湘西州山區(qū)土地利用類型的地形梯度效應與景觀格局分析

龔熊波, 楊波, 劉雨先, 王守梅

湘西州山區(qū)土地利用類型的地形梯度效應與景觀格局分析

龔熊波, 楊波*, 劉雨先, 王守梅

湖南師范大學資源與環(huán)境科學學院, 地理空間大數(shù)據挖掘與應用湖南省重點實驗室, 長沙 410006

為進一步定量探究地形因子在土地利用中的影響程度大小, 以湘西州山區(qū)為研究對象, 借助ArcGIS空間分析功能從DEM數(shù)據中提取了湘西州高程、坡度和地形位指數(shù)信息, 并利用地形位指數(shù)、分布指數(shù)以及土地利用綜合強度指數(shù)系統(tǒng)探究了該州土地利用地形梯度效應, 同時結合景觀格局指數(shù)對其進行了景觀格局分析。結果表明: 1)湘西州土地利用類型空間分布格局具有明顯地形梯度效應, 高程、坡度與地形位指數(shù)對空間格局形成具有重要影響; 2)耕地、建設用地和水域一般分布于低地形位區(qū)間, 其中水域在坡度地形位中同時處于低地形位和高地形位區(qū)間。林地大多分布于高地形位區(qū)間。土地利用綜合強度指數(shù)呈現(xiàn)隨地形位指數(shù)增大而減小的趨勢。3)湘西州景觀中的耕地破碎度最大且空間結構最為復雜, 林地占主體且集聚性最高, 景觀類型分布不均, 景觀結構有待優(yōu)化。該結果可以為湘西州山區(qū)土地利用模式優(yōu)化與水土保持綜合治理提供參考依據與建議, 助力其減貧發(fā)展與鄉(xiāng)村振興。

土地利用與覆被變化; 地形梯度效應; 景觀格局指數(shù); 貧困山區(qū); 湘西自治州

0 前言

隨著城鎮(zhèn)化進程日益加快, 土地的合理利用則顯得更加尤為必要。土地利用類型是人類活動作用于自然界的直接產物, 與人類的生產和生活息息相關, 自從20世紀90年代以來, 如何對土地進行合理利用一直備受各國普遍關注, 其中, 土地利用空間格局是土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)研究的核心內容[1]。土地利用類型的形成不僅與氣候、土壤、生物與社會經濟等因素有關, 而且與地形因子具有重要聯(lián)系。其中, 地形通過作用于物質的遷移和能量交換[2]在土地利用類型的形成與演化過程中扮演著舉足輕重的作用。研究湘西州土地利用格局與山區(qū)地形之間的關系對于實現(xiàn)區(qū)域土地可持續(xù)利用與減貧發(fā)展均具有重要現(xiàn)實意義。為了更好地探究土地利用類型空間分布特征與地形梯度效應之間的關系, 地形位指數(shù)的相關研究正受到學術界廣泛關注并逐漸成為土地利用研究的重要方向[3-6]。

景觀格局作為景觀異質性的具體表現(xiàn), 最早是由20世紀50年代的歐洲學者所提出, 直到20世紀70年代, 景觀格局研究開始由定性向定量轉變[7]。后來, 其逐漸在生態(tài)學、地理學與旅游學等領域得到了廣泛應用[8-10]。其中, 景觀格局指數(shù)[11]對于土地利用類型的定量化研究與空間結構特征的揭示具有一定參考價值。貧困山區(qū)地形起伏度大、生態(tài)環(huán)境脆弱, 是土地利用開發(fā)與水土保持綜合治理的重點區(qū)域[12]。同時, 其區(qū)域經濟社會發(fā)展方式受土地可利用資源限制大, 而地形因素則是限制區(qū)域經濟發(fā)展的重要影響因子, 也是導致山區(qū)貧困化[13]的主要自然因素之一。

基于遙感和GIS技術, 本研究通過以湖南省湘西州山區(qū)為例, 利用地形位指數(shù)和分布指數(shù)系統(tǒng)分析了湘西州地形梯度效應, 并在此基礎上結合景觀格局指數(shù)進一步揭示了其土地利用空間結構特征, 以便為該區(qū)域土地利用模式優(yōu)化與水土保持綜合治理提供參考依據與建議, 促進該州減貧發(fā)展與鄉(xiāng)村振興。

