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典型岩溶流域景观格局动态变化——以云南小江流域为例

第 24 卷第 12 期 2004 年 12 月

生  态  学  报 ACT A ECOL OGICA SINICA

Vo l. 24, N o . 12 D ec. , 2004

典型岩溶流域景观格局动态变化
——以云南小江流域为例 蒋勇军1, 袁道先1, 3, 况明生1 , 王建力1 , 张 贵2, 何绕生2, 章 程3
( 1. 西南师范大学资源与环境科学学院 , 重庆  400715; 2. 云南省地质调查院 , 昆明  650041; 3. 中国地质科学院岩溶地质研究所、 国土资源部岩溶动力学开放研究实验室 , 桂林  541004)

摘要 : 根据云南小江 流域 1982 年的航 片和 2003 年的 T M 影像及实地调查 资料 , 获得流 域两期景观类 型图 , 利用 GI S 、 R S 和景 观生态学的理论和方法 , 分析了典型岩溶流域景观格局的动态变化及驱动机制。结果表明 : 流域 610. 12km 2 的景观类型发生变 化 , 占流域景观总面积的 59% ; 景观 类型变化主要由未利用地向耕地和林地以 及林地向耕地的转 化 ; 流域景 观变化速度十分迅 速 , 综合变化动态度达 2. 95% , 园地和耕地景观变化动态度达 34. 09% 、 10. 55% ; 流域景观的斑块数增加 86. 3% , 平均斑块面积 减少 46. 1% , 流域景观的基本构型由以大斑块为主体 , 中、 小型斑 块镶嵌其中转变为 以中等斑块为主体 , 大、 小型斑块镶嵌其中 的 构 型 ; 流 域 景观 多 样 性 指数 增 长 4. 14% , 破 碎 度 指数 增 长 84. 6% ; 未 利 用地 、 林 地的 分 离 度 指数 分 别 增 加 114. 58% 和 69. 64% , 而耕地的分离度指数减少 45. 86% ; 流域 耕地、 建设地 重心向东北方向迁 移 , 而未利 用地、 林地、 重心向南东、 南西方向 迁移 ; 人文因素是流域景观 格局变化的直接驱 动力 , 人口 增长、 经济发 展是流域耕地景观 变化进而导致系列 景观变化最根本的 原因 , 而比较经济利益和理智的生态环境保护政策是流域林地景观变化的主要原因。 关键词 : 典型岩溶流域 ; 云南小江流域 ; GIS ; 景观动态变化 ; 人文驱动力

Dynamic change analysis of landscape pattern in a typical karst watershed: A case study of Xiaojiang watershed of Yunnan Province , China
JIANG Yo ng -Jun , YU AN Dao-Xian Sheng 2 , ZHA NG Cheng 3  ( 1. Col leg e of
1 1, 3

, KU ANG M ing -Sheng , WANG JianL i , ZHANG Gui , HE Rao-

1

1

2

Resour ces and E nv ironment Sc ience, S outh w est Chi na N or mal U niv ersity , Chongqing 400715,

China; 2. I nst itu te of Geology I nv estig ati on in Y unnan p rovi nce, K unming 650041, C hina; 3. Inst itut e of K arst Geol ogy , CA GS , K arst Dynamics L aborat ory , M L R G uil in 541004, Ch ina) Act a Ecol og ica Sinica, 2004, 24( 12) : 2927~ 2931.

