)內(nèi)東南坡發(fā)育了皇甫川、窟野河等黃河多沙粗沙一級(jí)支流，北坡發(fā)育了穿越庫(kù)布齊沙漠流入黃河的多條支流，俗稱“十大孔兌”。區(qū)內(nèi)平均徑流模數(shù)約7.0萬(wàn) m3／ （km2·a），年徑流量約22.4億 m3；輸沙模數(shù)1.1萬(wàn)t／ （km2·a），年輸沙量3.5億t，粗砂含量達(dá)80%。

地表物質(zhì)以砒砂巖、黃土、紅土和風(fēng)積沙為母質(zhì)，其上發(fā)育了各類土壤。主要有以砒砂巖為母質(zhì)的栗鈣土、以黃土為母質(zhì)的黃綿土、以風(fēng)積沙為母質(zhì)的風(fēng)沙土等。

原生植被主體為以本氏針茅 （Stipabungeana）草原為主體的地帶性植被群系，現(xiàn)已多被百里香 （Thymusserpyllum）＋本氏針茅＋達(dá)烏里胡枝子 （Lespedezadahurica）群系所代替。人工植被主要有油松 （Pinustabulaeformis）、楊樹(shù) （Populussp.）、沙棘、檸條 （Caraganakorshinskii）、沙打旺 （Astragalusadsurgens）和紫花苜蓿 （Medicagosativa）等。

2 材料與方法

2.1 供試材料

研究采用數(shù)據(jù)以工程實(shí)施的3個(gè)控制性年分，即1998年 （始）、2003年 （中）和2008年（末）3個(gè)時(shí)期Landsat TM／ETM＋遙感影像為主要數(shù)據(jù)來(lái)源，輔助數(shù)據(jù)包括研究區(qū)沙棘造林?jǐn)?shù)據(jù) （1999～2008年）及分布圖、1∶100000地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、GPS野外調(diào)查和部分圖片、文字統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。

2.2 計(jì)算方法

（1）斑塊密度：計(jì)算公式如下：

式中：PDi為第i類景觀要素的斑塊密度；ni為景觀類型i的斑塊數(shù)；Ai為景觀類型i的面積；PD為景觀要素的斑塊密度；N為景觀中所有斑塊數(shù)；A為景觀中的總面積。

（2）邊緣密度：景觀總體邊緣密度 （ED）是指研究景觀范圍內(nèi)單位面積上異質(zhì)景觀要素斑塊間的邊緣長(zhǎng)度。景觀要素邊緣密度 （EDi）是指研究對(duì)象單位面積上某類景觀要素斑塊與其相鄰異質(zhì)斑塊之間的邊緣長(zhǎng)度。

式中：eij為景觀中第i類景觀要素斑塊與相鄰第j類景觀要素斑塊間的邊界長(zhǎng)度。

（3）景觀聚集度 （AI）：計(jì)算公式如下：

式中：gij為斑塊類型i、j之間的連接數(shù)；Pi為斑塊類型i在景觀中所占的比例；max－g為斑塊類型i、j之間最大的連接數(shù)。

（4）破碎度 （F）：用單位面積內(nèi)的斑塊數(shù)測(cè)度，它表示景觀斑塊的破碎程度，其公式為：

式中：n表示景觀類型的數(shù)目；Ni為第i類景觀類型的斑塊數(shù)；Ai為第i類景觀總面積；F為破碎度。

（5）多樣性指數(shù)：采用Shannon－Weaner多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。

Shannon多樣性指數(shù) （SHDI）是借用信息論中信息不確定性的計(jì)算公式，用來(lái)描述景觀中景觀要素斑塊類型的不確定性，把它作為描述景觀多樣性的定量指標(biāo)。取值范圍：SHDI≥0，無(wú)上限。當(dāng)斑塊類型增加或各類型斑塊所占面積比例趨于相似時(shí)，SHDI的值也相應(yīng)增加。SHDI值越大，表明景觀多樣性越大［6］。

式中：Pi是景觀類型i所占的比例；m是景觀類型的數(shù)目 （下同）。

Shannon均勻度指數(shù) （SHEI）反映景觀中各斑塊在面積上分布的不均勻程度，通常以多樣性指數(shù)和其最大值的比來(lái)表示。顯然，當(dāng)SHEI趨于1時(shí)，景觀斑塊分布的均勻程度亦趨于最大。

