山西北部地區(qū)土地利用和景觀的格局研究

張麗

【摘要】：研究地方的土地利用以及景觀格局是當前全球環(huán)境變化研究的重要組成部分及核心內(nèi)容，其對該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展以及區(qū)域土地管理有非常重要的意義。通過對土地利用時空變化規(guī)律進行分析可以更好的了解土地利用變化的過程和機制，并且通過調(diào)整人類社會經(jīng)濟活動，促使土地利用更趨合理，實現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用。文章主要對山西北部地區(qū)的土地可利用情況以及景觀格局進行了分析，供相關(guān)工作人員參考。

【關(guān)鍵詞】：山西北部；土地利用；景觀；格局

【引言】：土地是人類社會活動的重要載體，而且隨著近年來世界人口數(shù)量的急劇增長，城市化、工業(yè)化的迅速發(fā)展，人類對土地利用的廣度和深度在不斷的加強，由此也帶來了一系列的資源環(huán)境社會經(jīng)濟問題，土地利用變化成為全球變化的重要組成部分和熱點問題之一。如何有效利用當前有限的土地資源，以提高土地的利用率以及生產(chǎn)力是實現(xiàn)土地資源可持續(xù)可利用的重要研究課題。

1、研究區(qū)概況

忻州市位于山西省北中部，北鄰大同、朔州、呼和浩特，南毗太原、呂梁、陽泉，西隔黃河與陜西榆林、內(nèi)蒙古鄂爾多斯相望，東倚太行山與河北石家莊、保定接壤。忻州屬溫帶季風氣候，四季分明。主要河流有黃河、汾河、滹沱河、桑干河等，轄區(qū)國土總面積25472平方公里。其地理位置介于東經(jīng)111.5°～113.25°，北緯38.7°～39.43°。屬于溫帶大陸性季風氣候，冬無嚴寒、夏無酷暑，四季分明。全年平均氣溫在4.3℃～9.2℃之間。年降水量為345毫米～588毫米。土壤類型有山地草甸土、山地棕土、褐土和草甸土，主要植物種類有落葉松、云杉、油松、連翹等。

2、研究方法

2.1數(shù)據(jù)采集

根據(jù)國內(nèi)外土地利用的分類體系并結(jié)合忻州市特有的生態(tài)條件和土地利用方式，把區(qū)域內(nèi)的土地分為8個大類：耕地、林地、牧草地、水域、城鎮(zhèn)居民用地、工礦業(yè)用地、交通用地、未利用地，并對8個土地類型進行區(qū)域的土地利用和土地覆被研究。結(jié)合近幾年忻州市土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)匯總表，在Arcview3.3支持下獲取土地利用變化的空間屬性數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上利用Excel2016和SPSS22.0軟件對景觀格局指數(shù)進行計算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。下圖1所示為數(shù)據(jù)信息提取技術(shù)流程圖。

圖1遙感數(shù)據(jù)景觀類型信息提取技術(shù)流程圖

2.2數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析主要包括以下幾個方面的內(nèi)容，分別是土地利用變化幅度，多樣性指數(shù)，景觀優(yōu)勢度指數(shù)，破碎度指數(shù)以及景觀分離度指數(shù)。首先土地利用變化幅度主要是指某一地區(qū)的土地利用以及土地覆被面積變化幅度，該指數(shù)可以有效反應(yīng)不同類型的土地總變化態(tài)勢以及結(jié)構(gòu)變化；多樣性指數(shù)的大小主要是反映景觀要素的多少和各景觀要素所占比例的變化，是用來度量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜程度的指數(shù)。通過多樣性指數(shù)可以了解地區(qū)土地利用的豐富程度以及均勻程度指標；景觀優(yōu)勢度指數(shù)主要用于測度景觀多樣性對最大多樣性的偏離程度，或描述景觀由少數(shù)幾個主要的景觀類型控制的程度。景觀優(yōu)勢度指數(shù)與多樣性指數(shù)相反；破碎度指數(shù)主要是用于表示景觀的破壞程度；景觀分離度指數(shù)主要是表示某一景觀要素中不同斑塊在空間上的離散程度，分離度越大，斑塊越離散，之間的距離越大，景觀分布越復(fù)雜。在進行數(shù)據(jù)分析時首先需要選定好某一測定區(qū)域，做好數(shù)據(jù)采集工作，結(jié)合相應(yīng)的公式計算，提高數(shù)據(jù)計算結(jié)果的準確度，為后續(xù)工作提供準確的參考依據(jù)。

圖2數(shù)據(jù)分析圖

3、 結(jié)果與分析

3.1土地利用分析

由于地礦產(chǎn)資源開發(fā)速度緩慢和特有的干旱氣候條件下，當時忻州經(jīng)濟相對落后，人們只能通過大面積的開墾林地和牧業(yè)用地，擴大耕地總面積來增加糧食產(chǎn)量，從而導(dǎo)致林地和牧業(yè)用地的銳減。20世紀以后，城鄉(xiāng)居民建設(shè)用地的面積增長較快，一方面是由于區(qū)域人口數(shù)量的增長和城市化的發(fā)展，導(dǎo)致了居民建設(shè)用地的增加；另一方面是出現(xiàn)大量“空心村”外延式的向外擴展，中心留下大量閑置的土地。耕地、林地、牧草地、水域和未利用地的面積逐漸減少。工礦用地、交通用地和城鄉(xiāng)建設(shè)用地呈現(xiàn)大幅度的增長趨勢，其主要原因是20世紀以后地區(qū)充分發(fā)揮該區(qū)域的資源優(yōu)勢，開發(fā)當?shù)氐拿旱V、鐵礦等資源，大量的選礦廠和鐵廠建設(shè)占用大面積的土地資源。同時由于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，城市化進程加快和外來打工者的增加，導(dǎo)致了城鄉(xiāng)建設(shè)用地的猛增。

3.2景觀格局分析

忻州市近年來耕地、水域、牧草業(yè)和未利用土地在減少，林地、工礦、交通和城鄉(xiāng)建設(shè)用地在上升；景觀要素中耕地、林地和牧草地的分離度指數(shù)相對較小，交通和工礦用地的相對較大。說明生態(tài)型的景觀要素在局部空間尺度上結(jié)合度較好，有利于局部生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮。交通和工礦用地指數(shù)大，也主要體現(xiàn)在資源分布區(qū)的尺度上；各景觀要素的破碎化與面積的關(guān)系是面積越大，破碎度越大，受人類干擾越大。主要是人類的干擾，使耕地、林地和牧業(yè)用地破碎化加大，但其在區(qū)域景觀要素中的優(yōu)勢并不明顯。說明區(qū)域的生態(tài)環(huán)境在區(qū)域整體尺度上不利于生態(tài)系統(tǒng)效益的發(fā)揮，因此加強生態(tài)型景觀要素的保護是今后工作的重點。

結(jié)束語

總而言之，土地利用以及景觀格局指數(shù)分析主要是從宏觀布局和定量統(tǒng)計角度認識較大尺度區(qū)域的情況，有助于幫助管理者了解其生態(tài)環(huán)境屬性，以便制定最有效的恢復(fù)或規(guī)劃方案。在后期的城市發(fā)展中，必須要結(jié)合地區(qū)的土地利用情況制定科學合理的城市發(fā)展規(guī)劃，促進經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

【參考文獻】：

[1]秦浩，董剛，張峰.山西植物功能型劃分及其空間格局[J].生態(tài)學報，2015，35（02）：396-408.

[2]邱麗氚，王尚義.山西植被空間格局及演替[J].植物研究，2014，34（01）：6-13.