1 研究區(qū)概述與數(shù)據來源

1.1 研究區(qū)概述

湘西土家族苗族自治州簡稱湘西州, 全國典型貧困地區(qū)和“精準扶貧”重點攻堅地區(qū), 109°10′—110°22.5′E、27°44.5′—29°38′N, 湖南省少數(shù)民族主要聚集地之一, 位于湖南省西北部, 毗鄰湖北、重慶、貴州。湘西州由一市(吉首市)七縣(鳳凰縣、永順縣、龍山縣、花垣縣、古丈縣、瀘溪縣、保靖縣)所構成。亞熱帶季風濕潤性氣候, 雨熱同期, 整體地勢呈現(xiàn)“西北-東南”走向, 西北高、東南低, 屬于中國由西向東逐步降低的第二階梯東緣。湘西州西鄰云貴高原, 北接鄂西山地, 境內的武陵山脈斜貫其東北-西南全境, 該州地貌形態(tài)總體輪廓以山地為主, 兼具丘陵和小平原, 呈現(xiàn)為向西北突出的弧形典型山區(qū)地貌。土地利用類型以林地為主體, 建設用地和水域相對較少。其中, 2018年該州林地總面積約為953801.64 km2, 占該州總面積比重最大, 高達61.70%, 其次分別為草地、耕地、建設用地以及水域, 比重依次為23.44%、10.55%、3.72%和0.59%。

1.2 數(shù)據來源

本研究采用數(shù)據為湘西州Landsat8 OLI遙感影像、30 m空間分辨率ASTER GDEM地形數(shù)據以及全球、中國、湖南省和湘西州矢量行政邊界數(shù)據。其中, 2018年湘西州Landsat8 OLI秋季遙感影像來源于美國地質調查局(United States Geological Survey,USGS), 30 m空間分辨率ASTER GDEM地形數(shù)據來源于地理空間數(shù)據云(http://www.gscloud.cn), 矢量行政邊界數(shù)據來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據中心。研究中的坡度以及地形位指數(shù)數(shù)據通過DEM數(shù)據可以進一步分析處理得到。在參考《土地利用現(xiàn)狀分類(GB/T21010-2017)》的基礎上運用最大似然法對OLI遙感影像進行監(jiān)督分類, 并借助谷歌地球影像對比和實地抽象調查進行輔助判讀, 可以把土地利用類型劃分為林地、草地、建設用地、耕地和水域五類, 總體精度可達99%, Kappa系數(shù)則為0.959。

圖1 湘西州地理位置及2018年土地利用現(xiàn)狀分布

Figure 1 Geographical location of Xiangxi and distribution of land use status in 2018a

圖2 湘西州高程、坡度以及地形位指數(shù)

Figure 2 Elevation, slope and topographic index of Xiangxi

2 研究方法

2.1 地形梯度分析法

本研究利用高程、坡度與地形位指數(shù)等地形因子來探究湘西州土地利用地形梯度效應。根據湘西州實際地形特征與土地分布現(xiàn)狀, 本研究可以對高程、坡度和地形位指數(shù)進行分級, 并分別得到不同等級。湘西州高程范圍在64—1735 m, 用內插法以200 m為間隔可以把高程劃分為九個等級; 通過參考國際地理學會地貌調查與制圖委員會分級標準[14]與湖南省耕地坡度分級[15], 并在結合湘西州實際地形特征的基礎上, 可以將坡度劃分為九個等級; 地形位指數(shù)等級的分隔點則可以按照高程和坡度等級分隔點進行對應計算, 同樣可將地形位指數(shù)劃分為九個等級, 具體劃分情況如表1所示。

2.1.1 地形位指數(shù)

為了精細定量地形因子對于土地利用的作用程度, 本研究采用結合高程和坡度兩者的地形位指數(shù)來綜合反映地形對于土地利用空間格局的影響。地形位指數(shù)[16]的具體計算公式如下所示:

2.1.2 分布指數(shù)

分布指數(shù)可以消除不同地形梯度區(qū)域的面積差異和土地利用類別的面積比重差異所帶來的量綱影響, 更加科學、準確地反映湘西州各個區(qū)域的地形空間結構特征。分布指數(shù)[17]的具體計算原理如下所示;

式中, P為地形分布指數(shù);為土地利用類型,為地形因子的等級; S表示某一地形因子的第種地類在第等級下的總面積; S表示研究區(qū)域內第種地類的總面積; S表示研究區(qū)域內第等級的總面積; S表示整個研究區(qū)域的總面積。一般值越大, 表示其優(yōu)勢度越高; 反之, 則表示其優(yōu)勢度越低。通常當值大于1時, 則認為其屬于優(yōu)勢分布狀態(tài)。

