青海省民和县土地利用景观生态格局动态分析

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2022-0051

农学学报 ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (5): 50-57.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2022-0051

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青海省民和县土地利用景观生态格局动态分析

冶晓铮¹(), 张金旭²(), 候智国³

¹青海省水利水电科学研究院有限公司，西宁 810001
²青海省水资源高效利用工程技术研究中心，西宁 810001
³青海省流域水循环与生态重点实验室，西宁 810001

收稿日期:2022-05-07 修回日期:2022-11-28 出版日期:2023-05-20 发布日期:2023-05-16
通讯作者: 张金旭，男，1982年出生，山东潍坊人，副研究员，硕士，研究方向：水文水资源与生态。通信地址：810001 青海省西宁市城西区昆仑路18号青海省水利水电科学研究院有限公司，E-mail：83580115@qq.com。
作者简介:
冶晓铮，女，1996年出生，青海海东人，技术员，本科，研究方向：地理信息科学。通信地址：810001 青海省西宁市城西区昆仑路18号青海省水利水电科学研究院有限公司，E-mail：2546440317@qq.com。
基金资助:
青海省高端人才项目“昆仑英才·高端创新创业人才培养计划”(青人才号﹝2020﹞18号)

Dynamic Analysis of Landscape Ecological Pattern in Minhe County of Qinghai Province

YE Xiaozheng¹(), ZHANG Jinxu²(), HOU Zhiguo³

¹Qinghai Water Resources and Hydropower Research Institute Co., Ltd., Xining 810001, Qinghai, China
²Qinghai Engineering Technology Research Center of Water Resources Efficient Utilization, Xining 810001, Qinghai, China
³Qinghai Provincial Key Laboratory of Watershed Water Cycle and Ecology, Xining 810001, Qinghai, China

Received:2022-05-07 Revised:2022-11-28 Online:2023-05-20 Published:2023-05-16

摘要/Abstract

摘要：

为研究青海省民和县近20年景观分布规律及其土地利用程度问题，在GIS技术的支持下，将青海省民和县作为研究对象，选用2000、2010、2020年的全球地表覆盖数据GlobeLand30，基于GlobeLand30分类系统，构建分类体系，并通过土地类型转移矩阵得到20年来研究区各景观类型面积及其变化情况，最后利用Fragstats4景观分析软件选取9个主要景观指标，对民和县的景观格局进行斑块类型和景观水平的对比分析。结果表明：（1）面积增加最多的是人造地表，耕地面积减少最多，耕地转化为人造地表的趋势尤为明显；（2）草地和耕地的破碎化程度最高，湿地破碎化程度较小；（3）土地利用程度指数整体上升，土地利用效果明显。进行景观生态格局动态分析对区域的土地利用规划有重要的作用，可为其生态环境保护提供参考。

关键词: 民和县, 景观格局, 土地利用转移矩阵, 动态分析, 土地利用程度

Abstract:

The paper aims to study the landscape distribution law and land use degree in Minhe County of Qinghai Province in recent 20 years. With the support of GIS technology, this study took Minhe County in Qinghai Province as the research object, selected the global land cover data GlobeLand30 in 2000, 2010 and 2020, established a classification system according to the GlobeLand30 classification standard, and obtained the area of each landscape type and the change in the 20 years by the land type transfer matrix. Finally, Fragstats4 landscape analysis software was used to select 9 major landscape indicators to make a comparative analysis of patch type and landscape level of landscape pattern in Minhe County. The results showed that: (1) the area of artificial land increased the most, and the area of cultivated land decreased the most; among them, the tendency of cultivated land transformed into artificial land was particularly obvious; (2) grassland and cultivated land had the highest degree of fragmentation, and the wetland was less fragmented; (3) the overall land use degree index increased, and the land use effect was obvious. The dynamic analysis of landscape ecological pattern plays an important role in regional land use planning and lays a foundation for future regional ecological and environmental protection.

Key words: Minhe County, landscape pattern, land use transfer matrix, dynamic analysis, land use degree

冶晓铮, 张金旭, 候智国. 青海省民和县土地利用景观生态格局动态分析[J]. 农学学报, 2023, 13(5): 50-57.