式中：SHDI是Shannon多樣性指數(shù)；SHDImax是其最大值；Pi是景觀類型i所占面積的比例。

Shannon優(yōu)勢(shì)度指數(shù) （DI）用于測(cè)量景觀結(jié)構(gòu)中一種或幾種景觀類型支配景觀的程度，它與多樣性指數(shù)成反比，對(duì)于景觀類型數(shù)目相同的不同景觀，多樣性指數(shù)越大，其優(yōu)勢(shì)度越?。?］。

3 結(jié)果與分析

3.1 沙棘工程建設(shè)不同時(shí)期砒砂巖區(qū)各景觀要素類型的斑塊密度

景觀要素斑塊密度是指景觀中某類景觀要素的單位面積斑塊數(shù)。景觀斑塊密度反映景觀整體斑塊分化程度，斑塊密度指數(shù)越大，破碎化程度越高，景觀異質(zhì)性越高。當(dāng)斑塊密度指數(shù)按景觀要素類型分別統(tǒng)計(jì)時(shí)，通過(guò)比較分析可以說(shuō)明不同景觀要素在景觀空間結(jié)構(gòu)中的作用和特點(diǎn)，可以研究不同斑塊類型的破碎化程度及整個(gè)景觀的破碎化狀況，從而可以識(shí)別不同斑塊類型受干擾的程度。項(xiàng)目區(qū)各景觀要素類型的斑塊密度見(jiàn)表1。

表1 砒砂巖區(qū)不同年份不同景觀類型的斑塊密度

研究區(qū)域3個(gè)時(shí)期稀疏植被的斑塊密度都是最大，說(shuō)明其破碎化程度最高，景觀異質(zhì)性最高，充分表現(xiàn)其散布于整個(gè)景觀本底的特點(diǎn)。沙棘斑塊密度2003年為0.74，2008年變?yōu)?.78，5年內(nèi)略有增加，是研究區(qū)域沙棘生態(tài)工程建設(shè)的結(jié)果，區(qū)域化片段化的沙棘造林，導(dǎo)致其斑塊密度增加，同時(shí)也影響了其他景觀斑塊密度的變化。蓋沙地的斑塊密度隨時(shí)間變化有減小的趨勢(shì)，說(shuō)明在沙棘等生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中，消滅了一些小的蓋沙地斑塊，體現(xiàn)一定的蓋沙地治理成效。灌叢、水域和居民地斑塊密度變化不大，屬于研究區(qū)域景觀中較為穩(wěn)定的斑塊。林地景觀斑塊密度在1998、2003和2008年分別為0.34、0.42和0.56，持續(xù)增加，說(shuō)明研究區(qū)域宜林地區(qū)在持續(xù)造林，改善砒砂巖區(qū)景觀現(xiàn)狀，所以斑塊密度增加顯著。草地斑塊密度變化不規(guī)律。未利用地斑塊密度在1998年至2003年變化不大，至2008下降迅速，大面積未利用地被沙棘等類型占據(jù)，因此斑塊密度下降。

3.2 沙棘工程建設(shè)不同時(shí)期砒砂巖區(qū)各景觀要素類型的斑塊邊緣密度

斑塊邊緣密度是斑塊形狀及斑塊密度的函數(shù)，它的大小反映景觀中異質(zhì)斑塊之間物質(zhì)、能量、物種及其它信息交換的潛力及相互影響的強(qiáng)度，可以直接表征景觀整體的復(fù)雜程度。斑塊密度反映了景觀的破碎化程度和景觀異質(zhì)性程度。斑塊邊緣密度越大，破碎化程度越大，空間異質(zhì)性程度越大，反之亦然。

對(duì)ARCGIS中拓?fù)浜蟮膶傩员肀碇械挠涗洠恳粭l記錄代表一個(gè)斑塊）按某一屬性分類后，將其面積和周長(zhǎng)按上述各公式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，即可得到各分析指標(biāo)。通過(guò)公式計(jì)算各景觀要素類型景觀斑塊邊緣密度，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 砒砂巖區(qū)不同年份各景觀類型的斑塊邊緣密度

