若尔盖县高原湿地景观格局动态分析研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.01.017

摘要/Abstract

摘要：

以若尔盖县2000,2010,2016年夏季末的3期Landsat卫星影像作为主要数据源,在遥感图像处理软件(ArcGIS 10.2和ENVI 5.3)以及景观分析软件(FRAGSTATS 4.2)的支持下,利用景观生态学理论分析了若尔盖县2000—2016年间景观格局变化特征、各景观类型间转化情况以及景观指数变化特点。研究表明:1)2000—2010年研究区内景观斑块类型之间转化频率较高,主要表现为其他景观类型向草地转化,沼泽和湖泊湿地的面积开始缩减,沙地景观大规模转化为草地; 2)2010—2016年间,景观转移变化的趋势明显降低,沼泽和湖泊湿地的面积有所恢复; 3)总体而言,研究区的基本景观格局未发生明显变化,草地是研究区内优势度最高的景观类型,道路、居民点的面积和异质性都在持续增加。

关键词: 高原湿地, 遥感数据, 景观格局, 动态分析, 若尔盖县

Abstract:

In this study,3 Landsat satellite images at the end of summer of 2000,2010 and 2016 in Zoige County were taken as the main data source.With the support of remote sensing image processing software(ArcGIS 10.2 and ENVI 5.3)and landscape analysis software(FRAGSTATS 4.2),the characteristics of landscape pattern change,the conversion between various landscape types and landscape index change in Zoige County from 2000 to 2016 were analyzed by using the theory of landscape ecology.The study indicated that,1)from 2000 to 2010,the frequency of transformation between patch types in the study area was relatively high,mainly reflected in the conversion of other landscape types to grassland,the area of marsh and lakes began to shrink,and the landscape like sand and desert became grassland on a large scale.2)From 2010 to 2016,the variation trend of landscape transformation was significantly reduced,and the area of marsh and lakes was restored.3)Overall,the basic landscape pattern of the study area did not change significantly,grassland was the most dominant landscape type in the study area,the area and heterogeneity of roads and residences continued to increase.

Key words: plateau wetland, remote sensing data, landscape pattern, dynamic analysis, Zoige County

中图分类号:

TP79
S759.9

马骅, 王义飞, 宁宇, 武高洁, 郭菊兰, 谭月臣, 李春义, 林海晏. 若尔盖县高原湿地景观格局动态分析研究[J]. 林业资源管理, 2019,(1): 109-115.

MA Hua, WANG Yifei, NING Yu, WU Gaojie, GUO Julan, TAN Yuechen, LI Chunyi, LIN Haiyan. Dynamic Analysis of Landscape Pattern of the Plateau Wetland of Zoige County[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019,(1): 109-115.

