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广西喀斯特山区土地利用格局分析摘要：文章基于GIS技术方法结合实地考察数据制作巴马县土地利用现状图，计算景观格局指标包括景观破碎度指数、形状指数、边界密度，分析喀斯特地区的土地利用格局特征。发现该区域林地为主要基质，旱地、水田和居民地破碎度较高，分布分散，受人类干扰影响较大，林地和裸地的斑块形状指数较大，形状复杂。 关键词：土地利用；喀斯特；景观格局指数 中图分类号：F301.24 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-09-0030-2 0 前言 景观空间格局是指景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置[1]。主要研究的是类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型或聚集型分布。喀斯特山区属于特殊的地形，生态脆弱性极为显著，土地利用受限制明显。生态环境系统中水土流失、土地退化、干旱、地表塌陷等自然灾害频繁。因此，对喀斯特山区进行土地利用格局定量分析，研究斑块在景观中的分布规律与人类活动干扰的影响的关系，有利于明确该区域生态系统服务功能的空间定位，为土地资源管理和可持续利用提供决策依据。 1 研究区概况 巴马瑶族自治县位于广西壮族自治区西北部，介于106°51′-107°23′E、23°51′-24°23′N之间。东西最大跨度70公里，南北相距42公里，总面积1971平方公里。其中石山占30%，丘陵坡地占69%，水面占1%。巴马境内岩溶地形与丘陵交错，西北高，东南低，略呈倾斜状，主要分为岩溶地貌、丘陵地貌、中低山地貌。北部奇峰叠嶂，沟壑纵横，洞府神奇，洼地遍布，是典型的岩溶地貌；中部、南部土坡连绵。石山、丘陵多，耕地面积少，且零星分散，耕作指数低。地层以石灰系和三叠系的碳酸盐为主，约占总面积的90%；土壤可划分为7个土类，以红壤土为主，约占全县土地总面积的64%；自然植被多为亚热带的常绿阔叶树，主要分布在西部边远的中低山区、南部偏远山地丘陵，东北部主要有石山灌木林；总之，巴马瑶族自治县岩溶景观分布较广，生态环境脆弱，人地矛盾突出。 2 图形数据处理 2.1 土地利用类型的划分 依据土地资源利用方式和覆盖特征，结合研究区的土地利用实际情况，将巴马县的土地利用现状图中的土地利用景观类型划分为水田、旱地、林地、果园、水域、建设用地、未利用地、草地8个景观类。其中，水田为有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉，种植水稻等水生农作物的耕地；旱地为无水源灌溉设施，靠天然降雨生长作物的耕地，以种菜为主的耕地；林地为天然或人工林，包括用材林、经济林等成片林地；果园为包括苗圃及各类果园等；水域为天然和人工水利设施用地，包括河流、沟渠、坑塘等；城乡居民地为城镇乡村建成区用地；未利用为地表土质覆盖或岩石、石砾，裸岩石土地；草地为地表覆盖为草的植被，包括牧草场或天然的成片草地。 2.2 数字化制图 制图综合的具体操作过程是以2008年巴马县土地利用现状图为底图，通过高分辨率扫描仪扫描输入计算机，包括政区图、自然区划图、地貌图，然后经过Photoshop处理后导入MAPGIS软件作为数字化底图。基于MAPGIS软件，配准校正，建立点、线、面属性数据库和系统库，进行数字矢量化，结合野外测量获取的相关土地利用类型分布数据，重新建立空间拓扑关系，生成土地利用类型斑块多边形，以《中国土地分类系统》(2001)为标准，通过调查研究区实际土地利用状况，考虑到研究需要，将土地利用方式划分为水田、旱地、园地、林地、城乡居民用地、水域、草地和未利用地8类。在多边形内赋相关属性值，生成土地利用现状分布图，如图1所示： 图1巴马土地利用现状图 3 景观格局指数计算 3.1 指数选取 本次研究所选用的景观格局指数公式如下[1]： 3.1.1 斑块数 NP=N 景观中斑块的总数； 3.1.2 斑块密度 PD=N/A 每平方千米的斑块数，A为景观总面积； 3.1.3 边界总长度 TE=E 景观中所有斑块边界总长度； 3.1.4 边界密度 ED= 景观i所有斑块边界总长度除以景观i面积，再乘以106，是指景观类型周长与类型面积的比例，是一个景观类型单位面积所拥有的周长的度量。单位面积上的周长值越大，景观类型被边界割裂的程度越高，景观类型保存完好、连通性高。因此，该指标在一定程度上反映了景观类型的破碎化程度； 3.1.5 Shannon多样性指数 SHDI=－是景观斑块丰富程度和均匀程度的综合反映，Pi是景观类型i的面积与所在区域面积的比值，是一种基于信息理论的测量指数，它能反映景观异质性。SHDI的大小反映景观要素的多少和各景观要素所占比例的变化。当景观为均质时，其多样性指数为0，当各景观类型所占比例相等时，其景观的多样性为最高；各景观类型所占