表1 湘西州高程、坡度與地形位指數(shù)分級表

2.1.3 土地利用綜合強度指數(shù)

該指數(shù)可以對土地利用強度在不同地形等級下的分布規(guī)律進行量化呈現(xiàn), 其具體計算原理[18]如下:

式中,為土地利用綜合強度指數(shù);r表示研究區(qū)域內第種地類所占的比重;c表示研究區(qū)域內第種地類的分級指數(shù)。參考楊斌等的研究成果并結合研究區(qū)實際用地利用情況, 將建筑用地定義分級指數(shù)為4, 耕地定義為3, 林地、草地和水域定義為2。

2.2 景觀格局指數(shù)

本研究選取可以分別刻畫其面積、密度、形狀、聚集性和多樣性的5個核心景觀格局指標[19-20], 其分別為斑塊面積比重(PLAND)、斑塊密度(PD)、周長-面積分形維數(shù)(PAFRAC)、聚類指數(shù)(CLUMPY)、香農多樣性指數(shù)(SHDI), 來進一步對湘西州景觀空間格局特征進行量化分析(如表2所示)。

3 結果與分析

3.1 土地利用空間格局分析

3.1.1 基于高程梯度的土地利用空間結構特征分析

通過對圖3的高程梯度分布指數(shù)分析, 可知水域、建設用地和耕地呈現(xiàn)為隨著梯度增大而不斷減小的趨勢, 其中水域、建設用地和耕地均在第一等級(0—200 m)時, 其分布指數(shù)達到最大值。在第1—2等級(0—400 m)時, 其分布指數(shù)大于1, 屬于優(yōu)勢分布狀態(tài)。隨著高程增加, 三者的分布指數(shù)不斷減小。當大于第6等級(1000—1200 m)時, 其分布指數(shù)接近于0。從土地適用性來看, 高海拔地區(qū)的氣候等條件不合適農業(yè)生產, 所以耕地一般分布于低海拔地區(qū)。從人類生產生活偏好角度出發(fā), 低海拔地區(qū)的水熱資源豐富, 更加適合人類生活和進行生產活動, 所以人類也更加偏好低海拔平坦地區(qū); 水流在低海拔地區(qū)的匯水量也一般多于高海拔地區(qū), 符合水域受重力影響的自然分布; 草地呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢; 林地則表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢, 林地在第1等級(0—200 m)時分布指數(shù)小于1, 這與低海拔地區(qū)的人類活動密集有關, 在第2等級—6等級(200—1200 m)時, 分布指數(shù)逐漸接近1, 這與湘西州退耕還林政策的實施有關, 高海拔地區(qū)不適合耕作的土地逐漸轉變?yōu)榱值? 當大于第7等級(1200—1400 m)時, 其分布指數(shù)小于1, 優(yōu)勢地位逐漸減弱, 這與草地比重的突然上升有關。

表2 景觀格局指數(shù)描述

3.1.2 基于坡度梯度的土地利用空間結構特征分析

通過對圖4的坡度梯度分布指數(shù)分析, 可知隨著坡度增加, 建設用地、耕地和草地的分布指數(shù)整體呈現(xiàn)遞減趨勢, 林地整體呈現(xiàn)遞增趨勢, 水域整體呈現(xiàn)“U型”分布趨勢。其中, 水域、建設用地、耕地和草地分布指數(shù)在第4等級以下(0°—15°)時, 其分布指數(shù)均大于1, 說明在該坡度區(qū)域具有優(yōu)勢地位, 且這四種用地類型對坡度的選擇性較強, 符合湘西州湖泊與水庫在低坡度地區(qū)分布的特點以及耕地為避免水土流失而在低坡度地區(qū)分布的水土保持的內在要求特征; 當在第4—7等級(10°—45°)時, 除了林地之外的其它用地類型分布指數(shù)都小于1, 且均處于非優(yōu)勢地位, 這與林地的增加有關, 而當?shù)卣畬嵤┑耐烁€林還草政策則也在其中起到了巨大作用; 當在第7等級(35°—45°)之后時, 建設用地、耕地和草地仍處于非優(yōu)勢地位, 且其林地仍保持優(yōu)勢地位, 其中建設用地和耕地呈現(xiàn)不斷下降的趨勢, 草地在第8等級(45°—55°)之后略有上升趨勢, 這與水域的突然快速增加有關, 呈現(xiàn)出湘西北山區(qū)廣袤的林地山水風光, 其中湘西北多高山峽谷和相關水土保持政策的實施也在其中發(fā)揮了一定作用。