图/表 7

图1

表1

表2

图2

表3

表4

表5

参考文献 25

[1]	邬建国. 景观生态学:格局、过程、尺度与等级[M]. 2版.北京: 高等教育出版社, 2007.
[2]	傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 等. 景观生态学原理及应用[M]. 北京: 科学出版社, 2011.
[3]	张骁栋, 康晓明, 李春义, 等. 排水对三江平原和若尔盖沼泽生态影响的比较[J]. 生态学杂志, 2015,34(7):2030-2040.
[4]	丁鹏凯, 李国庆, 王晶, 等. 人类活动对若尔盖湿地景观格局的影响[J]. 人民黄河, 2016,38(7):58-63.
[5]	张正健, 李爱农, 边金虎, 等. 基于无人机影像可见光植被指数的若尔盖草地地上生物量估算研究[J]. 遥感技术与应用, 2016,31(1):51-62. doi: 10.11873/j.issn.1004-0323.2016.1.0051
[6]	周文昌, 索郎夺尔基,崔丽娟,等.排水对若尔盖高原泥炭地土壤有机碳储量的影响[J]. 生态学报, 2016,36(8):2123-2132. doi: 10.5846/stxb201411022148
[7]	周文昌, 崔丽娟, 王义飞, 等. 若尔盖高原湿地不同微地貌区甲烷排放通量特征[J]. 植物生态学报, 2016,40(9):902-911.
[8]	Ma K, Liu J, Balkovi ĉJ, et al. Changes in soil organic carbon stocks of wetlands on China’s Zoige plateau from 1980 to 2010[J]. Ecological Modelling, 2016,327:18-28. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2016.01.009
[9]	Kai Feng YU, Lehmkuhl F, Falk D. Quantifying land degradation in the Zoige Basin,NE Tibetan Plateau using satellite remote sensing data[J]. Journal of Mountain Science, 2017,14(1):77-93. doi: 10.1007/s11629-016-3929-z
[10]	汪晓菲, 何平, 康文星. 若尔盖县高原草地沙化成因分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2015,35(3):100-106.
[11]	何介南, 徐杰, 康文星, 等. 若尔盖县土地沙化程度演变动态特征[J]. 林业科学, 2016,52(1):159-165. doi: 10.11707/j.1001-7488.20160119
[12]	陈慧. 若尔盖县土地沙化遥感监测[J]. 地理空间信息, 2017,15(6):31-33.
[13]	蒋锦刚, 李爱农, 边金虎, 等. 1974—2007年若尔盖县湿地变化研究[J]. 湿地科学, 2012,10(3):318-326.
[14]	马骅, 王义飞, 李肖夏, 等. 若尔盖高原湿地生态系统研究综述[J]. 安徽农业科学, 2016,44(29):31-34.
[15]	孙凤云, 刘淼, 胡远满, 等. 基于多种方法的景观格局动态变化综合分析——以辽宁省铁岭市为例[J]. 生态学杂志, 2013,32(8):2163-2171.
[16]	杨金明, 李士美, 胡丁猛, 等. 诸城市城镇森林景观格局及动态变化分析[J].林业资源管理, 2017(4):124-130.
[17]	刘子刚, 马学慧. 湿地的分类[J]. 湿地科学与管理, 2006,2(1):62-65.
[18]	国家林业局《湿地公约》履约办公室. 湿地公约履约指南[M]. 北京: 中国林业出版社, 2001.
[19]	于泉洲, 张祖陆, 高宾, 等. 基于RS和FRAGSTATS的南四湖湿地景观格局演变研究[J].林业资源管理, 2013(1):108-115.
[20]	高丽楠. 国家级城市湿地公园景观格局分析——以成都市白鹭湾生态湿地公园为例[J].林业资源管理, 2017(5):108-113.
[21]	吴玉. 基于RS与GIS的四川省若尔盖县生态环境状况评价研究[D]. 成都理工大学, 2010.
[22]	若尔盖县人民政府.若尔盖县2016年度国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].(2017-04-26)[2018-07-01]. http://www.ruoergai.gov.cn/xxgk/zwgk/tjxx/201704/t20170426_1241277.html.
[23]	蔡应君, 郭英, 孟加文. 若尔盖县沙化土地动态变化趋势及治理成效评价[J].四川林勘设计, 2015(2):70-72.
[24]	武高洁, 林海晏, 宁宇, 等. 近12年若尔盖自然保护区各功能区景观格局动态分析[J]. 西部林业科学, 2017,46(5):6-12.
[25]	张明, 扎科, 王乾, 等. 若尔盖高寒湿地排水沟壑填堵工程定性评价[J].四川林勘设计, 2010(4):15-19.

年份	传感器	数据获取时间	行列号	空间分别率/m	数据级别
2000	Landsat5 TM	2000-09-21	p131 r37,p131 r36	30	L1T
2000	Landsat5 TM	2000-09-24	P130 r37	30	L1T
2010	Landsat5 TM	2009-09-17	p131 r37,p131 r36	30	L1T
2010	Landsat5 TM	2010-08-09	P130 r37	30	L1T
2016	Landsat8 OLI	2016-08-16	p131 r37,p131 r36	30	L1T
2016	Landsat8 OLI	2016-08-09	P130 r37	30	L1T

指数类型	尺度水平	生态学意义
斑块面积(CA)	类型水平	某种类型斑块总面积
斑块面积百分比(PLAND)	类型水平	某种类型斑块总面积与区域总面积比值
斑块数量(NP)	类型水平/景观水平	描述景观异质性,斑块数量越多景观越破碎
斑块密度(PD)	类型水平/景观水平	斑块密度越大景观破碎化越严重
边缘密度(ED)	类型水平/景观水平	反映斑块间的物质交换能力,边缘密度越大,斑块的自身稳定性和斑块间交流的程度就越大
最大斑块指数(LPI)	类型水平	LPI 也反映破碎化的程度;LPI 越大说明斑块连片的面积就越大,内部生境就越大
散布/毗邻指数(IJI)	类型水平	IJI 取值小时表明某斑块类型仅与少数几种其他类型相邻接;当 IJI=100 时说明该类型与其他所有类型完全、等量相邻