Abstract: T he landscape maps of X iaojiang karst water shed, Y unnan pro vince in 1982 a nd 2003 w ere obtained by int erpret ing aer ial pho to in 1982 and L andsat T M imag e in 2003. Suppor ted by G IS, and thro ugh analyzing the landscape maps, the landsca pe patt ern change maps fr om 1982 t o 2003 w er e achieved. T he dynamic change in spatial pat tern o f landscape a nd the dr iv ing for ce o f la ndscape change dur ing the past tw o decades in Xiaojiang w ater shed w ere analyzed. T he results indicate : ( 1) T he total landscape tr ansfor med area cover s 610. 12 km 2 , of w hich cultiv ated land incr eased by 268. 5 km 2 o r 132. 27% , but unused land decr eased by 280. 5 km 2 o r 54. 36% dur ing the past 20 year s. ( 2) T he change o f landscapes w as ver y rapidin the past 20 year s. T he over all landscape chang e percentag e was 2. 95% in Xiao jiang w ater shed. Especially , t he landscape change percentage fo r o rchar d and cult iva ted land w ere 34. 09% and 10. 55% r espectiv ely . ( 3) T he amo unt s o f landscape patches increased fr om 1014 to 1889, but the av erag e area per patch decreased fr om 1. 02 km 2 to 0. 55 km 2 . T he spat ial patt ern of landsca pe patches has changed fr om dominant lar g e and scatter patches mo saic to domina nt medium and scatter patches mo saic, and t he types of domina ting patch hav e also been changed fr om unused land and for est land to cultiv ated land and for est land. ( 4) When the spatia l patt ern o f landscape w as analyzed quantitat ively by int ro ducing the diver sity index and br oken index , a
基金项目 : 国家国土资源部资助项目 ( 200310400024) ; 西南师范大学自然地理博士点建设费资助项目 收稿日期 : 2004-03-19; 修订日期: 2004-10-19 作者简介 : 蒋勇军 ( 1968~ ) , 男 , 湖南益阳人 , 博士生 , 主要从事 GIS 应用研究. E-mail: jiangjyj@ hot mail. com . jian gjyj@ sw nu . edu. cn 致谢 : 云南地质调查院的 周翠琼、 彭淑蕙、 侯丽在地图数字化以及吕爱华、 吴 艳萍女士和王劲、 李继红、 钱润先、 陈定宁、 杨颖兵先 生在野外调查、 室内资料整理方面提供了大量的帮助 , 在此深表谢忱 ! Foundati on i tem: S out hw es t t ype regional karst groundw at er invest igation and geology environ ment t reat ment demons t rat ion project of M L R ( N o . 200310400024) and t he const ruct ion f oundat ion of th e Docter program of physical geograph y of Sout h w est China N omal U nivers it y Received date : 2004-03-19; Accepted date: 2004-10-19 Biography: JIA N G Y ong -J un, Ph . D. candi dat e , mainly engaged in appl ication of G IS.

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clear pictur e of the inter ference deg ree caused by human a ct ivities can be achieved . A s the increasing o f distur bances fr om human , the diver sity index incr eased by 4. 14% ; and the br oken index increased by 84. 6% . A lso, the iso lation of unused land landsca pe and fo restland landsca pe increased by 114. 58% and 69. 64% respect ively , but t he iso lat ion o f cultiv ated land landsca pe decr ea sed by 45. 86% . By analy zing the shifting in the center s o f unused land, fo restland, o r cultiv ated land, the chang e of landsca pe spat ial patter n w as v ery obvious during t he past 20 year s in Xiaojiang kar st w ater shed. Centers of different landsca pe t ype have chang ed to w ards different dir ectio n in different speed. T he dista nce in the shift o f unused land landscape cent er w as far thest , w hich is 2. 08km fr o m no rthw est to southeast , and the dist ance in the center shift of fo restland landscape w as 1. 338km fro m nor theast to so ut hwest; but t he distance in the shift o f cultiv ated land landscape center w as only 0. 222km fr om so ut hwest to no rt hea st . F inally , thro ugh quant itative analy sis by intro ducing social and econo mic data, it w as clar ified that the r apid g ro wth of po pulation and the eco nomic dev elo pment w ere the m ain driving for ces of cultiv ated land landscape chang e, a nd that the co mparat ive econo mic benefit and the macr opo licies such as eco lo gical and enviro nmental pr o tectio n w ere impor tant driving for ces o f for estland la ndscape chang e in Xiaojiang w ater shed dur ing the past 20 year s. So the human dr iv ing for ces wer e direct facto r o f la ndscape patter n chang e in the studied. Key words: typical K arst w ater shed; X iao jiang wa tershed; GI S; landscape dynamic change ; human dr iving for ces
文章编号 : 1000-0933( 2004) 12-2927-05  中图分类号 : Q 143, P209  文献标识码 : A

