徐諒慧，李加林＊，袁麒翔，王明月，盧雪珠，楊 磊

（1.寧波大學(xué) 城市科學(xué)系，浙江 寧波315211；2.浙江省海洋文化與經(jīng)濟(jì)研究中心，浙江 寧波315211）

0 引言

景觀空間格局是指大小和形狀不一的景觀斑塊在空間上的排列方式，它是景觀異質(zhì)性的重要表現(xiàn)，同時(shí)也是各種生態(tài)過(guò)程在不同尺度上作用的結(jié)果［1－2］。區(qū)域景觀格局演變及景觀生態(tài)分析對(duì)于理解人類活動(dòng)與景觀格局之間的變化，促進(jìn)人類和自然的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義［3－5］。近年來(lái)，景觀生態(tài)學(xué)更多地關(guān)注景觀格局、景觀過(guò)程以及景觀變化方面的研究，其中對(duì)于景觀格局的研究主要集中在兩個(gè)方面：一是以探討景觀空間異質(zhì)性為主的景觀靜態(tài)格局分析［6－8］；二是以相對(duì)穩(wěn)定的空間區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，探討景觀格局的時(shí)間異質(zhì)性問(wèn)題［9－10］。而景觀的空間格局演變分析是探討景觀格局和生態(tài)過(guò)程之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)［11－12］，同時(shí)也是景觀生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用3S技術(shù)研究景觀格 局 變 化 主 要 涉 及 流 域［13－14］、濕 地［15－16］和 城 市 森林［17－19］等方面，而對(duì)海岸帶港灣地區(qū)景觀格局變化研究尚不多見(jiàn)。

港灣作為海岸帶地區(qū)的重要區(qū)域，具有良好的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)，也正因?yàn)槿绱耍吵惺芰巳祟惛邚?qiáng)度的開(kāi)發(fā)和利用活動(dòng)，深受海陸的雙重影響，具有生態(tài)脆弱性。從區(qū)域的角度對(duì)港灣海岸帶景觀空間格局變化進(jìn)行研究對(duì)明析港灣景觀生態(tài)現(xiàn)狀，把握區(qū)域景觀變化過(guò)程和趨勢(shì)，正確評(píng)價(jià)人類活動(dòng)對(duì)港灣生態(tài)系統(tǒng)影響及合理利用港灣資源都具有重要的意義。本文從景觀生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，探討了1990—2010年象山港海岸帶地區(qū)景觀的空間格局變化。

1 研究區(qū)概況

象山港地處浙江省北部沿海地帶，是浙江省三大內(nèi)灣之一，北面緊鄰杭州灣，南鄰三門灣，東側(cè)為舟山群島，通過(guò)青龍門、雙嶼門和牛鼻山水道與外海相連，是一個(gè)由寧波東部沿海至西南向內(nèi)陸深入的縱長(zhǎng)約為62.8km的狹長(zhǎng)型半封閉海灣［20］，陸域涉及寧波市象山、寧海、奉化、鄞州和北侖5個(gè)縣市區(qū)，海岸線長(zhǎng)達(dá)270km有余，海域面積達(dá)391.76km2。

為考慮行政區(qū)劃的完整性，本研究所指的象山港海岸帶范圍特指象山港大陸沿岸靠海鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道（29°20′N～29°49′N，121°21′E～121°57′E），共涉及寧波市5個(gè)縣市區(qū)，14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積約1 022.75km2（圖1）。研究區(qū)地處天臺(tái)山山脈的北延地帶，三面環(huán)山，屬典型的山地丘陵區(qū)，總體地勢(shì)西南高，東北低。地處亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，受季風(fēng)影響，多年各站平均氣溫在16.2～16.5℃之間。區(qū)內(nèi)各類自然資源豐富，各類海洋生物資源種類繁多，數(shù)量豐富，具有天然的深水良港，同時(shí)土地資源豐富，綜合利用潛力巨大［21］。截至2010年，區(qū)域生產(chǎn)總值（GDP）年均增長(zhǎng)12%，人均總產(chǎn)值從2.3萬(wàn)元增加到4.5萬(wàn)元，第一、二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例也調(diào)整到13∶42∶45［22］。然而，近年來(lái)，象山港內(nèi)漁業(yè)資源衰退和各類環(huán)境問(wèn)題凸顯，為此，從景觀生態(tài)學(xué)角度研究近20a來(lái)象山港海岸帶景觀格局變化，對(duì)探討象山港海岸帶景觀發(fā)展趨勢(shì)以及象山港海洋環(huán)境修復(fù)治理均具有重要的意義。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)收集與處理