由表中可以看出，區(qū)內(nèi)稀疏植被的斑塊邊緣密度最大，1998、2003和2008年斑塊邊緣密度分別為40.48、31.27和44.21m／hm2，其次是草地、蓋沙地、沙棘、未利用地和林地，景觀邊緣密度最小的是灌叢、居民地和水域。這與景觀要素的總面積是成正比。一般來(lái)說(shuō)，景觀要素的面積越大其邊緣也就越長(zhǎng)，邊緣密度也就越大。同時(shí)，景觀要素邊緣密度既受景觀要素斑塊大小的影響，也受景觀要素斑塊邊緣形狀的影響，幫不能直接反映景觀要素斑塊分化的具體細(xì)節(jié)。

從1998、2003、2008年3個(gè)年度的斑塊邊緣密度結(jié)果分析，蓋沙地邊緣密度逐漸減小，說(shuō)明總體上蓋沙地面積在逐漸減小，以及部分小斑塊消失，邊界趨于簡(jiǎn)單化。沙棘邊緣密度變化明顯，從2003年的11.41增加到2008年的17.85，說(shuō)明在砒砂巖沙棘生態(tài)工程建設(shè)中，導(dǎo)致沙棘面積增加，斑塊增加，邊緣密度很好體現(xiàn)這一點(diǎn)。水域在1998年和2003年變化不明顯，到2008年稍有增加，總體上水域面積變化較小。居民地變化顯著，1998年、2003年和2008年的邊緣密度分別為0.09、0.40和1.43，增加了近16倍，說(shuō)明在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，城市擴(kuò)張很明顯，使其景觀邊緣密度迅速增加，而且這點(diǎn)從遙感影像上也很明顯地表現(xiàn)出來(lái)。灌叢面積變化不大，邊緣密度略有增加，反映該類型零散分布的特點(diǎn)。稀疏植被為本區(qū)域景觀的本底，面積大，2008年較1998年有明顯增加，邊緣密度也略有增加。林地面積增加明顯，景觀邊緣密度增加近一倍，說(shuō)明研究區(qū)域除沙棘外，還開(kāi)展了較大規(guī)模的以油松等為主的其他人工造林。草地在1998～2003年期間面積變化不大，邊緣密度略有增加，至2008年面積稍有增加，邊緣密度也有所體現(xiàn)。未利用地在1998～2003年幾乎沒(méi)有變化，但至2008年邊緣密度急劇下降，面積也大幅減少，基本源自于砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程的建設(shè)結(jié)果。

綜合分析可知，斑塊邊緣密度與斑塊面積存在相互依賴性，也存在明顯的差異，而且與人類的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)有著密切的關(guān)系。因此，在進(jìn)行景觀格局分析的過(guò)程中，要結(jié)合多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。

3.3 沙棘工程建設(shè)不同時(shí)期砒砂巖區(qū)各景觀要素類型的景觀聚集度

景觀聚集度是以景觀內(nèi)不同生態(tài)系統(tǒng)的邊界在不同類型之間的分配關(guān)系為基礎(chǔ)建立的指標(biāo)。就景觀整體而言，聚集度指數(shù)低可以說(shuō)明景觀由相對(duì)較少的大斑塊組成，而聚集度指數(shù)高則說(shuō)明景觀由許多不同類型的較小斑塊相互交錯(cuò)分散配置而成。就某一景觀要素而言，聚集度低說(shuō)明該景觀要素僅以少數(shù)幾類大斑塊相團(tuán)聚，而聚集度指數(shù)高說(shuō)明該類景觀要素在景觀中分散于許多不同景觀要素斑塊之間。聚集度指數(shù)計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表3 砒砂巖區(qū)不同年份各景觀類型的聚集度指數(shù)

