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user: 4. 生态用地景观结构与格局特征分析 4.1. 生态用地景观结构特征 运用景观结构指数模型对研究区生态用地景观数量结构的多样化指数、集中化指数、组合类型和区位熵进行测算，其测算结果表明：绵阳市所辖的9个县(市、区)的生态用地在景观数量结构方面存在着较为明显的空间分异特征。具体表现如下： 1) 多样化特征明显。全市多样化指数平均值为0.4909，偏离理论最大值0.875，这说明全市生态用地类型多样化程度总体较高，而各县区的多样化指数介于0.200~0.700之间，涪城区最大，为0.6801，游仙次之，为0.6155；北川最小，为0.1851，相差三倍，其中，江油多样化指数为0.5338，接近全市平均水平。因此，绵阳市生态用地景观类型数量结构多样化特征明显，西北山地地区指数低、中部丘陵山地地区指数中等高、东南丘陵地区指数中等(图1(a))。 2) 集中化程度总体不高，但空间差异明显。在生态用地数量结构集中化指数方面，各个区域的生态用地集中化指数都较低且相差不大，值介于−0.40~0.25之间(图1(b))。 通过洛伦兹曲线分析(图2)进一步明确，北川、平武前1个地类后明显地发生转折，因为林草覆盖地 图1. 多样化、集中化及组合类型分布图 图2. 绵阳市各县区生态用地洛伦兹曲线 景观面积百分比接近90%；涪城区、游仙区前3个地类后才发生明显转折，因为种植用地、林草用地、水域3地类累计面积百分比达90%；而安州、江油、三台、梓潼、盐亭洛伦兹曲线增长速率几乎相同，在前2个地类后明显发生了转折，且与全市趋势一致，因为种植用地、林草覆盖地2个地类累计面积百分比达到90%，这充分体现出地处川西北山地和丘陵区生态用地特点，山地区林地比例最高，集中化程度较高，丘陵区种植用地、城和林草地覆盖面积比例较大，集中化程度较低，土地利用类型受地形和城市化水平制约明显。 对多样化指数与集中化指数进一步相关分析表明，两者呈高度负相关，相关系数为−0.8769，表明土地利用多样化程度高的县区，集中化程度较低。反之，亦然。 3) 丘陵区到山地区生态用地组合类型简单各异。研究区区域生态用地组合类型为2种，北川、平武2个县为林草覆盖组合类型；安州、江油、梓潼、盐亭、三台4县区组合类型构成中以林草覆盖地、种植用地为主体；涪城区和游仙区组合类型为种植用地–林草覆盖组合类型。因此，组合类型数进一步表明，丘陵区到山地区生态用地一级分类构成呈现由复杂变简单的分异规律，且绵阳市辖区最复杂(图1(c))。 4) 区位熵空间分异较为显著。从图3可知，研究区域生态用地的区位熵空间分异有明显的不同，其中种植用地的区位熵大于1的县(市、区)是三台、游仙、盐亭、梓潼、涪城、安州、江油，与全区的平均水平相比较而言较高，种植用地聚集度较高，属农田生态系统布局主要的区域。而林草用地区位熵大于1的有平武、北川2个县，对规划林业发展用地具有实际的指导作用。水域用地区位熵除平武、北川、盐亭3县小于1外，其余6个县(市、区)均大于1，农业水利条件较好。而裸地区位熵就只有平武一个县大于1，具有进一步开发利用的潜力，用以补充平武县耕地与园地的不足。 图3. 绵阳县区生态用地区位熵分布图 4.2. 生态用地景观格局特征 运用景观格局指数模型对绵阳市生态空间格局的破碎度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数进行测算，其结果见表4。对比分析空间格局指数测算结果，研究区土地利用空间格局区域分异明显。具体表现为： 1) 破碎度从丘陵区到山地区由强变弱。平均水平为0.54，北部平武、北川山地地区远低于平均水平，景观格局简单，而中南部涪城区、游仙区、三台县远高于平均水平，景观格局复杂。 2) 多样性从城市到郊区是由简单到复杂。平均水平为1.29，则表明研究区大多数区域的多样性水平较高，空间格局受地形、水系及人类活动的影响而变得复杂多变。这与土地利用景观数量结构多样化指数表现趋势基本一致。 3) 优势度整体不明显，但是地区差异较为显著。从优势度指数看，全市平均水平为0.79，表明整体优势度不明显；平武、北川优势度指数远高于平均水平，表明土地利用类型集中化程度高；城市辖区涪城、游仙优势度指数远低于平均水平，表明生态用地类型集中化程度很低；而其他区域优势度指数与平均水平相差不大，表明生态用地景观类型集中性较低。 Table 4 Spatial pattern index of land use in Mianyang City and its region 区域 破碎度指数 多样性指数 优势度指数 均匀度指数 全市 0.54 1.29 0.79 0.45 涪城 1.15 1.70 0.38 0.73 游仙 1.25 1.64 0.44 0.68 三台 1.18 1.47 0.61 0.58 盐亭 0.69 1.33 0.75 0.53 安州 0.78 1.46 0.62 0.58 梓潼 0.94 1.41 0.67 0.56 北川 0.22 0.75 1.33 0.18 平武 0.07 0.74 1.34 0.19 江油 0.51 1.30 0.78 0.47 表4. 绵阳市及各区域土地利用空间格局指数值 4) 均匀度整体水平较低，地区差异明显。