哈爾濱市景觀格局變化及典型小流域水土保持分析.pdf

1、哈爾濱市是我國最北部的省會城市,是東北部重要的政治、經(jīng)濟和文化中心,地處黑龍江省中南部、松嫩平原東部,全市總土地面積5.3萬km2,轄八區(qū)十縣。水土流失面積2.2萬km2,占總土地面積的41.2％,占全省水土流失面積的16.3％,是黑龍江省水土流失嚴(yán)重地區(qū)之一。文章從對哈爾濱市景觀格局變化及典型小流域不同水土保持措施對景觀格局改變等方面進(jìn)行研究。
　　 格局、功能和過程是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容。景觀格局與生態(tài)過程的相互作用是景

2、觀生態(tài)學(xué)研究的重點。隨著人口增長和社會經(jīng)濟的發(fā)展,景觀結(jié)構(gòu)和功能也產(chǎn)生了相應(yīng)的變化,而景觀斑塊的形狀、面積、數(shù)量和空間組合與景觀中的物種分布、水土流失等生態(tài)過程密切相關(guān),因此,探討土地利用景觀格局將有助于了解土地利用景觀格局與自然、生態(tài)過程和社會經(jīng)濟活動之間的關(guān)系,并對土地資源的合理利用、景觀的生態(tài)設(shè)計、土地利用規(guī)劃、水土流失綜合治理有重要意義。
　　 研究基于TM影像遙感數(shù)據(jù),應(yīng)用GIS軟件Arcview和美國俄勒岡州立大學(xué)的

3、景觀格局分析軟件Fragstatsv3.3,以哈爾濱市所轄范圍為研究單元,從斑塊面積、斑塊數(shù)量、斑塊密度、邊緣密度、景觀分維數(shù)、結(jié)合度指數(shù)、香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)等方面,從斑塊和景觀水平對哈爾濱市土地利用景觀空間格局特征進(jìn)行分析。并在景觀分析基礎(chǔ)上,在不同區(qū)域選取兩條不同生態(tài)恢復(fù)方向的小流域進(jìn)行水土保持生態(tài)恢復(fù)研究,得到如下結(jié)果:
　　 1)研究區(qū)土地利用景觀的主體為耕地,土地面積始終保持在60％以上,并呈現(xiàn)向外拓展趨勢,流

4、域呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特征,其它依次是未利用地、草地、林地、建設(shè)用地和水域。耕地、草地和水域面積增加而林地、建設(shè)用地和未利用地減少。尤其以林地和未利用地(主要是沼澤地)向耕地轉(zhuǎn)移最為突出。土地利用景觀類型構(gòu)成中平原區(qū)旱地占絕對地位,較高的耕地面積比例和連接度,決定其作為景觀基質(zhì)的地位,說明農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中仍具重要的作用。
　　 2)斑塊密度分析顯示,農(nóng)村居民點數(shù)目眾多,分布分散,破碎化程度高,在景觀中分布廣泛,影響景觀內(nèi)其他多種生物

5、的生存。邊緣密度、分維數(shù)和連接性分析表明,耕地斑塊邊緣和幾何形狀相對復(fù)雜,結(jié)合度較高；林地斑塊邊緣和幾何形狀簡單,但結(jié)合度高,連接性較好。
　　 3)從景觀類型水平上,研究區(qū)草地、水域和建設(shè)用地的破碎化指數(shù)略有下降或持平,耕地、林地和未利用地景觀破碎化指數(shù)的上升,尤其是耕地該指數(shù)增幅較大,集中反應(yīng)出耕地面積和格局的變動,對整個流域的各類土地利用景觀有顯著影響,耕地與其他各類土地利用景觀關(guān)系更加密切,同時反應(yīng)出人類活動對流域景觀的

6、穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展影響較強。
　　 4)水域、沼澤面積大幅度減小,新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用使很多難利用土地迅速減少,土地利用向平原區(qū)水田景觀要素集中。
　　 5)研究區(qū)斑塊數(shù)量增加、景觀分割度、分離度指數(shù)SPLIT等指數(shù)增大,斑塊平均尺寸MPS、散布及并列指數(shù)IJI、有效粒度尺寸MESH和香農(nóng)多樣性指數(shù)SHDI、Simpson's多樣性指數(shù)SIEI和聚合度AI減小,表明流域景觀的實際變化情況,變動趨勢對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)揮不利。

7、說明耕地迅速增加對流域景觀格局的變化產(chǎn)生了重要作用,景觀格局的變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和社會產(chǎn)生了不良影響。
　　 6)小流域的土地景觀格局是自然地理和人類活動干擾的結(jié)果。調(diào)整小流域土地景觀格局,提高景觀類型的多樣性,在空間上建立多層次的結(jié)構(gòu)能充分利用環(huán)境資源的異質(zhì)性,形成新的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以增強流域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 7)兩條采取不同生態(tài)恢復(fù)方式的小流域,通過恢復(fù),小流域生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定,景觀格局發(fā)生改變。僅僅采用封

8、禁、封育是不能快速實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)和水土保持目標(biāo)的,生態(tài)恢復(fù)需要一個漫長的過程,在短期內(nèi)不能發(fā)揮出良好的生態(tài)和經(jīng)濟效益,我們可以采取人為加速修復(fù)的辦法。
　　 8)實施生態(tài)修復(fù)工程后,小流域景觀中沒有明顯的景觀優(yōu)勢類型,而且斑塊類型在景觀中分布比較均勻,小流域生態(tài)交錯帶的景觀特征更明顯,小流域生態(tài)系統(tǒng)更穩(wěn)定。
　　 9)與全部是水土流失重點治理模式相比,水土保持生態(tài)修復(fù)在恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)方面具有較好的效果。在水土流失地區(qū),通過制

9、定政策、強化管理和輔以人工促進(jìn)措施,消除不合理的人為干擾,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度的發(fā)揮,促進(jìn)植被的生長發(fā)育和發(fā)展演替,保護(hù)和改善受損的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、景觀和功能,加快水土流失防治步伐,建立和維系與自然條件相適應(yīng)、與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)、相對穩(wěn)定并良性發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)。
　　 10)今后哈爾濱市水土保持發(fā)展模式應(yīng)在構(gòu)建科學(xué)完善的水土流失防治體系基礎(chǔ)上實施保護(hù)優(yōu)先戰(zhàn)略、綜合治理戰(zhàn)略和科技支撐戰(zhàn)略,重視實施項目的發(fā)