景观生态学研究不同生态系统组成 的景观的空间结构、 相互作用、 功能和动态变化 , 研究景观和区 域尺度的资源、 环境经营 管理 , 以及人类活动对景观及其组分的影响等问题 [ 1, 2] 。 景观空间格局是指大小和形 状不一的景观斑块在空间上的排列 , 它是景 观异质性的重要表现 , 又是各种自然与人为因素在不同时空尺度上作用的结果 , 是景观生态学研究的核心之 一 [ 3] 。随着流域生 态学 的发展 [ 4] , 流域景观格局 ( 包括景观格局 的空间异质性和时 间异质性 ) 及 其景观格局演变驱 动机制研究成为流 域生态学研 究的热点问题。 近年来 , 西南岩溶地区随着人口急剧增加 , 对 自然资源过度的开发和破坏 , 从而引起了一系列生态 环境问题 , 主要表现为区 域土地石 漠化程度加剧、 地下水位下降 甚至干枯、 水 质污染、 土 壤退化和肥力耗竭、 环境污染加 剧以及生物多 样性减少等 [ 5] , 并 导致景观格局的演变。因此 , 典型岩溶流域景观格局变化及其驱动机制的研究对西南岩溶地区的资源 管理、 生态环境保护和可 持续发展有重要意义。 1  研究区概况 小江流域位于云南省东南部 ( 图 1) , 东经 103° 32 ′ ~ 104° 00′ , 北纬 24° 12′ ~ 24° 45 ′ , 面积 1034km 2 , 主要位于泸西县境内 , 东北 部小部分属 于师宗县 , 西南部小部分属于 弥勒县 ; 气候 为亚热带高原季风 气候 , 干、 湿季分明 ; 地貌类型由山 间盆地和盆周山地 组 成 , 地势 东 部高 中间 低 , 相 对高 差 1638m ; 小江 是 境内 唯一 的 河流 , 经 南盘 江 注入 珠 江 ; 地带 性 土壤 为 红壤 , 占总 面 积的 46. 6% ; 流域广 泛出露三叠纪、 二叠纪石灰岩地层 , 石灰岩面积占全流域面积的 65% , 为一典型的岩溶流域。 2  数据来源及研究方法 2 . 1  数据来源及处理 研究选用的遥感数据为小江流域 1982 年 1 月的 1: 35000 航片 25 幅、 2003 年 9 月 T M 影像。 1982 年数据是由云南省测绘
[ 6] 局通 过航片转绘和野外 详细调查完成 1: 50000 的土地 利用现状图 , 根据《 全国 土地利用现状调查技 术规程》 规定 的土地利用

分类系统 , 在 M a pG IS 软件 中完成地图的数字 化并建立空间数据 的拓扑关系 , 获得小江流域 1982 年景观类型的空 间与属性数 据 ; 2003 年的 T M 影像 是利用 ERDA S IM AG E 图 像处理软件和 1: 50000 地形图 并通过野外 的详细调查 进行遥感 影像机助解
[ 6] 译 , 根据《 全国土地利用现 状调查技术 规程》 规定的 土地利用分 类系统 , 在 A rcG IS 软 件中建立 空间数据的 拓扑关系 , 获得小

江流域 2003 年 景观类型的空间与属性数据。考虑到数据的可操作性 , 将小江 流域景观分为耕地、 林地、 园地、 建设地、 水域和未 利用地 6 个类型 ; 最后转换成统一的坐标系统和投影系统。 其它数据来源于 1∶ 50000 地形图 ( 10m 等高距 ) 、 小江流域 1982 ~ 2003 年统计年鉴、 土地志、 农业志及实地调查。 2 . 2  研究方法 利用遥感 解译的流域两期景 观类型矢量图 , 通过 GI S 的空间 叠加分析 , 得 到流域 20 年 来景观要素的转移 矩阵 [ 7] 和景观格 局变化图 ; 通过对景观斑块的分析 , 并利用单一景 观变化动态度 [ 8] 、 综合景观 变化动态度 [ 6] 、 多样性指数、 破碎度指数、 分离度指 数 [ 9~ 11] 以及重心转移模型 [ 12] 对流域景观的空间格局及动态变化进行定量 分析 ( 具体 计算公式略 ) ; 在此基 础上 , 结合 流域社会、 经济发展 , 在 SPSS 软件支 持下 , 分析流域景观格局演变的驱动机制。 3  岩溶流域景观时空动态变化 3 . 1  流域景观类型变化

