Page 148 - 《环境工程技术学报》2023年第1期
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and the change of urban and rural population structure were the main driving factors of landscape pattern change.
Key words Yongding River Basin; land use; landscape pattern; dynamic change; driving factors
景观格局能够反映景观空间结构特征以及斑块 演变特征,以期为流域生态修复提供科学依据。
[1]
在空间上的分布与组合规律 ,景观格局变化深刻影
1 研究区与研究方法
响着区域生态环境的演化 [2-3] 。开展景观格局动态变
化研究能够有效表达区域生态环境变化 。永定河 1.1 研究区概况
[4]
流域是贯穿京津冀生态功能区的天然走廊,其自然 永定河(112°00'E~117°45′E,39°00'N~41°20′N)
生态独特,分布有坝上高原、燕山—太行山山脉、永 是北京境内最大的河流,发源于内蒙古高原的南缘
定河冲积扇、渤海湾等地貌,是区域生态要素梯级流 和山西高原北部,东邻潮白、北运河系,西邻黄河流
动、动植物繁衍生息的通道与走廊。对高原—山区— 域,南为大清河系,北为内陆河。流域地跨京、津、
平原—滨海生态要素梯级流动特性的流域景观格局 冀、晋和内蒙 古 5 个省(自治区、直辖市),在河北境
动态变化进行研究,可为流域可持续发展和生态环 内 汇 流 形 成 永 定 河 。 河 长 747 km, 流 域 面 积约
境保护提供技术支撑 [5-6] 。 4. 万 km ,占海河流域总面积 的 14.7%。研究区域
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景观格局动态变化规律已成为国内外景观生态 的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,夏
学研究的热点 [7-10] ,目前主要通过获 取 GI 影像,联 季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。年均气温
S
合指标提取软件(Fragstats)分析法 [11] 、模型集成方 10~12 ℃,年均降水量约 600 mm,全年无霜期为
法 [12] ,开展区域景观格局定性分析,利用景观变化规 180~200 d。地理位置见 图 1。
律建模评估区域环境变化以及进行生态安全评估研
[14]
究。国内外学者在东江流域 [13] 、杂谷脑河流域 、
浏阳河流域 [15] 、科罗拉多河流域 [16 ] 等区域景观格局
变化特征研究中表明流域景观稳定性下降,制约着
区域经济和社会可持续发展。近年来,永定河流域
景观格局变化特征研究相继得以开展,如王楚琦
等 [17 ] 对永定河落坡岭至大宁水库段进行河流两 岸 2
k m 范围土地利用、景观破碎程度进行了分析评价;
胡承江 [18 ] 以北京市永定河流域城市段为研究对象, 图 1 研究区水系与地形
基 于 5 期遥感影像进 行 1979—201 年城市景观生 Fig.1 Rivers and topographic condition of the study area
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态系统演变分析,并 对 202 年城市生态系统结构进 1.2 研究方法
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行了预测;张玉虎等 [19 ] 对永定河流域门头沟区基于 1.2.1 数据来源
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景观生态安全格局理论与最小费用距离模型构建了 遥感数据选 取 198 年、199 年、200 年、2005
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景观生态安全格局评价。但是,永定河流域的景观 年、201 年、201 年 和 202 年 Landsa 遥感影像,
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格局研究多是针对流域局部区域,时间序列也相对 行列 号 (Path/Row) 为 123/32,整体云量小 于 5%,取
较短,未能反映大尺度长时间序列全流域景观格局 样 区 图 像 应 保 证 无 云 , 主 要 来 源 于 Landsat- 和
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时空变化规律。 Landsat- 卫星数据。为满足研究要求,对遥感图像
景观驱动力研究可识别土地利用变化成因与过 进行预处理(辐射校正、几何校正等)、图像融合、图
程,预测未来变化发展趋势及其对环境的影响。薛 像分类等。参考原国土资源部颁布的《土地利用现
嵩嵩等 [20-21 ] 对乌伦古河流域和长江流域景观变化驱 状分类》标准,结合永定河流域土地利用的实际情况
动力进行了研究,结果表明人类活动因素为景观格 及研究需要,将土地利用类型分为耕地、草地、林
局变化的主要驱动力,但对于永定河流域景观格局 地、湿地、居民及城乡建设用地和未利用土 地 6 种。
驱动力研究鲜少涉及,尤其是针对高原—山区—平原— 气象数据来源于中国气象科学数据共享网(http://
滨海等多生态要素流域层面的研究还亟待开展。基 data.cma.cn/)和《中华人民共和国水文年鉴》中的站
于此,笔者 以 1980—202 年 7 期遥感影像为数据 点监测数据,主要包括降水量、气温、蒸发量等。经
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源,结合景观生态学方法,开展永定河流域 近 4 年 济社会数据来源于各省(自治区、直辖市)统计年鉴,
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景观动态变化及驱动力分析,揭示研究区景观类型 主要包括总人口、城镇人口、GDP、人 均 GDP、第一