YE Xiaozheng, ZHANG Jinxu, HOU Zhiguo. Dynamic Analysis of Landscape Ecological Pattern in Minhe County of Qinghai Province[J]. Journal of Agriculture, 2023, 13(5): 50-57.

图/表 11

参考文献 26

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景观格局指数	英文缩写	单位	应用尺度	生态意义
斑块类型面积	CA	km²	类型	某斑块类型的总面积
斑块面积比例	PLAND	%	类型	单个景观类型与整个景观的总面积之比
斑块数	NP	个	类型/景观	景观中单个类型的斑块总数，形容整个景观的异质性，其价值度量是根据与景观的破碎度呈正比的值来衡量的
斑块密度	PD	个/km²	类型/景观	单位面积上的斑块数，是描述景观破碎化的的重要指标，与破碎化程度呈正比
景观形状指数	LSI	无	类型/景观	区域内某斑块形状与正方形之间偏离程度的增幅
平均斑块面积	AREA_MN	km²	类型/景观	景观中所有斑块或某一种斑块的平均面积
景观丰富度	PR	无	景观	景观中所有斑块类型的总数，与物种丰富度呈正相关
香农多样性	SHDI	无	景观	各斑块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值，反映景观异质性
香农均匀度	SHEI	无	景观	趋近于1时优势度低，说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布

景观格局指数	英文缩写	单位	应用尺度	生态意义
斑块类型面积	CA	km²	类型	某斑块类型的总面积
斑块面积比例	PLAND	%	类型	单个景观类型与整个景观的总面积之比
斑块数	NP	个	类型/景观	景观中单个类型的斑块总数，形容整个景观的异质性，其价值度量是根据与景观的破碎度呈正比的值来衡量的
斑块密度	PD	个/km²	类型/景观	单位面积上的斑块数，是描述景观破碎化的的重要指标，与破碎化程度呈正比
景观形状指数	LSI	无	类型/景观	区域内某斑块形状与正方形之间偏离程度的增幅
平均斑块面积	AREA_MN	km²	类型/景观	景观中所有斑块或某一种斑块的平均面积
景观丰富度	PR	无	景观	景观中所有斑块类型的总数，与物种丰富度呈正相关
香农多样性	SHDI	无	景观	各斑块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值，反映景观异质性
香农均匀度	SHEI	无	景观	趋近于1时优势度低，说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布

景观类型	2000年		2010年		2020年		面积变化量/hm²
景观类型	面积/hm²	占比/%	面积/hm²	占比/%	面积/hm²	占比/%	2000—2010	2010—2020	2000—2020
耕地	104180.6	54.995	104302.9	55.060	99824.7	52.696	+122.3	-4478.2	-4355.9
森林	20263.5	10.697	18723.4	9.884	23574.5	12.445	-1540.1	+4851.1	+3311
草地	62738.4	33.118	64268.3	33.926	59012.6	31.152	+1529.9	-5255.7	-3725.8
灌木地	393.2	0.208	393.2	0.208	166.1	0.088	0	-227.1	-227.1
湿地	11.9	0.006	61.1	0.032	29.5	0.016	+49.2	-31.6	+17.6
水体	734.9	0.388	801.9	0.427	1238.2	0.654	+67	+436.3	+503.3
人造地表	1113.9	0.588	885.6	0.467	5590.8	2.951	-228.3	+4705.2	+4476.9
合计	189436.4	100	189436.4	100	189436.4	100	0	0	0

景观类型	2000年		2010年		2020年		面积变化量/hm²
景观类型	面积/hm²	占比/%	面积/hm²	占比/%	面积/hm²	占比/%	2000—2010	2010—2020	2000—2020
耕地	104180.6	54.995	104302.9	55.060	99824.7	52.696	+122.3	-4478.2	-4355.9
森林	20263.5	10.697	18723.4	9.884	23574.5	12.445	-1540.1	+4851.1	+3311
草地	62738.4	33.118	64268.3	33.926	59012.6	31.152	+1529.9	-5255.7	-3725.8
灌木地	393.2	0.208	393.2	0.208	166.1	0.088	0	-227.1	-227.1
湿地	11.9	0.006	61.1	0.032	29.5	0.016	+49.2	-31.6	+17.6
水体	734.9	0.388	801.9	0.427	1238.2	0.654	+67	+436.3	+503.3
人造地表	1113.9	0.588	885.6	0.467	5590.8	2.951	-228.3	+4705.2	+4476.9
合计	189436.4	100	189436.4	100	189436.4	100	0	0	0