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蒋勇军  等 : 典型岩溶流域景观格局动态变化 ——以云南小 江流域为例

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3 . 1. 1 流域 景观类型格局的变 化 在 GI S 支持下 , 对两期流域 景观类型图进行矢 量叠加分析 , 得到流域 20a 来的景观格局变 化图 ( 图 2) 和景观要素转移矩阵 ( 表 1) 。
表 1 小江流域 1982~ 2003 年景观要素转移矩阵 ( % ) Table 1  The change matri x of landscape elements in Xiaojiang watershed from 1982 to 2003 1982 项目 Item 耕地 林地 园地 建设地 水域 未利用地 Cult ivated lan d Fores tl an d Fr uit l and Const ruct ion Wat erbody unused land 耕地 Cul tivat ed land 60. 64 18. 32 0. 22 2. 77 0. 84 17. 21 林地 Fores tl an d 46. 64 39. 83 0. 14 1. 04 0. 57 11. 78 园地 Fruit l an d 54. 55 0 0 0 0 45. 45 建设地 Const ru ct ion 0 0 0 100 0 0 水域 Wat erb od y 54. 07 15. 45 1. 76 1. 08 14. 23 13. 41 未利用地 unus ed land 40. 7 25. 39 0. 1 1. 03 0. 7 32. 08 百分率 % per cen t 45. 6 27. 47 0. 15 3. 24 0. 77 22. 77

