土地利用变化对景观格局的影响及生态安全预警

通过斑块类型级别的景观指数变化率与对应的景观级别的景观指数变化率的相关性分析，探讨土地利用变化对景观格局产生的影响（见彩图34）。结果表明，林地的变化与最大斑块所占景观面积的比例（LPI）、面积加权平均形状指数（AWMSI）、面积加权平均斑块分形指数（AWMPFD）呈极显著正相关关系，说明林地作为优势斑块类型，对景观占主导地位，影响着景观的形态复杂度；林地的变化与平均邻近度（PROX_MN）呈极显著负相关关系，说明林地的PROX_MN增加，景观级别的PROX_MN反而降低，即林地的景观聚集程度越高，景观在总体上的聚集程度越低。高山灌丛草甸与平均斑块面积（MPS）呈显著正相关关系，说明景观级别的MPS随着高山灌丛草甸的MPS的增加而增加。草地与面积加权平均斑块分形指数（AWMPFD）呈显著正相关关系，说明随着草地的复杂度增加，景观在总体上的复杂度增加。耕地与最大斑块所占景观面积的比例（LPI）呈显著负相关关系，说明耕地的LPI增加，则景观在总体上的LPI下降。建筑用地和水体的景观格局变化对保护区总体上的景观格局没有显著影响。

本章基于面向对象分类技术和景观格局分析方法，研究了白水江国家级自然保护区的土地利用现状，分析了1986—2015年4个时期白水江国家级自然保护区的土地利用和景观格局变化情况，以及土地利用变化对景观格局变化的影响。得出以下结论：

（1）根据2018年的Sentinel-2数据的面向对象分类结果，白水江国家级自然保护区的土地利用类型面积从大到小依次为阔叶林42.05%（782.72 km2）、针阔混交林30.09%（560.03 km2）、灌木林10.63%（197.85 km2）、针叶林10.17%（189.33 km2）、耕地3.53%（65.79 km2）、高山灌丛草甸1.36%（25.40 km2）、草地1.16%（21.59 km2）、建筑用地0.52%（9.76 km2）和水体0.48%（8.94 km2）。

（2）根据1986年、1995年、2008年和2015年的Landsat数据的面向对象分类结果，得到白水江国家级自然保护区在近30年的土地利用变化：从时间变化上看，林地面积占比最大，且呈增加趋势，占比从1986到2015年依次为83.12%（1546.85 km2）、85.23%（1586.21 km2）、86.72%（1613.87 km2）和88.54%（1647.75 km2）；耕地面积呈减少趋势，占比从1986年到2015年依次为10.42%（193.84 km2）、8.80%（163.76 km2）、7.68%（142.91 km2）和5.84%（108.61 km2）；高山灌丛草甸、草地、建筑用地和水体面积占比较小，均小于5%，且面积变化不大。从空间变化上看，1986—2015年，研究区的综合土地利用变化速率较低，综合土地利用动态度为0.19%；土地利用强度较低且呈下降趋势，均值为2.07；土地利用多样性程度较低且呈下降趋势，与土地利用强度的变化趋势一致，均值为0.25。(https://www.xing528.com)

（3）基于景观指数分析白水江国家级自然保护区的景观格局变化，得到保护区的景观格局时空演变特征：从景观级别来看，在1986—2015年期间，随着人类活动的加剧，白水江国家级自然保护区的景观格局变得更加破碎。从斑块类型级别来看，在1986—2015年期间，白水江国家级自然保护区的林地景观破碎化程度呈降低趋势，耕地景观破碎化程度呈增加趋势，而高山灌丛草甸、草地、建筑用地和水体的景观格局变化不大。

（4）使用Pearson相关系数度量土地利用变化对景观格局的影响，发现林地变化对景观格局的影响最大，其次为耕地、高山灌丛草甸和草地，而建筑用地和水体对景观格局的影响不大。

总之，保护政策对白水江保护区的原真性复原起到很大的作用。尤其是退耕还林政策的实施使得林地在保护区的主导地位更加凸显，其景观破碎化程度不断降低；而随着耕地面积的减少，耕地的景观破碎化程度不断增加。