2.3.2 斑块密度与优势度
斑块密度(M)为某类斑块类型的总斑块数目与景观要素类型总斑块数目的比值。面积比例(SP)为某类斑块类型的总面积与景观要素类型总面积的比值。斑块优势度(D0)反映斑块在景观中的地位,优势度值越大,说明该类斑块在景观中的地位越重要,对景观的支配作用越大。计算公式如下:D0=(M+SP)/ 2×100% (1)
2.3.3 景观多样性(H)
景观多样性是指景观在结构、功能上的多样性,用以揭示景观的复杂程度。在景观多样性的测定中,借助信息论中关于不定性的研究方法,即在一个景观系统中,景观要素类型愈丰富,破碎化程度越高,其信息含量的不定性也就越大,按Shannon-Weaver公式计算出的指数也就越高。H=-Σmi=-ΣSPilgSPi(2)式中:SPi是景观类型i在景观中出现的概率,即景观类型i所占面积的比例;m为景观类型的数目。H值越大,表示景观多样性越大。
2.3.4 景观优势度(D)
优势度指数表示景观多样性与最大多样性的偏差。度量景观结构中一种或几种景观类型支配程度。优势度大,表明景观只受一个或少数几个类型所支配;优势度小,表示各种景观类型所占比例大致相当。D=Hmax+ΣSPilgSPi(3)式中:Hmax=lgm,表示最大多样性指数。
2.3.5 景观均匀度指数(E)
景观均匀度指数(E)为景观多样性指数与最大多样性指数之比值。E=H/Hmax(4)式中:H为多样性指数;Hmax为其最大值。当E趋于1时,景观缀块分布的均匀程度趋于最大。
2.3.6 景观破碎化指数(Fr)
景观破碎化指数表明景观被分割的破碎程度。在小流域景观中,景观的破碎化程度与人为干扰有密切联系,其表达式为: Fr=〔(Nb-1 )/Nt〕×100% (5)式中:Nb为景观类型中各类斑块的总数;Nt为景观中最大可能网格总数。
3 结果分析
3.1 土地利用与景观特征分析
土地利用类型、斑块的几何特征统计见表1,2。不难看出,难利用地、乔木林地和水田是该小流域的基质。在各类土地利用类型中,梯田农地和坡耕地的平均斑块面积最小,且斑块数量大。难利用地的平均斑块面积最大,其次为乔木林地、水田、居民用地、灌木林地。
3.2 景观形状分析
平均形状系数是对周长敏感的形状指数,反映斑块边界的复杂程度,斑块形状特征、斑块类型优势度见表3。由表3可知,各斑块类型形状系数均在1.2~1.5。由于水域的形状为狭长型,且边缘较复杂,从而导致具有较大的形状系数。
分维分析的结果表明,水田、梯田农地、居民
用地、灌木林地和水域的平均斑块分维数较高,在1.28以上,这些景观类型大多分布于山谷和沟谷地中,斑块形状取决于自然地貌的平面形态。坡耕地、乔木林地、间作地、果园、未利用地和荒地的平均斑块分维数较小,<1.24,表明斑块形状简单,这些景观类型大都位于山坡和山顶。
3.3 山坡地与山谷地景观破碎化、多样性及优势度的比较分析
景观的破碎化是指由于自然和人为因素的干扰,导致景观由简单趋向复杂的过程。该小流域主要受人为因素的干扰,景观多样性大小取决于斑块类型数量多少以及各类斑块类型所占比例的均衡性。
在该小流域选取了等面积的山坡地和山谷地的研究结果(见表4),山坡地景观多样性低、优势度高和破碎化指数低;山谷地景观多样性高、优势度低和破碎化指数高。根据景观生态学中连接性和网络结构原理,以及景观结构对坡面径流和水土流失的影响,在山坡地上,要逐渐增加景观类型,提高景观多样性。特别是在一些地形转换线周围,也是水土流失类型由溅蚀、片蚀到细沟侵蚀,浅沟侵蚀和重力侵蚀的转换地带,应植树造林,增加地表覆盖,有效地控制土壤侵蚀保持水土。
4 结论与建议
1)小流域的土地景观格局是自然地理和人类活动干扰的结果。小流域综合治理要通过调整土地利用格局,合理安排农、林、牧各业的生产用地,达到减少径流和保持土壤的目的。2)调整小流域土地景观格局,提高景观类型的多样性,在空间上建立多层次的结构能充分利用环境资源的异质性,形成林-农-果复合型结构,可以增强流域生态经济系统的稳定性。3)在土地的利用上,正确地解决眼前利益和长远利益的关系,注重景观的结构和功能,对提高景观的异质性和多样性,促进小流域的持续发展具有重要的现实意义。