地理科学 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (9): 1099-1107.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2014.09.1099
收稿日期:
2013-07-27
修回日期:
2013-12-20
出版日期:
2014-09-10
发布日期:
2014-09-10
作者简介:
作者简介:廖芳均(1975-),女,湖南常德人,博士研究生,高级工程师,主要从事综合自然地理研究。E-mail:
基金资助:
Fang-jun LIAO1,2(), Dong-sheng ZHAO3
Received:
2013-07-27
Revised:
2013-12-20
Online:
2014-09-10
Published:
2014-09-10
摘要:
基于eCogntion、ArcGIS 和IDRISI 软件,采用景观格局指数分析广东南岭国家级自然保护区1988~2009 年景观类型数量及空间格局的变化;运用CA-Markov 模型模拟流域2010年的景观格局,预测2021 年的景观格局。结果表明,研究区森林景观类型以常绿阔叶林和针叶林为主;景观破碎度增加,斑块复杂程度提高,各景观类型的分布更加趋于复杂化;CA-Markov模型预测表明,2010~2021 年景观破碎度有所降低,多样性增加。
中图分类号:
廖芳均, 赵东升. 南岭国家级自然保护区森林景观格局变化与动态模拟[J]. 地理科学, 2014, 34(9): 1099-1107.
Fang-jun LIAO, Dong-sheng ZHAO. Forestry Landscape Patterns Changes and Dynamic Simulation of Nanling National Nature Reserve, Guangdong[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2014, 34(9): 1099-1107.
表1
研究区不同类型景观面积统计表"
景观类型 | 1988年 | 1999年 | 2009年 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
面积(hm2) | 百分比(%) | 面积(hm2) | 百分比(%) | 面积(hm2) | 百分比(%) | |
针叶林 | 14741.70 | 25.26 | 14315.67 | 24.53 | 13868.51 | 23.76 |
针阔混交林 | 5805.73 | 9.95 | 5878.52 | 10.07 | 5613.23 | 9.62 |
常绿阔叶林 | 32091.76 | 54.98 | 32691.15 | 56.01 | 32297.34 | 55.33 |
阔叶混交林 | 3166.95 | 5.43 | 3191.00 | 5.47 | 3054.77 | 5.23 |
灌木林 | 780.91 | 1.34 | 645.90 | 1.11 | 666.28 | 1.14 |
其它林地 | 1504.56 | 2.58 | 1306.87 | 2.24 | 2485.03 | 4.26 |
耕地 | 94.32 | 0.16 | 117.50 | 0.20 | 104.48 | 0.18 |
其它土地 | 80.55 | 0.14 | 90.12 | 0.15 | 100.92 | 0.17 |
建设用地 | 96.13 | 0.16 | 128.29 | 0.22 | 157.59 | 0.27 |
水域 | 5.78 | 0.01 | 3.44 | 0.01 | 20.25 | 0.03 |
表2
1988~1999年研究区景观类型转移矩阵(hm2)"
针叶林 | 针阔混交林 | 常绿阔叶林 | 阔叶混交林 | 灌木林 | 其它林地 | 耕地 | 其它土地 | 水域 | 建设用地 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
针叶林 | 12560.00 | 373.54 | 873.60 | 31.00 | 97.03 | 640.14 | 19.49 | 24.26 | 0.71 | 10.06 |
针阔混交林 | 479.55 | 3835.79 | 1345.20 | 158.31 | 83.00 | 103.89 | 0.90 | 0.81 | 0.00 | 2.37 |
常绿阔叶林 | 1121.20 | 1449.62 | 29510.00 | 716.98 | 291.01 | 285.98 | 0.00 | 20.49 | 1.75 | 26.64 |
阔叶混交林 | 90.50 | 155.63 | 682.27 | 2283.34 | 36.54 | 12.49 | 0.00 | 0.00 | 0.63 | 0.72 |
灌木林 | 78.61 | 63.30 | 197.04 | 35.39 | 270.24 | 9.43 | 0.00 | 5.11 | 0.74 | 0.00 |
其它林地 | 635.31 | 48.59 | 147.91 | 10.78 | 11.66 | 450.16 | 24.08 | 1.80 | 1.44 | 4.22 |
