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羌塘-三江源生物多样性保护区范围及生态景观格局变化分析

【摘要】:表1 羌塘-三江源生物多样性保护优先区域甘肃境内范围图1 羌塘-三江源生物多样性保护优先区域范围1.2.2 研究方法生态景观格局动态变化分析。

1.2.1 数据来源及处理

以2010年和2015年的2 期Landsat TM 遥感图像为主要信息源,结合研究区域同期土地利用现状数据、行政区划图和1∶50 000 地形图,在ArcGIS10.2.1下对经校正的2 期影像图像进行裁剪处理,建立遥感解译标志,进行人机交互式目视解译,生成研究区域景观类型图,并分析研究区域景观格局动态变化特征。景观类型划分研究要素选取中参考研究区域土地利用和覆盖特点,根据研究区生态环境实际情况,结合野外调查,对研究区域主要的Ⅰ级生态景观和Ⅱ级生态景观进行研究。

表1 羌塘-三江源生物多样性保护优先区域甘肃境内范围

图1 羌塘-三江源生物多样性保护优先区域范围

1.2.2 研究方法

(1)生态景观格局动态变化分析。在GIS 技术支持下,对研究区生态景观格局变化采用景观格局转移矩阵研究方式进行分析研究[12-13],分析景观格局变化形式及景观类型的转换统计信息。

(2)生态景观特征分析。对优先区内生态系统景观格局的变化,运用景观生态学中的景观指数法进行分析,选取斑块数(NP)、边界密度(ED)、平均板块面积(MPS)、类斑块平均面积(MPST,Mean Pathes Size)和聚集度指数(CONTAG)5 个景观指数,利用地理信息系统平台ArcGIS 和景观结构分析软件FRAGSTAST进行分析[13-15]

①斑块数(NP,Number of Patches):该指标用来衡量目标景观的复杂程度,斑块数量越多说明景观构成越复杂。

式中,NP——表示整个景观或单一景观类型的斑块数量,取值N ≥1,N=1 时,可认为整个景观只有1 个斑块组成。

②边界密度(ED,Edge Density):也称为边缘密度。边缘密度包括景观总体边缘密度(或称景观边缘密度)和景观要素边缘密度(简称类斑边缘密度)。边界密度是从边形特征来描述景观破碎化程度,边界密度越高说明斑块破碎化程度越高。计算公式:

式中,ED——边界密度,km-1

E——边界总长度,km;

A——景观总面积,km2。(www.chuimin.cn)

式中,MPS——平均斑块面积,km2

A——景观总面积,km2

N——斑块数量。

④类斑块平均面积(MPST,Mean Pathes Siz):景观中某类景观要素面积的算数平均值,反映该类景观要素斑块规模的平均水平,平均面积最大的类可以说明区域景观的主要特征,每一类的平均面积则说明该类在景观中的完整性。计算公式:

式中,——景观中某类景观要素面积的算数平均值,km2

Ni——第i 类景观要素的斑块总数;

Aij——第i 类景观要素第 j 个斑块的面积,km2

⑤聚集度指数(CONTAG):反映景观中不同斑块类型的非随机性或聚集程度。聚集度指数越高说明景观完整性越好,相对的破碎化程度越低。计算公式:

式中,C——聚集度指数;

Cmax——最大聚集的指数;

n——景观中斑块类型总数;

Pij——斑块类型i 与j 相邻的概率。