土地整治區(qū)域景觀格局變化分析

蔡煜　張藍月　陳陽　李可相　潘伯娟　蔡學成

摘 要：本文以凱里市旁海鎮(zhèn)猴場村和大堡村為研究區(qū)，利用施工前、后實測1∶2000土地利用現(xiàn)狀圖、GIS分析技術及景觀格局指數(shù)對研究區(qū)土地整治前后景觀格局指數(shù)變化情況進行定性與定量分析。結果表明：通過對水田、旱地、道路、田土坎、裸巖石礫地、荒草地等的綜合整治，調整了凱里市旁海鎮(zhèn)研究區(qū)的土地利用結構;新增水田2.1255hm2，新增水田面積占研究區(qū)總面積的2.18%，與整治前相比，增加了3.40%;旱地增加了0.9344hm2，占研究區(qū)總面積0.9584%，與整治前相比，增加了10.72%;農(nóng)村道路增加了1.1114hm2，面積增量占研究區(qū)總面積1.14%。經(jīng)過土地整治，土壤質量有明顯改善;增加了有效耕地面積;提高了景觀優(yōu)勢度，增加景觀穩(wěn)定性;水利系統(tǒng)和道路系統(tǒng)的重新設計，促進了生物之間的交流、物質能量的流動和傳遞，保護了生物多樣性。

關鍵詞：土地整治;景觀格局;景觀指數(shù)

中圖分類號：S127

文獻標識碼：A

土地利用/覆蓋變化是當前全球變化研究的熱點和前沿問題[1]，也是導致生態(tài)系統(tǒng)類型轉變和景觀格局變化的重要因素[2]。城鎮(zhèn)土地利用景觀格局的變化成為了社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間關系緊張程度的重要指標[3]。優(yōu)化土地結構，規(guī)劃道路系統(tǒng)、水利系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)耕作提供方便，是土地整治的目的。在土地整治中應用景觀生態(tài)學理論，即對研究區(qū)整治中的各項要素進行優(yōu)化，充分地考慮規(guī)劃設計中土地整治可能帶來的負面影響，實現(xiàn)土地的最大生態(tài)效益，促進自然景觀和生物多樣性的保護。因此，分析景觀格局的目的又可以理解為是了解產(chǎn)生和控制景觀空間結構的因子和機制[4]，比較不同的景觀格局及其生態(tài)效應[5]，最終為景觀的合理利用與規(guī)劃提供依據(jù)。本文以旁海鎮(zhèn)為例，分析其景觀格局的變化，有利于土地結構優(yōu)化利用，土地集約化的形成，增加有效耕地面積，提高耕地產(chǎn)出率，增加農(nóng)民收入;有利于保護生態(tài)環(huán)境，提高耕地質量，改善農(nóng)村生產(chǎn)、生活環(huán)境。

1 研究區(qū)概況

旁海鎮(zhèn)地處凱里市東北部，地理坐標位于E108°02′57″～108°03′40″，N26°43′55″～26°44′50″，全鎮(zhèn)總面積96.54km2。旁海鎮(zhèn)屬中亞熱帶溫和濕潤氣候，是典型的季風性氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，平均氣溫15.5℃，年降雨量1148mm。研究區(qū)屬于典型的喀斯特地貌山區(qū)，有典型的喀斯特峰林峰叢特征，地處云貴高原東側的梯級狀大斜坡地帶，地勢西北高，東南低;區(qū)域坡度相對較小，地塊坡度在0°～20°，海拔在625～544m，相對高差為81m。

2 研究方法

本文利用施工前、后實測1∶2000土地利用現(xiàn)狀圖、GIS分析技術及景觀格局指數(shù)對研究區(qū)土地整治前后景觀格局指數(shù)變化情況進行定性與定量分析。選取了景觀格局指數(shù)中的景觀面積比、景觀斑塊平均面積、景觀多樣性指數(shù)、景觀優(yōu)勢度、景觀均勻度指數(shù)和景觀破碎化指數(shù)進行研究。

3 結果與分析

3.1 景觀面積特征變化

從表1可以看出，整個區(qū)域的景觀類型以農(nóng)田和旱地為主。經(jīng)過土地整治后，裸巖石礫地和荒草地被開發(fā)轉換為其它景觀類型。水田和旱地整治后面積為74.3746hm2，占項目區(qū)總面積的76.29%。整治后道路增加1.1114hm2，田間道寬度為3m，生產(chǎn)道寬度為1.2m，同時考慮生物的流動和生物多樣性的保護，擴大道路的生態(tài)廊道功能，在田間道旁邊配植林草緩沖帶，實施人工種草。