2003

百分率( % ) percent 19. 63 27. 84 0. 02 1. 89 0. 72 49. 9 100

从 景 观 要素 转 移 矩 阵表 中 可 知 , 1982 年 , 小 江 流 域景 观 的 主 要类 型 为 未 利用 地、 林 地 和 耕 地 , 分 别占 景 观 总 面积 的 49. 94% 、 27. 84% 和 19. 63% , 2003 年流 域景观的主 要类型为 耕地、 林地和 未利用 地 , 分 别占景 观总面 积的 45. 6% 、 27. 47% 和 22. 77% 。因此 , 1982 ~ 2003 年 , 流域景观类型由 以未利用地和林地为主的格局转变为耕地和林地为主的格局。 3 . 1. 2  流域景观变化的核 心类型 由景观要 素转移矩阵可知 , 流域 20a 来景 观变化的 总面积为 610. 12km 2 , 占流 域景观总面 积 的 59% ; 同时 , 流 域景观 类型 的变 化主要 是未 利用地 向耕 地和林 地的 转化 , 转化 面积 为 341 km 2 , 占流 域景 观变 化面 积的 55. 89% ; 其次是林地向耕地的转化 , 转化面积 134. 29 km 2 , 占流域景观变化总面积的 22. 01% 。根据景观类型变化面积的大小 , 依次为未利 用地转化为耕地、 林地转化为 耕地、 未利用 地转化为林地、 耕地转化为林 地、 耕地转化 为未利用地、 林地转化为未利 用地等 , 这 6 种景观类型变化面积占流域景观变化总面积的 95. 29% 。 3 . 2  流域景观变化动态度 景观的动 态变化可用景观变 化的幅度、 速 度来表征 , 景观动态变化度可定 量描述景观变化的 速度 , 景观 变化度可用单一景 观变化动态度和综合景观变化动态度来 描述。 3 . 2. 1 单一景 观变化动态度 单一景观变化动态度定量地表征一定时间内区域某种景观类型的年变化率。 根据公式计算出流 域各种景观类型的变化动态度 , 依次为 : 园地 ( 34. 09% ) > 耕地 ( 10. 55% ) > 水域 ( 9. 00% ) > 林地 ( 5. 95% ) > 未利用地 ( 4. 08% ) > 建设用地 ( 3. 59% ) 。 3 . 2. 2 综合景 观变化动态度 综合景观变化动态度表征一定时间内区域景观整体变化的速度 , 根据公式计算出流域景观的年 变化率 , 结果表明流域整体景观变化幅度大且速度很快 , 1982~ 2003 年间流域综合景观变化动态度为 2. 95% 。 3 . 3  流域景观空间格局的变化 3 . 3. 1 景观斑 块的变化 ( 1) 斑块数量与斑 块面积的变化  利用两期 景观类型矢 量图 , 在 GI S 技术 支持下 , 通过空间 统计分析 , 可以获 得不同时段 景观斑块数量和斑块 面积 ( 见表 2) 。结果表明 20a 来 , 流域景观斑块数由 1014 个增加到 1889 个 , 增加 86. 3% , 斑块平均面积由 1. 02 km 2 / 个减少到 0. 55 km 2 / 个 , 减少 46. 1% ; 斑块数增加最多的是 建设用地 , 增加 331 个 , 耕 地增加 229 个 , 林 地增加 179 个 , 水域增加 143 个 , 园地增 加 1 个 , 而未利用地斑块则减少 8 个 ; 平均斑块面积园地增加最大 , 平均斑块面积增加了 0. 302km 2 / 个 , 增幅达 413. 7% , 其次是耕地增加了 0. 241km 2 / 个 , 增幅为 46. 44% , 其余景 观斑块面积 则有不同 程度的减少 , 林地 平均斑块面 积减少了 1. 861 km 2 / 个 , 减少幅 度达 64. 64% , 未利用土地 的平均斑块面积减 少了 1. 154km 2 / 个 , 减少幅度达 52. 77% , 水域平 均斑块面积减少了 0. 226 km 2 / 个 , 减少幅度达 82. 78% , 建设用地平均斑块面积减少了 0. 019 km 2 / 个 , 减少幅度达 25% 。 ( 2) 流域景观斑块构型的变化  1982 年流域景观斑块面积大于 1 km 2 的大型斑块为 552 个 , 占斑块总数的 54. 5% , 流域景 观空间格局的基本构型以大斑块为主体 , 中、 小型 斑块镶嵌其中 , 而 2003 年景 观斑块面积大于 0. 5 km 2 小于 1 km 2 的中型斑块 为 1025 个 , 占斑块 总数的 54. 2% , 流域景观空间格局 构型则为以中型斑 块为主体 , 小型、 大型斑 块镶嵌其 中 ; 1982 年构成景观 主体的是大型的未利用地斑块和林地斑 块 , 其它斑块镶嵌其中 ; 2003 年构成景 观主体的是耕地斑 块和林地斑块 , 其它斑块镶嵌 其中 , 而且镶嵌斑块的数量明显增多。反映了流域盆地和盆周山地的自然条件和人类活动对景观空间 格局的影响。 3 . 3. 2  多样性指数的变化  根据公式计算得 到流域不同时期多 样性指数 , 1982 年和 2003 年分 别为 1. 159、 1. 207, 20a 来流域 景观多样性指数增加了 4. 14% 。 3 . 3. 3 破碎度 指数的变化 根据公式计算得到流域不同时期破碎度指数 , 1982 年和 2003 年分别为 0. 981 、 1. 827, 20 年来流域 景观破碎度指数增大了 84. 6% 。这表明 , 随着人口的增加 , 人类活动不断加强 , 对景 观干扰强度的增大 , 造成流域景观破碎度指

  2930 数的急剧增大。

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表 2  1982~ 2003 年小江流域景观空间格局变化表 Tabl e 2  The change of spati al pattern of landscape in Xi aoji ang in 1982 and 2003 耕地 林地 园地 建设地 水域 Cu lt ivat ed l and Forest l and Fruit land C onst ruction W at erbody 1982 391 100 3 257 27 (%) 38. 56 9. 86 0. 3 25. 35 2. 66 2003 620 279 4 588 170 (%) 32. 82 14. 77 0. 21 31. 13 9 变化数量 Change quant ity + 229 + 179 + 1 + 331 + 143 变化率 ( % ) Change per cen t 58. 57 179 33. 33 128. 79 529. 63 1982 0. 519 2. 879 0. 073 0. 076 0. 273 2003 0. 76 1. 018 0. 375 0. 057 0. 047 变化率 ( % ) Change per cen t + 46. 44 - 64. 64 + 413. 7 - 25 - 82. 78 1982 1. 57 0. 56 126. 58 13. 12 36. 39 2003 0. 85 0. 95 21. 44 11. 69 26. 2 变化率 ( % ) Change per cen t - 45. 86 + 69. 64 - 83. 06 + 10. 90 - 28. 00 未利用地 un used l and 236 23. 27 228 12. 07 - 8 - 3. 39 2. 187 1. 033 - 52. 77 0. 48 1. 03 + 114. 58