编号	景观类型	斑块面积CA/km²			斑块面积百分比PLAND/%
编号	景观类型	2000年	2010年	2016年	2000年	2010年	2016年
11	有林地	763.21	762.53	762.28	7.54	7.54	7.54
12	灌木林地	1386.13	1384.84	1384.59	13.70	13.69	13.69
21	草地	6281.95	6361.49	6332.66	62.09	62.89	62.60
31	旱地	66.59	62.12	60.93	0.66	0.61	0.60
41	河流湿地	71.93	79.04	78.90	0.71	0.78	0.78
42	湖泊湿地	12.32	10.70	12.35	0.12	0.11	0.12
51	沼泽湿地	1444.21	1381.45	1383.50	14.27	13.66	13.68
61	居民点	4.72	5.32	14.50	0.05	0.05	0.14
62	道路	12.51	21.14	34.07	0.12	0.21	0.34
71	沙地	74.11	47.32	52.17	0.73	0.47	0.52

年份	景观类型		2000年
年份	景观类型		有林地		灌木林地		草地		旱地		河流湿地		湖泊湿地		沼泽湿地		居民点		道路	沙地
2010年	有林地	750.17		9.54		2.64		0.09		0.01		—		0.06		—		—		0.01
	灌木林地	10		1352.27		20.52		1.2		0.04		—		0.66		—		0.02		0.13
	草地	2.8		21.69		6133.01		4.9		8.3		0.36		153.10		0.18		2.44		34.72
	旱地	0.08		1.11		0.48		60.28		0.04		—		0.07		0.02		0		0.05
	河流湿地	0.01		0.06		15.01		0.05		62.1		—		1.7		—		0.02		0.09
	湖泊湿地	—		—		0.03		—		—		10.45		0.21		—		—		0.01
	沼泽湿地	0.09		1.31		90.26		0.06		1.12		0.7		1287.63		0.02		0.15		0.11
	居民点	—		0.01		0.71		0.01		0.03		0.02		0.02		4.42		0.01		0.08
	道路	—		0.02		10.56		—		0.05		—		0.54		0.07		9.87		0.03
	沙地	0.01		0.05		7.5		—		0.04		0.79		0.1		0.01		—		38.82
年份	景观类型		2010年
年份	景观类型		有林地		灌木林地		草地		旱地		河流湿地		湖泊湿地		沼泽湿地		居民点		道路	沙地
2016年	有林地	762.28		—		—		—		—		—		—		—		—		—
	灌木林地	0.05		1384.52		0.02		—		—		—		—		—		—		—
	草地	0.13		0.06		6330.6		0.47		—		—		1.1		—		—		0.28
	旱地	0.05		0.13		0.18		60.56		—		—		—		—		—		—
	河流湿地	—		—		—		—		78.9		—		—		—		—		—
	湖泊湿地	—		—		0.98		—		0.07		10.61		0.69		—		—		—
	沼泽湿地	0.01		—		5.05		—		—		—		1378.44		—		—		—
	居民点	—		0.03		7.34		1.09		0.05		0.1		0.42		5.32		0.12		0.05
	道路	—		0.09		12.17		—		0.01		—		0.78		—		21.02		—
	沙地	—		—		5.16		—		0.01		—		0.02		—		—		46.98

景观指数	年份	有林地	灌木林地	草地	旱地	河流湿地	湖泊湿地	沼泽湿地	居民点	道路	沙地
斑块数量NP /个	2000	3292	4891	5770	535	484	22	5136	63	237	857
	2010	3277	4803	5486	537	497	17	5082	59	362	616
	2016	3277	4813	5552	565	497	20	5103	137	575	629
斑块密度PD /(个/km²)	2000	0.3254	0.4834	0.5703	0.0529	0.0478	0.0022	0.5076	0.0062	0.0234	0.0847
	2010	0.3239	0.4748	0.5423	0.0531	0.0491	0.0017	0.5024	0.0058	0.0358	0.0609
	2016	0.3239	0.4758	0.5488	0.0559	0.0491	0.0020	0.5045	0.0135	0.0568	0.0622
边缘密度ED /(m/km²)	2000	9.94	22.76	33.14	1.27	1.88	0.09	14.29	0.10	0.60	1.30
	2010	10.11	23.15	32.89	1.25	2.09	0.07	13.40	0.10	0.95	0.89
	2016	10.11	23.15	33.68	1.27	2.09	0.09	13.47	0.25	1.61	0.96
最大斑块指数LPI	2000	0.58	3.13	53.15	0.05	0.10	0.05	1.83	0.01	0.01	0.06
	2010	0.58	3.22	54.07	0.05	0.10	0.05	1.83	0.01	0.01	0.02
	2016	0.58	3.22	53.78	0.05	0.10	0.05	1.82	0.02	0.01	0.02
散布/毗邻指数IJI	2000	27.13	39.76	59.00	54.96	30.11	30.93	12.83	49.65	21.33	31.03
	2010	26.78	38.67	60.16	51.61	27.61	23.22	13.63	45.36	18.79	17.66
	2016	26.83	38.77	62.72	53.66	28.14	31.22	14.66	48.12	18.28	16.90