3.2 景觀斑塊平均面積變化特征

從表2可以看出，整治后水田、旱地、農(nóng)村道路的斑塊數(shù)量增加，田土坎景觀、裸巖石礫地景觀和荒草地景觀斑塊數(shù)量減少，其中裸巖石礫地景觀和荒草地景觀由于被開發(fā)為其它景觀減少為0。整治前平均面積最大的是水田景觀，平均面積為0.8130hm2;平均面積最小的是農(nóng)村道路景觀，平均面積為0.0011hm2。整治后平均面積最大的是水田景觀，平均面積為0.6408hm2;平均面積最小的是田土坎景觀，平均面積為0.0013hm2。水田景觀的平均面積相對其它景觀較大，但總體上各類景觀的平均面積較小，且整治后總體上呈減小趨勢。

3.3 景觀多樣性指數(shù)變化特征

從表3可以看出，整治后水田、田土坎的生物多樣性指數(shù)減少，是田塊歸并、田土坎削減等土地整治措施導致的。在土地整治過程中將土地平整、碎石清理工程中產(chǎn)生的石塊砌成石坎、石堆，提供兩棲、爬行動物隱蔽生境和生存場所，有效地保護兩棲、爬行動物，以提升區(qū)域生態(tài)景觀空間和時間的異質性，從而提升了旱地、農(nóng)村道路的生物多樣性指數(shù)。同時在溪流兩岸現(xiàn)有草被、稀樹的基礎上，間植重陽木、蚊母樹等備選植物修復溪流生態(tài)系統(tǒng);為保護溝渠植被系統(tǒng)，溝渠岸邊配植當?shù)匕嗄竞筒荼局参锘謴退w生境。溪、渠、塘生態(tài)系統(tǒng)的修復對魚類、兩棲、蝦類、水禽等物種的保護具有重要作用。

3.4 景觀優(yōu)勢度指數(shù)變化特征

從表4可以看出，整治后公共基礎設施用地（沼氣池）景觀的優(yōu)勢度最大，其值為1.0790，相比整治前降低了0.0670;田土坎景觀的優(yōu)勢度最小，其值為0.9592，相比整治前降低了0.0587?；牟莸鼐坝^和裸巖石礫地景觀無整治后的優(yōu)勢度，說明其在整治后消失，轉化成為其它景觀，優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境。整治后總體優(yōu)勢度下降了0.8140，說明整治后與整治前相比，景觀多樣性降低。

3.5 景觀均勻度指數(shù)變化特征

從表5可以看出，整治前后景觀均勻度變化較大，均呈增長的趨勢，主要由水田景觀、旱地景觀和田土坎景觀控制。

3.6 景觀破碎化指數(shù)變化特征

從表6可以看出，整治前農(nóng)村道路景觀的破碎度最大，其值為933.4511，破碎度最小的是水田景觀，其值為1.2300。水田景觀的均質性、生物多樣性是最高的，而農(nóng)村道路景觀的破碎度、空間結構的復雜程度、受干擾程度都高于其它景觀。整治后破碎度最大的是田土坎景觀，其值為772.6539，最小的仍為水田景觀（荒草地景觀與裸巖石礫地景觀消失不計），其值為1.5604。變化表明：田土坎受到了較大的人為干擾，但總體上景觀破碎化指數(shù)呈減小趨勢，破碎度在降低;景觀結構得到了優(yōu)化，物質能量可以更好地流通，生物多樣性得到了提高，生物之間得到了更好的交流和有效的保護。

4 結論

通過對水田、旱地、道路、田土坎、裸巖石礫地、荒草地等的綜合整治，調整了研究區(qū)的土地利用結構，主要結論如下。

研究區(qū)土地整治的實施能提高土壤綜合質量，促進土壤理化性狀和生物學性狀的改善。并且，土壤質量改善的效果將會隨著整治年限的累積越來越明顯。

研究區(qū)以水田和旱地為主，增加了有效耕地面積。整治前水田、旱地以及田土坎總面積為87.16hm2，占項目區(qū)總面積的89.4%;整治后水田、旱地以及田土坎總面積為88.13hm2，占項目區(qū)總面積的90.4%。其中，水田面積增加了2.1255hm2，新增水田面積占研究區(qū)總面積的2.1802%，與整治前相比，增加了3.40%;旱地增加了0.9344hm2，與整治前相比，增加了10.72%。從整治前后的變化中可以看出，經(jīng)過土地整治后，有效耕地面積增加。

研究區(qū)內(nèi)的景觀同質化和破碎化程度都有所增加，提高了景觀優(yōu)勢度，增加了景觀多樣性，提高了景觀穩(wěn)定性。對研究區(qū)內(nèi)的生物個體、種群、群落等造成了不同程度的影響。

研究區(qū)道路增加了1.1114hm2，面積增量占研究區(qū)總面積1.14%。水利系統(tǒng)和道路系統(tǒng)的重新設計促進了生物之間的交流、物質能量的流動和傳遞，保護了生物多樣性。

參考文獻

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（責任編輯 常陽陽）