年份	土地类型	2000年							转出面积/hm²	转出比例/%
年份	土地类型	耕地/hm²	森林/hm²	草地/hm²	灌木地/hm²	湿地/hm²	水体/hm²	人造地表/hm²	转出面积/hm²	转出比例/%
2020年	耕地/hm²	97457.85	688.05	1083.87	-	23.58	491.31	4435.92	6722.73	46.22
	森林/hm²	-	18982.71	1270.62	-	-	9.36	0.81	1280	8.8
	草地/hm²	2178.81	3677.49	56657.43	-	-	117.72	106.92	6080.94	41.81
	灌木地/hm²	-	226.08	-	166.05	-	1.08	-	227.16	1.56
	湿地/hm²	5.67	-	-	-	-	6.21	-	11.88	0.08
	水体/hm²	88.38	0.18	0.45	-	5.94	609.66	30.33	125.28	0.86
	人造地表/hm²	93.96	-	0.27	-	-	2.88	1016.82	97.11	0.67
转入面积/hm²		2366.82	4591.8	2355.21	0	29.52	628.56	4573.98	14545.1	-
转入比例/%		16.27	31.57	16.19	0	0.20	4.32	31.45	-	100

青海省民和县土地利用景观生态格局动态分析

Dynamic Analysis of Landscape Ecological Pattern in Minhe County of Qinghai Province

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景观类型	年份	CA/km²	PLAND/%	NP	PD	LSI	AREA_MN/km²
耕地	2000	104180.58	54.995	310	0.1636	31.2714	336.0664
	2010	104302.9	55.0596	304	0.1605	31.0306	343.1016
	2020	99824.67	52.6956	375	0.198	32.3806	266.1991
森林	2000	20263.5	10.6967	193	0.1019	17.7208	104.9922
	2010	18723.42	9.8837	215	0.1135	27.0811	87.0857
	2020	23574.51	12.4446	138	0.0728	21.3955	170.8298
草地	2000	62738.37	33.1184	2045	1.0795	46.2479	30.6789
	2010	64268.28	33.926	2897	1.5293	50.8894	22.1844
	2020	59012.64	31.1517	2653	1.4005	46.5901	22.2437
灌木地	2000	393.21	0.2076	900	0.4751	35.7068	0.4369
	2010	393.21	0.2076	900	0.4751	35.7068	0.4369
	2020	166.05	0.0877	440	0.2323	24.4302	0.3774
湿地	2000	11.88	0.0063	2	0.0011	2.2174	5.94
	2010	61.11	0.0323	6	0.0032	4.0377	10.185
	2020	29.52	0.0156	4	0.0021	3.1892	7.38
水体	2000	734.94	0.388	65	0.0343	21.442	11.3068
	2010	801.9	0.4233	48	0.0253	19.8254	16.7063
	2020	1238.22	0.6536	51	0.0269	17.0128	24.2788
人造地表	2000	1113.93	0.588	45	0.0238	6.9417	24.754
	2010	885.6	0.4675	44	0.0232	6.6583	20.1273
	2020	5590.8	2.9513	145	0.0765	16.6834	38.5572

年份	NP	PD	LPI%	LSI	AREA_MN/km²	CONTAG	PR	SHDI	SHEI
2000	3560	1.8793	49.7906	30.4611	53.2125	69.6033	7	0.9991	0.5134
2010	4414	2.3301	47.7277	33.2312	42.9172	69.5322	7	0.9877	0.5076
2020	3806	2.0091	46.9198	31.9388	49.7731	66.5419	7	1.1046	0.5677

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年份	土地利用程度指数
2000	188.004
2010	183.429
2020	196.055

年份	土地利用程度指数
2000	188.004
2010	183.429
2020	196.055