科尔泌地区流动沙地景观破碎化与沙漠化过程分析

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1、第卷第期南开大学学报自然科学版晒年月“一一一文章编号科尔泌地区流动沙地景观破碎化与沙漠化过程分析,‘,‘,‘,,常学礼高玉葆何兴东陈雅琳崔步礼南开大学生命科学学院,天津胶东大学地理与资源管理学院,山东烟台摘,通过对景观数要借助和技术提取了科尔泌沙地典型地区不同时期流动沙丘的空间分布信息量和形状破碎化指数的计算分析,探讨了科尔泌沙地的主景观要素流动沙丘在时间尺度上的变化趋势和及其对沙漠化过程的响应结果表明流动沙丘景观数量破碎化在时间尺度上的变化趋势呈波动下降趋势,其中,,这一变化趋势与同期的沙漠化过程年在破碎化程度最高年和年相对最低呈线性正相关流动沙丘景观形状破碎化指数在时间尺度,上的变化

2、呈直线型逐渐增加的趋势表明科尔泌沙地近年来的各种土地利用过程,的变化对流动沙丘斑块形状的影响都起促进作用从形状破碎化与沙漠化的相互关系来看随沙漠,在科尔,干扰过程的交替使流动沙丘景观化程度的增加将导致形状破碎化指数的降低总的来看泌沙地景观中数,量破碎化指数呈下降趋势使形状破碎化的程度呈增加的趋势关键词流动沙丘景观破碎化沙漠化科尔泌沙地中图分类号文献标识码引言斑块动态变化是景观过程的最基本表现方式,斑块动态可、以通过大小数量和形状的变化来描述斑,以单个,块的数量化描述可以从两个层次来进行其一斑块为基本分析对象分析其在时空尺度上的变化一〕,,〔‘一特点其二从整体特征来进行分析主要采用景观破碎

3、化指数进行整体表述景观破碎化是指相对均质的景观要素如森林景观在干扰过程影响下的异质化过程闭景观破碎化的数量化描述包括三个,,,部分第一景观斑块数量破碎化是通过景观中研究对象的斑块数量特征与变化趋势来分析第二景观,,,斑块形状破碎化是采用研究对象的形状指数笔其变化趋势来进行研究第三景观斑块内部生境破碎化,是针对研究对象的内部异质化过程的数量化描述困在科尔泌地区沙地景观中景观动态体现于流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、草场和农,流动沙丘斑块起主要的作用这是因田斑块等的相互转化过程其中,,〔,一习为流动沙丘具有很大的移动性是景观中最易发生变化的景观组成部分流动沙丘是生态环,〔一‘。口,境建设中的

4、主要控制对象极易在较短的时间内被人为的改变性质从植被演替过程来看在科,短〕,尔泌沙地无干扰的情况下短的几年中流动沙丘就可以改变斑块的属性,此外从研究过程中的标准,,性来看在影像中流动沙丘斑块的识别无论是机助目识解译还是不同影像处理软件的监督分类,,,误差最小的因此本文以流动沙丘景观为研究对象从景观破碎化的变化趋势与沙漠化过程的相互关系人手来分析科尔泌地区沙漠化的变化机理研究方法,研究区位于内蒙古自治区奈曼旗境内自然概况已有报道川空间信息提取,,、、研究区选择在内蒙古奈曼旗中部沙区总面积为图在本项研究中根据、、和年个时间段的数据进行分析其中和的数据是依据中国科学院兰一一收稿日期基金项目国家

5、重点基础研究发展规划项目的国家自然科学基金作者简介常学礼,,,主要从事景观生态学和恢复生态学研究一内蒙古兴和人教授第期常学礼等科尔泌地区流动沙地景观破碎化与沙漠化过程分析“”、、州沙漠所编制的大沁他拉地区沙漠化土地现状图重新解译获取和年个时间段的数据是由中日合作课题日方提供的美国影像为信息源进行的机助目视解译获取影像、,校正切割用来完成图像解译和拓扑用和来进行在图像解译中,将整个研究、、固定沙丘、、、区的景观类型分为类流动沙丘半固定沙丘湿地农田湖泊、河流和居民点其中流动沙丘的定义为植被覆盖率小于的沙地景观川沙漠化与景观破碎化的数量描述,沙漠化程度沙漠化程度指数是衡量某一区域沙漠化总体状况

6、的一个数量表征本文的沙漠化程,‘〕度指数用下式来计算‘,、从,‘,,,,凡在公式中为某研究区的沙漠化程度从为研究区流动沙丘地面积为半固定沙丘地面积,,,和,一为固定沙丘面积为区总面积为某一时期为待定权重因子在本文中一景观破碎化指数景观破碎化指数包括斑块数量破碎化、形状破碎化和景观斑块内部生境破碎化,,等三个指数本文的分析采用斑块数量破碎化和形状破碎化二个指数未采用景观斑块内部生境破碎化指,因数为在研究区范围内和所用的分析尺度上无任何一种斑块类型能够构成景观基质见图中的取样区其实,景晰〕观斑块数量破碎化指数的计算公式为、‘八了尸一,,,尸,‘在式中为第类景观斑块的数量破碎化指数是景观中所有

7、斑块的平均面积是第类,月、。,‘景观斑块的数量是景观总面积取值范围在之间越大表明景观中所有斑块类型的数‘量和研究斑块的数量越高景观斑块形状破碎化指数的计算公式为,、,‘、矛、上、、产一一艺口注,了‘,,,丫今瓦、,,,五,,,在公式中为第类景观斑块的形状破碎化指数为第个类斑块的形状指数,,,,为第类景观斑块的数量只为第个类斑块的周长为第个类斑块的面积取值范围在一,夙越大表明景观中所研究斑块的空间形状越复杂,,之间反映了斑块数量与形状