从生态用地结构均匀度指数看，全市平均水平为0.45，城市辖区浅丘区为高水平、中丘及深丘区为中等水平、山地区为低水平，呈现从丘陵区到山地区，土地利用类型均匀度逐渐减弱，区域空间分异特征与多样性指数基本一致。 4.3. 生态用地景观格局地形梯度分异 1) 地貌类型梯度分异明显。从表5可知，研究区生态用地景观的地貌类型梯度分异特征为：种植用地、水域随高程的增加而减少，地貌类型变化主要从平坝–台地–低丘–高丘过渡，耕地和水域用地在平坝比例最大。园地的地貌类型变化主要从台地–低丘–高丘–低山–地中山过渡，其中在台地的面积比例最大。平坝区域种植用地是该市主要的生态用地。林地，在平坝–台地–低丘–高丘–低山–地中山–高山过渡，其中在中山的比例最大。草地在各地貌类型中均有分布，从平坝–台地–低丘–高丘–低山–低中山–高山–极高山–山原–高山原过渡，在中山的比例达到最大。 2) 坡度级梯度分异显著。根据国情普查技术规范和绵阳地形特征将地形坡度划分为五级：平地(≤2˚)，平缓坡(2˚~6˚)，缓坡(6˚~15˚)、斜坡(15˚~25˚)、陡坡(>25˚)，各地类的坡度分级面积比例状况如表6所示。种植用地中，坡度为6˚~15˚的耕地面积分布最广，占比38.84%；其次为2˚~6˚的坡耕地，占比22.21%；坡度为15˚~25˚的耕地占比20.12%；>25˚的陡坡耕地面积相对最少，仅占6.16%。 3) 高程带梯度分异突出。依据地形地貌的分类标准并结合研究区的地势图等高线分布范围，把高程分为6级样带(高程带)，统计不同高程样带的土地利用景观斑块面积与构成(表7)。其高程带分异特征如下：耕地、园地、水域随高程的增加而减少；这几种生态用地景观类型在<800 m的高程上占该级土地面积比例均超过了80%，耕地，园地的分布和水域有关，其分布范围大体相同，该区800 m是适合人类生产生活的条件。林地主要分布在主要分布2500 m以下，其中林地在低中山带(1000~2500 m)之间比例较重，占该级土地面积比例49.60%，说明海拔2500 m是林地分布的上线；草地和其他土地主要分布在主要分布4000 m以下，在中山带(2500~4000 m)之间比例较重，分别占该级土地面积比例为56.30%和62.46%。说明海拔4000 m是草地和其他土地分布的上线。由此可见绵阳生态用地的立体分布明显，生态用地景观随高程变化呈条带状分布特征。 Table 5 Table of landscape area structure of ecological land area in different geomorphological type 地貌类型 种植用地 林草覆盖 水域 荒漠与裸地 非生态用地 平坝 24.98 8.4 22.42 3.48 23.19 台地 19.83 10.13 20.85 6.6 30.2 低丘 22.85 9.76 21.76 0.47 21.79 高丘 15.56 6.48 18.44 5.42 13.59 低山 7.02 7.69 7.99 2.35 6.63 低中山 9.07 42.65 6.96 5.7 4.04 中山 0.22 14.64 1.35 53.48 0.24 高山 0.45 0.16 0.23 18.79 0.32 极高山 ———— ———— 0 3.69 ———— 山原 0.02 0.09 0 0 0.01 高山原 ———— 0 0 0 ———— 表5. 不同地貌类型区域生态用地景观面积结构表(单位：%) Table 6 Area structure table of landscape types of ecological land at different gradient 坡度等级 种植用地 林草覆盖 水域 荒漠与裸地 耕地 园地 林地 草地 1. 平地(≤2˚) 12.67 4.96 0.1 0.78 29.72 0.6 2. 缓平地(2˚~6˚) 22.21 17.05 0.48 1.18 36.49 0.8 3. 缓地(6˚~15˚) 38.84 53.51 9.05 5.92 25.47 1.55 4. 斜坡(15˚~25˚) 20.12 15.35 17.56 9.18 3.84 9.95 5. 缓陡坡与陡坡(>25˚) 6.16 9.13 72.81 82.93 4.48 87.11 表6. 不同坡度分级生态用地景观类型面积结构表(单位：%) Table 7 Composition of landscape types of ecological land at different elevation level 高程带分级 种植用地 林草覆盖 水域 荒漠与裸地 耕地 园地 林地 草地 浅丘平坝带(<600 m) 69.41 62.53 19.64 7.63 64.36 1.89 深丘带(600~800 m) 19.14 24.32 9.45 3.77 23.66 3.14 低山带(800~1000 m) 2.78 3.92 8.21 1.98 4.34 5.38 低中山带(1000~2500 m) 8.65 8.94 49.6 22.19 6.58 10.68 中山带(2500~4000 m) 0.02 0.29 12.96 56.3 1.06 62.46 高山极高山带(>4000 m) 0.14 8.13 16.45 表7. 不同高程分级生态用地景观类型面积构成状况(单位：%)