耕地 | 39.54 | 3.68 | 0.00 | 0.00 | 0.45 | 20.76 | 51.98 | 0.00 | 0.00 | 3.68 |
其它土地 | 23.78 | 0.92 | 26.91 | 0.83 | 7.27 | 2.16 | 0.00 | 29.41 | 0.36 | 0.48 |
水域 | 0.72 | 0.20 | 1.79 | 0.00 | 0.54 | 0.07 | 0.00 | 0.00 | 0.19 | 0.00 |
建设用地 | 36.03 | 4.13 | 25.85 | 0.90 | 0.54 | 13.08 | 0.00 | 0.45 | 0.09 | 50.09 |
表3
1999~2009年研究区景观类型转移矩阵(hm2)"
针叶林 | 针阔混交林 | 常绿阔叶林 | 阔叶混交林 | 灌木林 | 其它林地 | 耕地 | 其它土地 | 水域 | 建设用地 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
针叶林 | 11990.00 | 461.49 | 1068.32 | 115.31 | 72.11 | 419.37 | 25.61 | 7.66 | 0.36 | 21.39 |
针阔混交林 | 371.93 | 3805.26 | 1294.34 | 170.54 | 52.93 | 36.42 | 1.08 | 1.17 | 0.00 | 4.67 |
常绿阔叶林 | 885.78 | 1414.10 | 29620.00 | 740.28 | 170.16 | 142.36 | 0.18 | 25.47 | 0.77 | 15.82 |
阔叶混交林 | 97.91 | 114.06 | 710.96 | 2164.88 | 27.51 | 6.92 | 0.00 | 0.45 | 0.00 | 0.18 |
灌木林 | 48.95 | 54.79 | 195.08 | 45.77 | 309.29 | 16.16 | 0.00 | 7.04 | 0.00 | 4.02 |
其它林地 | 1185.53 | 146.49 | 462.02 | 21.75 | 17.66 | 672.13 | 17.52 | 5.93 | 0.18 | 11.03 |
耕地 | 8.62 | 0.00 | 3.05 | 0.00 | 0.00 | 20.22 | 74.00 | 0.00 | 0.00 | 0.90 |
其它土地 | 15.88 | 3.27 | 20.62 | 0.72 | 5.91 | 14.38 | 0.00 | 40.89 | 0.36 | 1.17 |
水域 | 3.24 | 0.27 | 8.29 | 0.27 | 1.50 | 3.23 | 0.00 | 2.07 | 1.84 | 0.0 |
建设用地 | 31.36 | 9.98 | 34.10 | 2.61 | 3.15 | 4.76 | 1.71 | 1.44 | 0.00 | 72.00 |
表4
1988~1999年景观类型转移概率矩阵(n=11)"
针叶林 | 针阔混交林 | 常绿阔叶林 | 阔叶混交林 | 灌木林 | 其它林地 | 耕地 | 其它土地 | 水域 | 建设用地 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
针叶林 | 0.7504 | 0.0478 | 0.1117 | 0.0090 | 0.0079 | 0.0633 | 0.0039 | 0.0023 | 0.0001 | 0.0036 |
针阔混交林 | 0.0746 | 0.5816 | 0.2886 | 0.0311 | 0.0126 | 0.0097 | 0.0007 | 0.0002 | 0.0000 | 0.0008 |
常绿阔叶林 | 0.0505 | 0.0776 | 0.8095 | 0.0394 | 0.0113 | 0.0085 | 0.0000 | 0.0016 | 0.0001 | 0.0015 |
阔叶混交林 | 0.0119 | 0.0606 | 0.2744 | 0.6394 | 0.0135 | 0.0041 | 0.0000 | 0.0003 | 0.0000 | 0.0003 |
灌木林 | 0.0128 | 0.1103 | 0.3832 | 0.0484 | 0.3028 | 0.0156 | 0.0006 | 0.0096 | 0.0007 | 0.0007 |
其它林地 | 0.4338 | 0.0702 | 0.1936 | 0.0085 | 0.0066 | 0.2629 | 0.0141 | 0.0015 | 0.0000 | 0.0088 |
耕地 | 0.2250 | 0.0104 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 | 0.2779 | 0.4867 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 |
其它土地 | 0.3078 | 0.0104 | 0.2629 | 0.0000 | 0.0669 | 0.0231 | 0.0000 | 0.3233 | 0.0000 | 0.0058 |