由表3中可以看出，聚集度最大的是居民地、蓋沙地及未利用地，其次是稀疏植被、草地和水域，聚集度較低的是沙棘、林地和灌叢。居民地和蓋沙地的聚集度最大，原因是居民地斑塊數(shù)量少，而且集中分布，所以聚集度最高；而蓋沙地面積大，在西北部地區(qū)集中連片分布，所以其聚集度高。稀疏植被、未利用地和草地的較高聚集度，反映了其中團(tuán)聚斑塊較多，且被周圍異質(zhì)斑塊所包圍，與異質(zhì)景觀類型的連接程度較高，其聚集度指數(shù)較大。林地、灌叢和沙棘的聚集度指數(shù)最低，說(shuō)明這幾類僅以少數(shù)幾類大斑塊相團(tuán)聚，且分散于許多不同景觀要素斑塊之間，如沙棘主要分布于溝沿線以下的溝壑中，雖然也與景觀中多種景觀要素相聚集，但其面積和斑塊數(shù)有限，所以其聚集度指數(shù)較低。

從景觀動(dòng)態(tài)變化角度進(jìn)行分析，蓋沙地聚集度在1998年、2003年和2008年分別為0.93、0.92和0.91，說(shuō)明一些蓋沙地小斑塊在消失，大斑塊在逐漸聚集，與項(xiàng)目區(qū)沙棘等生態(tài)建設(shè)工程的影響密不可分。水域聚集度指數(shù)從1998年至2003年變化不大，2008年有所降低。居民地1998年至2003年聚集度指數(shù)有所降低，2003年至2008年又稍有增加，充分體現(xiàn)城市化擴(kuò)張的進(jìn)程。灌叢的聚集度指數(shù)從1998年到2008年一直降低，說(shuō)明灌叢由分散的小斑塊逐漸匯聚成較大斑塊，呈現(xiàn)擴(kuò)展的趨勢(shì)。稀疏植被、林地和草地聚集度指數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，從其面積逐年增加的動(dòng)態(tài)變化格局上充分體現(xiàn)這種變化。未利用地聚集度指數(shù)逐漸減小，表明其逐漸被其他景觀要素占據(jù)的特點(diǎn)。沙棘聚集度指數(shù)從2003年的0.8609增加到2008年的0.8674，變化不大，體現(xiàn)了沙棘斑塊數(shù)量在增加，斑塊密度增加，且分散分布于許多不同斑塊之間的特點(diǎn)，并未形成大片集中分布的格局所致。

3.4 沙棘工程建設(shè)不同時(shí)期砒砂巖區(qū)各景觀要素類型的景觀破碎度

景觀破碎度是指景觀要素被分割的破碎程度，反映景觀空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和人類活動(dòng)對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的影響程度。破碎度F越大，表示景觀斑塊越破碎，它在一定程度上反映了人為對(duì)景觀干擾程度。區(qū)內(nèi)景觀斑塊數(shù)破碎度計(jì)算結(jié)果列于表4。

表4 砒砂巖區(qū)不同年份各景觀類型的破碎度

從表4中可見(jiàn)，從3個(gè)階段景觀破碎化指數(shù)總體來(lái)看，沙棘、林地和灌叢3類破碎度較大，其次為水域、草地和未利用地，破碎度較小的為稀疏植被、居民地和蓋沙地。沙棘和林地大部分均為人工種植，破碎化明顯，擬成星火之勢(shì)；而灌叢本身就是鑲嵌在沙區(qū)中的，所以破碎度較大。水域、草地和未利用地的破碎化指數(shù)居中，相比較而言，這3類的人為干擾程度小一些，主要還是自然分布的特征。稀疏植被和蓋沙地為研究區(qū)域本底，面積大，更多斑塊易于連接在一起，故破碎度??；而居民地分布更為集中。

