基于景观结构和空间统计方法的绿洲_省略_分析_以石羊河武威_民勤绿洲为例_魏伟.pdf

第29 卷 第12期 自 然 资 源 学 报 Vol.29 No. 12 2014 年12月 JOURNAL OF NATURAL RESOURCES Dec., 2014 基于景观结构和空间统计方法的绿洲区 生态风险分析 ——以石羊河武威、民勤绿洲为例 1 1* 2 1 3 魏 伟 ，石培基 ，雷 莉 ，周俊菊 ，颉斌斌 （1. 西北师范大学地理与环境科学学院，兰州730070 ；2. 甘肃省水利厅石羊河流域管理局， 甘肃武威733000 ；3. 兰州城市学院城市经济与旅游文化学院，兰州730070） 摘要：论文以石羊河流域武威、民勤绿洲为研究区域，在ArcGIS 10.0、ArcView 3.2 软件和景观 格局分析软件FRAGSTATS 的技术支持下，采用干扰度指数、景观脆弱度指数、优势度指数和破 碎度等指数，并通过分析景观格局与生态风险度之间的关系，将各景观指数进行栅格叠置运 算，从而构建生态风险度，在此基础上，利用GIS 局部空间统计方法研究分析了绿洲区景观结构 格局和生态风险的时空变化特征及聚集模式。研究结果表明：①城乡用地快速扩展的同时，耕 地和草地景观有较大幅度的降低，优势景观类型由耕地、草地向耕地和建设用地转变；②武威 绿洲生态风险经历了从较高到中度的转变，生态风险整体趋于好转，而民勤绿洲生态风险从中/ 较高到较高/高变化，生态风险有所恶化；③武威绿洲主要为高于平均值的要素趋于聚集，表现 为低生态风险小区高度聚集，且聚集度有上升的趋势，而民勤绿洲则主要为低于平均值的要素 趋于聚集，高生态风险小区高度聚集，随着时间的推移呈现面积增大、空间扩展的态势。 关 键 词：生态风险；景观结构；空间统计；绿洲区；石羊河流域 中图分类号：X820.4 文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2014) 12-2023-13 DOI ：10.11849/zrzyxb.2014.12.004 生态风险是指一个种群、生态系统或整个景观的正常功能受外界胁迫，从而在目前 和将来减少该系统内部某些要素或其本身的健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学 价值的一种状况[1-2] 。近年来国内外学者基于景观结构的城市化和生态风险研究取得了一 系列成果。比如在国外，部分学者通过工业污染、农业污染源研究当前主要污染物的空 间扩散及污染程度[3-5] [6- 8] ；还有部分学者以流域为研究对象，分析生态风险评价指标体系 。 目前，从国外研究趋势来看，借助GIS 空间分析技术，以生态、污染源等风险因素为研 究对象，对不同区域不同尺度的生态风险进行评价的居多。20 世纪90 年代至今，我国学 者在生态风险研究领域主要以指标选取为主，将统计数据和调查数据结合并用数学模型 进行定量模拟，得出研究区不同空间表面具体的生态风险值，并以制图形式进行可视化 表达[9- 16] ；随着GIS 等技术的发展，目前利用遥感 （RS ）和空间分析方法研究生态风险的 较多，如赵岩洁等[17] [18] [19] [20] 、彭佳捷等 、吴健生等 、许妍等 以不同分辨率的影像为数据 源，采用空间叠置和插值方法研究生态风险空间格局及影响度。通过对比分析国内外不 收稿日期：2013-10-21 ；修订日期：2014-02-25 。 基金项目：国家自然科学基金项目 ）；国家社科基金青年项目 （12CTJ001 ）；甘肃省自然 科学基金计划项目 （1107RJZA 104）。 第一作者简介：魏伟 （1982-），男，博士，讲师，从事生态遥感和GIS 的应用研究。E-mail: weiweigis2006@126.com