圖3 基于高程梯度的土地利用類型分布指數(shù)

Figure 3 Distribution index of land use type based on elevation gradient

3.1.3 基于地形位梯度的土地利用空間結構特征分析

通過對圖5的地形位梯度分布指數(shù)分析, 可知水域、建設用地和耕地的分布指數(shù)整體呈現(xiàn)不斷遞減趨勢, 林地呈現(xiàn)不斷遞增趨勢, 草地則呈現(xiàn)先減后增趨勢。水域、建設用地和耕地在第1—3等級(0—0.4)區(qū)間時, 其分布指數(shù)大于1, 優(yōu)勢度明顯, 之后則逐漸趨近于0, 這表明這三者具有較強的地形分選性, 主要分布于低海拔-低坡度的地形位較小地區(qū)。同時, 其中的第三等級(0.2—0.4)在各類用地中起到了重要過渡作用, 因此相關部門對于存在較大開發(fā)利用空間與潛力的第三等級(0.2—0.4)和第四等級(0.4—0.5)用地需要高度重視, 以便進行科學合理的開發(fā)利用, 實現(xiàn)人與自然和諧共生的目標; 林地在第4等級(0.4—0.5)之后, 其分布指數(shù)逐漸大于1, 處于優(yōu)勢地位, 這說明林地主要分布于地形位大的地區(qū), 受地形因子影響較小, 并在水土保持工作中扮演著重要角色。我們一方面應該充分發(fā)揮林地、草地對于保持水土、涵養(yǎng)水源所起到的關鍵作用, 另外一方面應該結合湘西州的廣袤林地, 發(fā)展林業(yè)經濟如種植中草藥、發(fā)展康養(yǎng)旅游等。

圖4 基于坡度梯度的土地利用類型分布指數(shù)

Figure 4 Distribution index of land use type based on slope gradient

3.1.4 基于地形位梯度的土地利用綜合強度分析

通過對圖6分析可知, 湘西州土地利用綜合強度指數(shù)呈現(xiàn)隨地形位指數(shù)增加而不斷減小趨勢。這與海拔高-坡度大地區(qū)的復雜地形環(huán)境有關, 高地形位指數(shù)地區(qū)一般開發(fā)利用難度大、生態(tài)環(huán)境脆弱, 土地利用程度綜合指數(shù)也一般較低。在高海拔-高坡度的第6等級(海拔>1200 m且坡度>35°)之后, 土地利用綜合指數(shù)逐漸趨于平緩, 這說明第6等級之后的土地開發(fā)利用方式較單一。結合湘西州實際情況, 第6等級之后主要以林地土地利用類型為主; 對于第6等級之前的土地利用類型, 我們則應該因地制宜, 在生態(tài)環(huán)境保護的基礎上進行合理開發(fā)利用, 豐富土地開發(fā)利用方式, 提高土地附加值。

圖5 基于地形位梯度的土地利用類型分布指數(shù)

Figure 5 Distribution index of land use type based on topographic gradient

3.2 土地利用景觀格局分析

本研究運用景觀格局指數(shù)方法分別從景觀的面積、密度、形狀、聚集性和多樣性5個方面對湘西州進行了景觀格局分析(如表3所示), 并探究了其景觀格局分布現(xiàn)狀, 有利于為將來當?shù)氐泥l(xiāng)村振興提供一定參考依據。

從面積指標來看, 湘西州五類土地利用類型的面積大小依次為林地>草地>耕地>建設用地>水域, 林地面積比重達到約61%, 屬于景觀類型中的基質, 說明湘西州是一個以林業(yè)為主體的典型山區(qū), 林業(yè)資源豐富; 從密度指標來看, 湘西州五類土地利用類型的密度大小依次為耕地>草地>建設用地>林地>水域, 這在一定程度上反映了當?shù)鼐坝^的破碎化水平, 耕地斑塊數(shù)量最多, 破碎化水平最高, 林地和水域則相對連續(xù)分布, 完整性較好。為了早日實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興目標, 現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展迫切需要耕地的整合, 來進一步提升耕地的集中連片性, 以便更好地實現(xiàn)農業(yè)機器化作業(yè), 提高農業(yè)生產率, 促進當?shù)亟洕l(fā)展; 從形狀指標來看, 湘西州五類土地利用類型的分形維數(shù)大小依次為耕地>草地>水域>建設用地>林地, 根據分形維數(shù)理論[21]即分形維數(shù)指數(shù)一般越大, 表示其空間形態(tài)越復雜, 可知湘西州耕地分形維數(shù)指數(shù)最大, 約為1.512, 說明耕地受自然和人類活動影響因素大, 空間結構復雜, 這在一定程度上不利于現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展; 草地、水域和建設用地雖然受到自然和人類活動因素影響, 但往往以某一因素為主導, 所以空間結構相對較復雜; 林地的分形維數(shù)最小, 這與林地大多分布于高海拔且高坡度地區(qū)存在一定關系, 其幾乎只受到自然因素影響, 開發(fā)利用程度極低, 較好地保持了原始分布狀態(tài), 空間結構簡單。