水域 | 0.1064 | 0.0000 | 0.3040 | 0.1064 | 0.1368 | 0.2432 | 0.0000 | 0.0608 | 0.0273 | 0.0152 |
建设用地 | 0.1122 | 0.0273 | 0.3002 | 0.0081 | 0.0000 | 0.0475 | 0.0414 | 0.0051 | 0.0000 | 0.4582 |
[1] | 邬建国. 景观生态学:格局,过程,尺度与等级[M].北京:高等教育出版社,2000. |
[2] | 摆万奇,张镱锂,包维楷.大渡河上游地区景观格局与动态[J].自然资源学报,2003,18(1):76~80. |
[3] | 刘文俊,马友鑫,胡华斌,等.西双版纳勐仑地区景观格局变化定量分析[J].生态学报,2006,26(9):3088~3097. |
[4] | He X Y,Zhao Y H,Hu YM,et al.Landscape Changes from 1974 to 1995 in the Upper Minjiang River Basin, China[J]. Pedosphere,2006,16(3):398-405. |
[5] | 陈利顶,刘洋,吕一河.景观生态学中的格局分析:现状,困境与未来[J].生态学报,2008,28(11):5521~5531. |
[6] | Brogaard S,Zhao X Y.Rural reforms and changes in land management and attitudes: A case study from Inner Mongolis, China[J].A Journal of the Human Environment,2002,31(3):219-225. |
[7] | Lambin E F.Modelling and monitoring land-cover change processes in tropical regions[J].Progress in Physical Geography,1997,21(3):375-393. |
[8] | 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,2001. |
[9] | Fahrig L,Merriam G.Habitat patch connectivity and population survival[J].Ecology,1985,66(6):1762-1768. |
[10] | Kratz T K,Benson B J,Blood E R,et al.The influence of landscape position on temporal variability in four North American ecosystems[J].The American Naturalist,1991,138(2):355-378. |
[11] | 古丽克孜·吐拉克,李新国,刘彬,等.开都河流域下游绿洲景观格局变化分析[J].干旱区资源与环境,2014,28(3):174~180. |
[12] | 伍星,沈珍瑶.长江上游地区土地利用/覆被和景观格局变化分析[J].农业工程学报,2007,23(10):86~93. |
[13] | 白军红,欧阳华,崔保山,等.近40年来若尔盖高原高寒湿地景观格局变化[J].生态学报,2008,28(5):2245~2252. |
[14] | 王永丽,于君宝,董洪芳,等.黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析[J].地理科学,2012,32(6):717~724. |
[15] | 彭保发,陈端吕,李文军,等.土地利用景观格局的稳定性研——以常德市为例[J].地理科学,2013,33(12):1484~1488. |
[16] | Xin Y,Xin Q Z,Rui C.A land use change model:Integrating landscape pattern indexes and Markov-CA[J].Ecological Modelling,2014,283:1-7. |
[17] | 李月辉,胡远满,常禹,等.大兴安岭呼中林业局森林景观格局变化及其驱动力彭保发[J].生态学报,2006,26(10):3347~3357. |
[18] | 张秋玲,马金辉,赵传燕.兴隆山地区景观格局变化及驱动因子[J].生态学报,2007,27(8):3206~3214. |
[19] | Paula K L,Leandro R T,Robert M E et al.Land-use and land- cover change in Alantic Forest landscapes[J].Forest Ecology and Management,2012,278:80-89. |
[20] | 张利权,甄瑜.上海市景观格局的人工神经网络(ANN)模型[J].生态学报,2005,25(5):958~964. |
[21] | 杜秀敏,黄义雄,金蓉,等.厦门市景观格局的BP人工神经网络模型[J].资源科学,2008,30(9):1362~1366. |
