澜沧江下游地区景观格局与功能研究

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澜沧江下游地区是传统农业地区,也是生物多样性和文化多样性热点以及生态脆弱地带。随着经济不断发展和人类活动不断加剧,该地区的景观也在不断发生变化。了解其景观格局变化特征、景观功能演进过程以及功能如何响应格局变化,有助于探索适宜的多功能景观类型,也为决策者根据不同的功能需求导向优化景观格局提供了可能。本论文从景观格局变化出发,在县域和5km×5km格网两个尺度上,选择2000、2005和2010年三个时间点,分析了该地区景观的生产、生态和文化功能以及多功能的时空差异与变化趋势,探索景观格局与多功能协同变化作用,为决策者根据不同的功能需求导向优化景观格局提供了可能。相关内容如下:  (1)本研究基于土地利用类型分类将研究区景观类型划分为水田景观、旱地景观、林地景观、灌丛景观、园地景观、草地景观、水域景观、建设用地景观和未利用地景观等九类。根据各景观所占的面积比例分析了澜沧江下游地区景观结构与变化特征。总体来说,澜沧江下游地区大部分县域的景观构成都是以林地为主,自西向东,各县域景观类型由复杂变得简单。5km×5km格网尺度上的大体体趋势与县域单元的景观类型空间格局一致。  (2)通过对空间叠置分析得到的不同高程带、坡度带下的景观构成数据进行统计分析,得到各主要景观类型在各地形因素下的分布情况。海拔高度因素对景观类型空间分布具有显著的影响,不同时期景观空间分布趋势一致,仅在数量上略有变化。坡度是山地丘陵区土地利用的主要限制因素,随坡度的增大,林地、草地、园地、灌丛、旱地均呈现先增加后减少的趋势,除旱地外,均在15-25°范围达到最大值。利用地形位分布指数对研究区地形差异进行重新描述分析发现,在2000-2010年间澜沧江下游地区各景观类型在地形位指数梯度上的分布格局未发生显著变化,均呈现出三段模式分布结构。高区段为灌丛、草地的优势地形位;中区段为林地、灌丛和草地的优势地形位;低区段为水田、旱地、园地、水域、建设用地和未利用地的优势地位。  (3)选择景观和类型两个水平的景观指数对澜沧江下游地区格局的时空变化进行分析。在区域尺度上,澜沧江下游地区2000-2010年间景观总体上变化甚微,生态系统结构相对不变;在县域尺度上,受地形因素的影响,各县在景观尺度上的斑块密度总体上呈现自南向北逐渐增大的趋势,香农多样性指数总体上呈现自东向西逐渐增大的趋势。2000-2010年期间,各县的斑块密度和香农多样性变化趋势有所不同,不同景观类型的景观格局变化也有所差异;在5km×5km格网尺度上,澜沧江下游地区景观尺度上的斑块个数在空间上的分布呈现出自东南向西北方向逐渐升高的趋势,同时以澜沧江为分界,可以看出澜沧江西侧的斑块个数高于东侧。2000-2010年期间水田的景观格局相对稳定,而旱地则趋向破碎化。南部的园地逐渐连片化,而北部由于新增园地而更加破碎。北部的林地中由于开发园地,破碎化程度增加。建设用地格局的变化较好地反映出人类干扰的作用。  (4)澜沧江下游地区景观的多功能特征显著,基于数据可得性与空间展示性,本研究选择了粮食生产功能、茶叶生产功能、水源供给功能、土壤保持功能、旅游休闲功能和古茶园保留功能来评价研究区的景观多功能,并从县域和5km×5km两个空间尺度,分析了单一功能和多功能指数的在2010年的分布特征和2000-2010年期间的变化格局。粮食生产功能和茶叶生产功能分别用粮食和茶叶产量表征,并通过净初级生产力实现空间化。研究区粮食生产功能总体上呈现出北部高,东南低的趋势,茶叶生产功能总体上集中分布在勐海—思茅区—宁洱县和昌宁县-凤庆县-临翔区两带区。2000-2010年期间,粮食生产功能呈现出西北、东北端和中部功能升高,而东南部和中北端降低的趋势。大部分地区的茶叶生产功能都在增大,并呈现出一定聚集性。水源供给功能是用InVEST模型产水量模块计算而得。2010年澜沧江下游地区各县的水源供给功能呈现出自南向北逐渐减少的趋势。2000-2010年期间,澜沧江下游大部分地区的水源供给功能都在减小,并呈现出一定聚集性。土壤保持功能是用改进的通用土壤流失方程计算防止土壤侵蚀量而得。2010年澜沧江下游地区各县的土壤保持功能呈现出自南向北逐渐减少的趋势。其中澜沧县的土壤保持功能最大,而南涧县最小。2000-2010年,研究区的土壤保持功能呈现出减小的趋势,而功能增加的景观在空间上呈现聚集分布,主要集中在西南端和中部偏东和东南角。旅游休闲功能通过构建了基于A级景区的景观休闲功能评价值。2010年澜沧江下游各县的旅游休闲功能值差异显著。5km格网尺度的景观多功能指数的高值区位于东南部和东北部,澜沧江东侧的景观多功能指数低于西侧。2000-2010年期间,澜沧江下游地区的景观多功能指数总体呈下降趋势。  (5)在县域和5km×5km格网尺度上,通过对同一时期景观单一功能和景观多功能指数与面积比例所代表的景观结构和景观指数所代表的景观格局之间的相关性和不同时期内功能的变化量和景观结构和景观格局的变化量之间的关系进行分析,发现不同尺度,景观功能受到不同景观类型结构和格局变化的影响存在差异。
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