圖6 基于地形位指數(shù)分級的土地利用綜合強度指數(shù)

Figure 6 Land use comprehensive strength index based on topographic index classification

從聚集性來看, 湘西州五類土地利用類型的聚集程度大小依次為林地>水域>建設用地>草地>耕地, 這說明湘西州林地大面積集中連片分布, 而耕地則屬于嚴重分散分布狀態(tài), 這與當?shù)囟嗌降牡乩碜匀画h(huán)境有關, 說明當?shù)剞r業(yè)集約化發(fā)展道路離不開耕地的集聚與整合, 而將來“三權分置”土地政策的實施則會在一定程度上緩解這一局面; 從景觀多樣性來看, 湘西州整體景觀的香農多樣性指數(shù)較低, 僅約為1.028, 這與該州林地占主體有關, 說明該州內的優(yōu)勢景觀表現(xiàn)顯著, 土地利用類型結構仍有待進一步優(yōu)化。

4 結論

本研究通過借助高程、坡度以及地形位指數(shù)3個地形指標對湘西州土地利用空間格局進行了相關地形梯度效應分析, 同時從景觀的面積、密度、形狀、聚集性以及多樣性5個方面對湘西州進行了景觀格局分析, 并得出了以下結論:

(1)相比高程和坡度地形因子, 地形位指數(shù)可以綜合兩者的信息, 更加科學、有效地展現(xiàn)基于地形驅動因子的湘西州土地利用類型空間響應。

(2)從高程梯度角度來看, 湘西州水域、建設用地和耕地分布指數(shù)整體呈現(xiàn)為隨梯度增大而不斷遞減的趨勢, 說明這三者大多主要分布于低海拔地區(qū)。草地整體呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢, 說明草地受高程因子限制較小。由于退耕還林耕政策, 高海拔不適宜耕作的土地逐漸轉變?yōu)榱值? 說明林地在防治水土流失與水土保持方面起到了巨大作用。

(3)從坡度梯度角度來看, 湘西州建設用地、耕地和草地的分布指數(shù)隨著坡度的增加整體呈現(xiàn)遞減的趨勢, 林地整體呈現(xiàn)遞增的趨勢, 水域則整體呈現(xiàn)先減后增的趨勢。說明湘西州建設用地、耕地和草地一般分布于地勢較平坦的地區(qū), 其林地一般分布于地勢較高的地方, 而其水域則一般分布于其地勢低平或者地形起伏度大的區(qū)域。

(4)從地形位梯度角度來看, 湘西州水域、建設用地和耕地的分布指數(shù)整體呈現(xiàn)不斷遞減趨勢, 其林地分布指數(shù)整體呈現(xiàn)不斷遞增的趨勢, 草地分布指數(shù)則整體呈現(xiàn)“下降-遞增”趨勢。說明水域、建設用地和耕地一般分布于地形位指數(shù)較小的區(qū)域, 林地一般分布于地形位指數(shù)較大的區(qū)域, 而其草地則一般受地形位指數(shù)影響較小, 受人類活動影響相對較大。

(5)從土地利用綜合強度指數(shù)角度來看, 湘西州土地利用綜合強度指數(shù)呈現(xiàn)隨地形位指數(shù)的增加而不斷遞減的趨勢, 可見地形因子是影響該州進行土地利用開發(fā)的重要因子。因此, 在土地開發(fā)利用過程中應該充分考慮地形因素的作用, 促進人與自然和諧共生。