斑块数 Pat ches

斑块平均面积 ( km 2 ) A verage area of pat ches 分离度 Isolat ion

3 . 3. 4 分离度 指数的变化 分离度指数分析结果为 ( 详见表 2) : 1982 年流域景观要素的分离度指数从大 到小依次为园地 > 水 域 > 建设地 > 耕地 > 林地 > 未利用地 ; 2003 年流域景观要素的分离度 指数从大到小依次 为水域 > 园地 > 建 设用地 > 未利用地 > 林地 > 耕 地 ; 从变 化幅 度来 看 , 未 利用 地景 观 的分 离度 指 数变 化 最大 , 增 加了 114. 58% , 林 地景 观 的分 离度 指 数增 加了 69. 64% , 而耕地的分离度指数减少了 45. 86% 。表明 1982 年时 , 流域人口较少 , 对流域资源的开 发力度不大 , 流域生态环境较 好 , 未利用地和林地分 布集中 , 并 且斑块面积较大 ; 随着人口的增 加 , 对流域土 地资源开发力度的 加大 , 耕地 急剧增加而未利用 地和林地急剧减少 , 造成耕地平均斑块面积增大且集中连片分布 , 分离度指数变小 , 而未利用地和林地 平均斑块面积变小 , 分布 分散 , 分离度指数增大。 3 . 3. 5  重心 转移  景观重 心转移计 算结果 表明 : 流域耕 地景观 重心向 东北方 向偏移 0. 222km, 建设地 重心向 东北方 向偏移 0. 436km, 而林地重心向南偏西方向偏移 1. 338 km , 未利用地重心向南偏东方向偏移 2. 08 km, 园地重心向北偏 移 4. 76 km, 水 域重心向东南方向偏移 0. 782 km 。说明 20a 来 , 流域由于人口急剧增加 , 对流 域东、 东北 部的未利用地的大 量开垦以及对东部 的林地大量砍伐 , 以换得耕地和建设地的扩大。 因此 , 在空间上反映为流域耕地和建 设地重心都向东北方向偏移 , 而林地和未利 用地的重心则向南西方向和南东方向偏 移。 4  流域景观变化的驱动机制分析 景观格局演变的驱动力包括自然驱 动力和人文驱动力。自然驱动力包括气候、 地形、 地质、 土壤等因子 ; 人文驱动力包括人 口变化、 技术进步、 政治经济体制的变革、 文化价值观念改变等因子。在较小的时空尺度下 , 比较稳定的自然因子对景观格局变 化起到约束作用 , 而经常变化的人文驱动因子则是景观格局变化的直接驱动力。 根据对流 域景观格局变化的 分析 , 耕地、 未利用地和 林地景观的变化是流 域景观变化的核心 ; 并且主要 是由未利用地向耕 地和林地的转化以及林地向耕地的转化 。因此 , 耕地、 林地 景观变化机制的分析是流域景观变化机制分析的切入点。 4 . 1  流域耕地景观变化的驱动机制 4 . 1. 1 流域人 口增长对耕地景观变化的驱 动  1982 ~ 2003 年 , 研究区人口由 17. 3 万人急剧增加 到 22. 7 万人 , 人口增加致使 流域人地矛盾更加突出。对流域 20a 的耕地 变化数据和人口变化数据在 SPSS 软件 中进行曲线拟合 , 得到以下二次曲线方程关 系式 : y = 1034. 12- 130. 07x + 4. 7328x 2   R 2 = 0. 988 式中 , y 是历年耕地面积 , x 是历年人口总数。 说明在自然环境较差、 生产技术水平相对落后的情况下 , 流域急剧增长的人口及相应增加的粮食需求造成对耕地的需求不 断扩大 , 从而导致 流域未利用地的急剧 减少 , 同时 大量毁林开荒 , 以换取耕地的增 加。因此 , 人口的 增长是流域 20 年来耕地剧 增 , 进而引起未利用地、 林地等系列景观变化的根 本原因。 4 . 1. 2 流域社 会经济发展对耕地景观变化的驱动  2003 年 流域人均国内生产 总值是 1471 元 , 远远低于同 期全国和云南省的 人均国内生产总值的平均水平 , 属于典型的经济贫困区 ; 同时从经 济结构来看 , 2003 年流域国内生 产总值 3. 34 亿元 , 而农业的 产值达 2. 27 亿 元 , 占总产值的 67. 96% , 属于典型的农业区。 对流域 20a 来耕地和 国内生产总值、 农业生产 总值在 SP SS 软件 中进行相 关分析 , 耕地与国 内生产总值、 农业 生产总值在 0. 01 的显著水平上的相关 系数为 0. 782 、 0. 855 。 表明流域经济活动主要与耕地密切 相关 , 耕地是维系当地人民生存的重要经济 来源 , 以扩大耕地面积为主的生存型经济 [ 13] 是流域经济发展的主 要形式 , 这种 生存型经济发展是 导致流域耕地景观 变化 , 进而 引起其它景观变化的主要原因。