從景觀動(dòng)態(tài)變化的角度分析可知，蓋沙地破碎度在增加，人為防沙治沙以及各種干擾活動(dòng)均可導(dǎo)致景觀破碎度增加。水域破碎度先減小后增加，該類型在沙區(qū)受年際降水量影響較大，其破碎度的增加可能主要來(lái)自于2008年的降水量突然增加的結(jié)果。1998～2003年居民地破碎度呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，但2003～2008年破碎度基本變化不大。灌叢破碎度指數(shù)1998～2008年一直在增加，稀疏植被的破碎度指數(shù)先減小后增加。林地破碎度指數(shù)1998～2008先減小后增加，造成林地破碎化格局的可能原因，一方面是人工造林面積持續(xù)增加；另一方面說(shuō)明人類對(duì)林地的經(jīng)營(yíng)管理還不夠合理，尤其是沙區(qū)人工林的破碎化還是比較嚴(yán)重，這方面原因也是分不開(kāi)的。人為干擾的加劇，以及對(duì)森林資源進(jìn)行不合理的開(kāi)采，使森林不斷的分割、大斑塊被分割成許多小的斑塊、自然環(huán)境的整體結(jié)構(gòu)被破壞、森林內(nèi)部生境面積縮小、森林廊道被切斷，這些因素都會(huì)影響物種和物質(zhì)的交流。草地破碎化指數(shù)總體上表現(xiàn)增加的趨勢(shì)，主要源自其面積的增加，斑塊數(shù)量的增加。未利用地破碎化指數(shù)持續(xù)增加，面積持續(xù)減小，表明在沙棘生態(tài)工程建設(shè)中一部分未利用地如砒砂巖被改造成沙棘林或者其他類型，導(dǎo)致未利用地破碎化指數(shù)增加。沙棘破碎化指數(shù)從2003年0.1391減小到2008年的0.1326，呈微弱減小，在造林面積幾乎增加一倍的前提下，部分斑塊整合到一起，且人工造林一般面積較大，故破碎度指數(shù)有所下降。

但景觀斑塊數(shù)的增加對(duì)景觀斑塊數(shù)破碎化指數(shù)有很大影響，景觀斑塊數(shù)越多，其景觀斑塊數(shù)破碎化指數(shù)就越大。因此，斑塊數(shù)破碎化指數(shù)所揭示的結(jié)果只能作為一個(gè)衡量區(qū)域景觀破碎化程度的參考標(biāo)準(zhǔn)，而不能作為重要的或唯一的標(biāo)準(zhǔn)，還要結(jié)合其它破碎化指數(shù)的計(jì)算結(jié)果。

3.5 沙棘工程建設(shè)不同時(shí)期砒砂巖區(qū)的景觀多樣性指數(shù)

景觀多樣性是借用生物多樣性概念提出的用來(lái)描述和評(píng)價(jià)景觀異質(zhì)性水平的一個(gè)概念，它也有多種不同的測(cè)度指標(biāo)。景觀多樣性指數(shù)是指景觀類型的豐富度和復(fù)雜度，多考慮不同的景觀類型在景觀中所占面積的比例和類型的多少［8］。景觀類型越多，各景觀類型越均勻，多樣性指數(shù)越大。景觀多樣性指數(shù)越高，景觀的異質(zhì)性程度越高。同生物多樣性指數(shù)的測(cè)度一樣，確定研究對(duì)象的分類單位和空間分辨率大小，對(duì)測(cè)度結(jié)果有顯著影響。因此，對(duì)研究結(jié)果的分析比較，應(yīng)當(dāng)放在相同的背景和尺度上進(jìn)行。影響景觀多樣性指數(shù)大小的因素一是景觀中景觀要素類型的數(shù)量，這決定于研究對(duì)象的生態(tài)學(xué)尺度和空間分辨率；二是各景觀要素類型間的面積分配比例關(guān)系。景觀的最大多樣性指數(shù)僅由景觀要素類型的數(shù)量決定，而對(duì)由一定數(shù)量的景觀要素類型組成的景觀而言，其中各景觀要素類型之間面積分配越均勻，其多樣性指數(shù)越高，與這些要素的空間分布格局無(wú)關(guān)［9，10］。

景觀要素優(yōu)勢(shì)度指數(shù)來(lái)源于群落生態(tài)學(xué)中種群優(yōu)勢(shì)度的概念，用來(lái)反映景觀組成和結(jié)構(gòu)受某種和某些景觀要素控制的程度，由于考慮了景觀要素的空間分布關(guān)系，是反映景觀要素在景觀中地位和作用的一個(gè)適當(dāng)指標(biāo)。與景觀多樣性指數(shù)不同的是，它以景觀要素為對(duì)象進(jìn)行分析，而景觀多樣性指數(shù)的研究對(duì)象是景觀總體。如果某些景觀要素具有較高的優(yōu)勢(shì)度，則至少?gòu)囊粋€(gè)側(cè)面說(shuō)明它對(duì)景觀整體結(jié)構(gòu)、功能及其變化的控制作用較強(qiáng)。但實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)考慮其原始數(shù)據(jù)取值方法、測(cè)度方法和計(jì)算方法的不同。項(xiàng)目區(qū)景觀多樣性指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 砒砂巖區(qū)不同年份的景觀多樣性指數(shù)