(6)從景觀格局指數(shù)角度來看, 湘西州土地利用類型以林地和草地為主體, 森林覆蓋率較高; 在湘西州土地利用類型中, 耕地破碎度最大, 這在一定程度上反映了湘西州耕地集聚整合空間潛力巨大; 湘西州耕地空間形態(tài)最為復雜且集聚性相對欠佳, 而其林地空間形態(tài)則相對簡單且集聚性相對較佳, 說明耕地比林地更加易受到人類活動的外部條件干擾; 湘西州景觀香農多樣性指數(shù)較低, 優(yōu)勢景觀顯著, 土地利用類型結構仍有待進一步完善與優(yōu)化。

5 討論

借助遙感、GIS與景觀格局分析技術, 本研究應用結合地形位指數(shù)的地形梯度和景觀格局分析理論對湘西北山區(qū)的湘西州2018年的土地利用空間格局和景觀格局進行了定量化系統(tǒng)分析, 在一定程度上彌補了基于傳統(tǒng)高程或坡度的單一梯度效應分析的不足, 并將地形梯度與景觀格局相結合, 可以為今后湘西州土地利用類型科學合理布局提供一定規(guī)劃參考, 同時為湘西州環(huán)境保護與經濟發(fā)展相協(xié)調提供一定科學依據。但是, 本研究仍然存在一些不足之處, 如未對湘西州土地利用類型進行動態(tài)時間序列分析, 不能較好地反映湘西州土地利用類型的演化發(fā)展過程; 景觀格局指數(shù)的數(shù)量仍有待進一步豐富與完善, 景觀格局演化機理的全面性與科學性仍具有一定提升空間。今后的研究將進一步對湘西州土地利用格局進行多時段和多因子驅動力分析, 以便更好地揭示湘西州土地利用類型的動態(tài)演化機制與發(fā)展演變規(guī)律, 助力湘西州減貧發(fā)展與鄉(xiāng)村振興。

表3 2018年湘西州景觀格局指數(shù)

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Topographic gradient effect and landscape pattern analysis of land use types in mountainous areas of Xiangxi Autonomous Prefecture

GONG Xiongbo, YANG Bo*, LIU Yuxian, WANG Shoumei

College of Resources and Environmental Sciences, Hunan Normal University, Key Laboratory of Geospatial Big Data Mining and Application, Changsha 410006, China

In order to quantitatively study the influence of topographical factors in land-use of mountainous area, Xiangxi Autonomous Prefecture was taken as the research area. Information of elevation, slope and topographical index was extracted out from DEM data by use of spatial analysis modules in ArcGIS software. Topographic index, distribution index and comprehensive intensity index of land-use were used to systematically study the terrain gradient effect of land-use, and combination with the landscape pattern index for landscape pattern analysis. The result shows that: 1) The spatial distribution pattern of land-use types has obvious topographic gradient effect, and elevation, slope and topographic index have important influence on the formation of spatial pattern in Xiangxi. 2) Cultivated land, construction land and water area are generally distributed in low topographical intervals. Water area distributes in low and high topographical intervals, forest mostly in high topographical interval. The comprehensive intensity index of land-use tends to decrease as the topographic index rises. 3) Cultivated land has the largest fragmentation degree and most complicated spatial structure; forest land with the highest accumulation is the main body. The landscape types are unevenly distributed and the landscape structure is to be optimized. The results can provide references for the optimization of land-use patterns, as well as comprehensive management of soil and water conservation, and also can contribute to poverty reduction and rural revitalization in mountainous areas such as Xiangxi.

land use and cover change; topographic gradient effect; landscape pattern index; poor mountainous area; Xiangxi Autonomous Prefecture

10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.04.018

龔熊波, 楊波, 劉雨先,等. 湘西州山區(qū)土地利用類型的地形梯度效應與景觀格局分析[J]. 生態(tài)科學, 2020, 39(4): 137–144.

GONG Xiongbo, YANG Bo, LIU Yuxian, et al. Topographic gradient effect and landscape pattern analysis of land use types in mountainous areas of Xiangxi Prefecture[J]. Ecological Science, 2020, 39(4): 137–144.

K909

A

1008-8873(2020)04-137-08

2019-11-11;

2019-12-23

國家自然科學基金(41171342); 湖南省教育廳重點項目(17A127)

龔熊波(1994—), 男, 湖北松滋人, 碩士研究生。主要研究方向為資源環(huán)境遙感。E-mail: gongxiongbo@gmail.com

楊波(1974—), 男, 湖南張家界人, 博士, 湖南師范大學教授, 碩士研究生導師。主要從事資源環(huán)境遙感和旅游大數(shù)據方面的教學與研究, E-mail:yb@hunnu.edu.cn