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蒋勇军  等 : 典型岩溶流域景观格局动态变化 ——以云南小 江流域为例

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4 . 2  流域林地景观变化的驱动机制 对流域 20a 来林地景观的统计分析表明 , 流域林地景观在 20 世纪 80 年代急剧减少 , 20 世纪 90 年代中期以后又有所增加 , 其转变方向主要是向耕地转化 , 但同时又有大量的未利用地转为林地。 因此 , 尽管林 地景观的数量在研究时段内总量变化不大 , 但其变化动态度达 5. 95% 。 20 世 纪 80 年代中期 , 粮 食价格受国家政策保护和烟草业在云南大力发展 , 使 得开荒种地的经济效 益比较好 , 导致流域林地的减少 , 耕地增加 ; 然而经过长期的过度开垦 , 脆弱的生态环境进一步恶化 , 流域水土流 失、 土地石漠化 等现象十分严重 , 又由于地处于珠江上游 , 对整个珠江流域 的生态环境带来严重的影响。因此 , 20 世纪 90 年代后受到国家及云 南省政府的高度关注 , 特别是“ 珠防工程” 的实施 , 流域的退 耕还林、 还 草等生态 保护措施得 到加强 , 导致未利 用地、 耕地向林地 的转变 , 森林覆盖率达到 27. 47% , 流域生态环境逐渐恢复。因此 , 流域林地景观的变化同时受到比较经济利益和理智的生态环 境保护政策的驱动。 综上所述 , 人口增长、 社会经济发展以及理智 的生态环境保护政策是小江岩溶流域景观格局演变的主要驱动力。 5  结论 ( 1) 1982 ~ 2003 年 , 小江流域 610. 12km 2 的 景观发生了变化 , 占全流域景观 面积的 59% ; 景观类型的变化 主要表现为未利 用地向耕地和林地的转化以及 林地向耕地的转化 , 三者变化面积为 475. 29km 2 , 占全流域景观变化面积 的 77. 9% 。 ( 2) 流域景观 动态变化十分迅速 , 综合景观变化动 态度达 2. 95% , 单一景观变化动态 度以园地和耕地景观 最快 , 分别 为 34. 09% 和 10. 55% 。 ( 3) 流域景观空间 格局发生很大变化 , 景观斑块数 量增加 86. 3% , 平均斑块面积减少 46. 1% ; 流域景 观空间格局的 基本构型以 大斑块为 主体 , 中、 小型斑块镶嵌 其中转变为以中 等斑块为主 体 , 大、 小型斑 块镶嵌其 中的构型 ; 破碎度 指数增大了 84. 6% , 多 样性指数增加了 4. 14% ; 未利用地、 林地的分 离度指数分别增加了 114. 58% 和 69. 64% , 而耕地的分 离度指数减少 45. 86% ; 耕 地、 建设用地的重心向东北方向偏移 , 而未利用地 、 林地的重心向南东、 和南西方向偏移。 ( 4) 人文因素是流域景观格局变化的直 接驱动力 , 流域人口剧增造 成的消费需求以及 社会经济的发展是 流域耕地景观变化 , 进而导致流 域系列景观变化的 根本原因 ; 比较经济利益和理智的生态环境保护政 策是流域林地景观变化的主要原因。 Ref erences :
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