[22] | 李磊,李艳红.基于马尔科夫模型的新疆甘家湖湿地景观格局模拟与预测[J].湿地科学与管理,2013,9(3):52~55. |
[23] | 王水献,董新光,寇文.马尔柯夫过程预测焉耆盆地土地利用/覆被格局变[J].干旱区资源与环境,2007,21(10):28~33. |
[24] | 杨青生,黎夏.基于遗传算法自动获取CA 模型的参数——以东莞市城市发展模拟为例[J].地理研究,2007,26(2):229~237. |
[25] | 黎夏,叶嘉安.基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统[J].地理研究,2005,24(1):19~27. |
[26] | 何丹,金凤君,周璟.基于Logistic-CA-Markov的土地利用景观格局变化[J].地理科学,2011,31(8):903~910. |
[27] | 张加龙,胥辉,岳彩荣,等.基于CA-Markov的香格里拉县森林景观格局变化及预测[J].东北林业大学学报,2013,41(6):46~50. |
[28] | 朱会义,李秀彬.关于区域土地利用变化指数模型方法的讨论[J].地理学报,2003,58(5):643~650. |
[29] | 李行,周云轩,况润元,等.大河口区淤涨型自然保护区功能区划研究——以崇明岛东滩鸟类国家级自然保护区为例[J].中山大学学报(自然科学版),2009,48(2):106~112. |
[30] | 徐燕千. 建立南岭国家级自然保护区的重大意义[J].生态学报,1993, 13(1):14~20. |
[31] | 梁艳艳,周年兴,谢慧玮,等.庐山森林景观格局变化的长期动态模拟[J].生态学报,2013,33(24):7807~7818. |
[32] | 胡海胜,魏美才,唐继刚,等.庐山风景名胜区景观格局动态及其模拟[J].生态学报,2007,27(11):4696~4706. |
[33] | 郑新奇,付梅臣.景观格局空间分析技术及其应用[M].北京:科学技术出版社,2010. |
[34] | 范强,杨俊,吴楠,等.海岸旅游小镇景观格局演变与动态模拟[J].地理科学,2013,33(12):1467~1475. |
[1] | 杨丽, 傅春. 赣南生态屏障区林地时空变化分情景模拟[J]. 地理科学, 2018, 38(3): 457-463. |
[2] | 孟祥锐, 张树清, 臧淑英. 基于卷积神经网络和高分辨率影像的湿地群落遥感分类——以洪河湿地为例[J]. 地理科学, 2018, 38(11): 1914-1923. |
[3] | 张扬, 刘艳芳, 刘以. 武汉市不透水地表时空格局分析[J]. 地理科学, 2017, 37(12): 1917-1924. |
[4] | 刘吉平, 董春月, 盛连喜, 刘雁. 1955~2010年小三江平原沼泽湿地景观格局变化及其对人为干扰的响应[J]. 地理科学, 2016, 36(6): 879-887. |
[5] | 谭雪兰, 周国华, 朱苏晖, 欧聪. 长沙市农村居民点景观格局变化及地域分异特征研究[J]. 地理科学, 2015, 35(2): 203-209. |
[6] | 谭雪兰, 周国华, 朱苏晖, 欧聪. 长沙市农村居民点景观格局变化及地域分异特征研究[J]. 地理科学, 2015, 35(2): 204-210. |
[7] | 吴箐, 李宇. 土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例[J]. 地理科学, 2014, 34(6): 705-710. |
[8] | 张军以, 王腊春, 苏维词. 西南喀斯特山区峰丛洼地农业生产活动的生态景观效应探讨[J]. 地理科学, 2013, 33(4): 497-504. |
[9] | 李文杰, 乌铁红, 李晓佳, 加力戈. 内蒙古希拉穆仁草原旅游地景观格局动态变化[J]. 地理科学, 2013, 33(3): 307-313. |
[10] | 谢余初, 巩杰, 王合领, 孙朋, 钱大文. 绿洲城市不同道路扩展轴的景观梯度变化对比研究[J]. 地理科学, 2013, 33(12): 1434-1441. |
[11] | 范强, 杨俊, 吴楠, 马占东. 海岸旅游小镇景观格局演变与动态模拟——以大连市金石滩国家旅游度假区为例[J]. 地理科学, 2013, 33(12): 1467-1475. |
[12] | 祝善友, 张桂欣, 刘莹. 苏州下垫面格局演变及其局地热环境效应[J]. 地理科学, 2012, 32(7): 859-865. |
[13] | 王永丽, 于君宝, 董洪芳, 栗云召, 周迪, 付玉芹, 韩广轩, 毛培利. 黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析[J]. 地理科学, 2012, 32(6): 717-724. |
[14] | 臧淑英, 张策, 张丽娟, 张玉红. 遗传算法优化的支持向量机湿地遥感分类——以洪河国家级自然保护区为例[J]. 地理科学, 2012, 32(4): 434-441. |
[15] | 周德成, 赵淑清, 朱超. 退耕还林还草工程对中国北方农牧交错区土地利用/覆被变化的影响——以科尔沁左翼后旗为例[J]. 地理科学, 2012, 32(4): 442-449. |
|