隨著沙棘等生態(tài)工程的推進(jìn)，研究區(qū)域景觀多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)都有所提高，整個(gè)景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)逐漸降低。表明該區(qū)域景觀類型分類包含的景觀成分復(fù)雜，景觀破碎化程度較高，景觀單元信息豐富，其信息的含量和信息的不定性較大，故景觀多樣性指數(shù)較大。景觀的均勻度指數(shù)側(cè)重表現(xiàn)各景觀單元均勻程度，趨勢(shì)與景觀多樣性變化一致，說(shuō)明該區(qū)域景觀格局受人為干擾較大，形成眾多格局，比較接近小景觀單元。

4 結(jié)論與討論

（1）砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程實(shí)施3個(gè)時(shí)期，稀疏植被的斑塊密度都最大，說(shuō)明其破碎化程度最高，景觀異質(zhì)性最高，充分表現(xiàn)其散布于整個(gè)景觀本底的特點(diǎn)。沙棘斑塊密度2003年為0.74，2008年變?yōu)?.78，5年內(nèi)略有增加，是區(qū)域沙棘生態(tài)工程建設(shè)的結(jié)果。林地景觀斑塊密度也持續(xù)增加，說(shuō)明研究區(qū)域宜林地區(qū)在持續(xù)造林。蓋沙地的斑塊密度隨時(shí)間變化有減小的趨勢(shì)，說(shuō)明在沙棘等生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中，消滅了一些小的蓋沙地斑塊，體現(xiàn)了一定的蓋沙地治理成效。

（2）區(qū)內(nèi)稀疏植被的斑塊邊緣密度最大，其次是草地、蓋沙地、沙棘、未利用地和林地，景觀邊緣密度最小的是灌叢、居民地和水域。這與景觀要素的總面積是成正比的。沙棘邊緣密度變化明顯，從2003年的11.41增加到2008年的17.85，說(shuō)明在砒砂巖沙棘生態(tài)工程建設(shè)中，導(dǎo)致沙棘面積增加，斑塊增加，邊緣密度很好體現(xiàn)這一點(diǎn)。

（3）聚集度最大的是居民地、蓋沙地及未利用地，其次是稀疏植被、草地和水域，聚集度較低的是沙棘、林地和灌叢。居民地和蓋沙地的聚集度最大，原因是居民地斑塊數(shù)量少，而且集中分布，所以聚集度最高；而蓋沙地面積大，在西北部地區(qū)集中連片分布，所以其聚集度高。沙棘聚集度指數(shù)從2003年的0.8609增加到2008年的0.8674，變化不大，體現(xiàn)了沙棘斑塊數(shù)量在增加，斑塊密度增加，且分散分布于許多不同斑塊之間的特點(diǎn)，大片集中分布的格局并未形成。

（4）景觀破碎化指數(shù)以沙棘、林地和灌叢3類較大，其次為水域、草地和未利用地，較小的為稀疏植被、居民地和蓋沙地。沙棘和林地大部分均為人工種植，破碎化明顯，擬成星火之勢(shì)；而灌叢本身就是鑲嵌在沙區(qū)中的，所以破碎度較大。沙棘破碎化指數(shù)從2003年0.1391減小到2008年的0.1326，呈微弱減小，部分斑塊融合在一起，使破碎度指數(shù)有所下降。

（5）隨著沙棘等生態(tài)工程的推進(jìn)，區(qū)域內(nèi)景觀多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)都有所提高，整個(gè)景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)逐漸降低。表明該區(qū)域景觀類型分類包含的景觀成分復(fù)雜，景觀破碎化程度較高，景觀單元信息豐富，其信息的含量和信息的不定性較大，特別是受人為干擾較大所致。

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