本文主要以1990年、2000年以及2010年象山港沿海區(qū)域的TM遙感影像作為數(shù)據(jù)源（成像時(shí)間均為植被覆蓋率較高的6—10月份，數(shù)據(jù)情況詳見(jiàn)表1），同時(shí)，參考結(jié)合了寧波市各縣級(jí)市行政區(qū)劃圖和浙江省1∶250 000地理背景資料等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在Erdas遙感軟件的支持下，以浙江省1∶250 000地形圖為基準(zhǔn)并結(jié)合GPS野外調(diào)查控制點(diǎn)對(duì)1990年、2000年及2010年3期的TM遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正、圖像配準(zhǔn)、圖像拼接及研究區(qū)裁剪等綜合處理。景觀分類系統(tǒng)在參考全國(guó)農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會(huì)的土地利用分類方案［23］和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的《土地利用現(xiàn)狀分類》［24］的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)景觀系統(tǒng)特征及研究的實(shí)際需要，將研究區(qū)內(nèi)的景觀類型劃分為林地、耕地、建設(shè)用地、水域、養(yǎng)殖用地、灘涂、未利用地①注：未利用地專指城鎮(zhèn)、村莊、工礦內(nèi)部尚未利用的土地，或已開(kāi)墾但尚未明確利用方向的荒地等；以及指表層為土質(zhì)，基本無(wú)植被覆蓋的山區(qū)山體。及海域8大類（其中，由于向海一側(cè)研究邊界的選取以2010年的海岸線作為基準(zhǔn)，故2010年景觀分類圖中無(wú)海域這一景觀類型）。利用eCognition Developer 8.7基于樣本的分類方式進(jìn)行初步分類，再通過(guò)分類后比較法［25］以及人機(jī)交互式解譯等方法，借助Arcgis 10.0對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行校對(duì)和更正，以提高解譯精度。通過(guò)精度報(bào)告得到3個(gè)時(shí)期遙感影像分類精度分別為0.89（1990年），0.87（2000年）和0.91（2010年），均達(dá)到最低允許判別精度要求［26］，可以滿足研究的需求。景觀分類結(jié)果見(jiàn)圖2。

表1 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)表Tab.1 The data of satellite remote sensing

2.2 景觀格局指標(biāo)的選取

盡管目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已用大量的景觀格局指數(shù)來(lái)描述不同尺度、不同方面的景觀格局變化特征，但各個(gè)景觀格局指標(biāo)之間的相關(guān)性和冗余性仍然受到了生態(tài)學(xué)界研究者的廣泛關(guān)注。本文在總結(jié)了HARGIS et al［27］的研究成果，并參考前人的研究經(jīng)驗(yàn)［28－30］，全面了解每個(gè)指標(biāo)的生態(tài)學(xué)含義及其所反映的景觀結(jié)構(gòu)側(cè)重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)本文研究的目標(biāo)、數(shù)據(jù)來(lái)源以及精度限制，主要從類型和景觀兩個(gè)水平上對(duì)象山港海域的景觀格局變化進(jìn)行定量化分析。在類型水平上，主要選取斑塊數(shù)量（NP）、平均斑塊面積（MPS）、斑塊密度（PD）、邊界密度（ED）、形態(tài)指數(shù)（LSI）和平均斑塊分維數(shù)（F）等6個(gè)指標(biāo)，分別從各個(gè)類型斑塊的數(shù)量、大小、形狀及其內(nèi)部的關(guān)聯(lián)性等幾個(gè)方面對(duì)景觀類型變化特征進(jìn)行分析；在景觀水平上，除了選取類型水平上的幾個(gè)指標(biāo)外，還選取了斑塊凝聚度指數(shù)（COHESION）、Shannon多樣性指數(shù)（SHDI）及Shannon均勻度指數(shù)（SHEI）3個(gè)指標(biāo)，對(duì)象山港海岸帶1990—2010年的景觀格局變化特征進(jìn)行定量分析。以上所有指標(biāo)的計(jì)算均借助景觀指數(shù)計(jì)算軟件Fragstats 3.4來(lái)完成。

圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Geographical location of the study area

圖2 1990—2010年象山港海岸帶景觀分類圖Fig.2 Landscape type of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 1990to 2010

2.3 景觀變化特征

為描述不同景觀類型變化的快慢狀況，在此引入景觀類型動(dòng)態(tài)度（K）和景觀整體動(dòng)態(tài)度（LC）兩個(gè)指標(biāo)來(lái)定量評(píng)估象山港海域地區(qū)景觀變化的動(dòng)態(tài)特征［31－32］。具體計(jì)算公式如下：

式中：Ui0和Uit分別表示景觀類型i在研究初期和研究末期的面積，LU表示研究區(qū)景觀總面積，ΔLUi－j表示研究期內(nèi)第i類景觀類型轉(zhuǎn)變?yōu)榉莍類景觀類型面積的絕對(duì)值，T表示研究時(shí)間間隔。

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀總體動(dòng)態(tài)變化特征

各景觀之間的多向轉(zhuǎn)化導(dǎo)致了景觀面積和空間分布的變化。通過(guò)對(duì)1990年、2000年及2010年3個(gè)時(shí)期的TM遙感影像進(jìn)行處理，同時(shí)，借助Arcgis統(tǒng)計(jì)分析工具可以得到20a間象山港海岸帶地區(qū)各景觀面積變化情況（圖3）以及象山港海岸帶各時(shí)期景觀類型動(dòng)態(tài)度表（表2）。

由圖3可知，1990—2010年的20a間，象山港海岸帶景觀類型中，林地、海域以及耕地面積整體呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)（其中耕地前10a變化甚?。ㄔO(shè)用地、水域、養(yǎng)殖用地及未利用地則呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，而灘涂面積則呈現(xiàn)出先增加后減少的態(tài)勢(shì)。其結(jié)構(gòu)變化主要表現(xiàn)為林地、海域、耕地等景觀不斷向建設(shè)用地、養(yǎng)殖用地、水域（多為水庫(kù)用地等）及未利用地等人工景觀轉(zhuǎn)變。其中，林地減少最多，20a間的凈減少量達(dá)52.682km2，面積指數(shù)減少5.15%，海域和耕地分別減少了4.11%和4.45%；而建設(shè)用地增加最多，為71.917km2，面積指數(shù)共增加7.03%，其次為養(yǎng)殖用地和未利用地，面積指數(shù)增加量分別為2.89%和2.84%。

圖3 1990—2010年象山港海岸帶各景觀類型面積Fig.3 The area of the landscape type of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 1990to 2010

表2 象山港海岸帶各時(shí)期景觀動(dòng)態(tài)變化Tab.2 The dynamic changes of landscape in the coastal zone around the Xiangshangang Bay at different period

從單一類型的景觀動(dòng)態(tài)度來(lái)看，1990—2000年，養(yǎng)殖用地的動(dòng)態(tài)度最大，達(dá)11.39%（表2），其次為未利用地，也達(dá)到了10.69%。而2000—2010年的10a間，未利用地的動(dòng)態(tài)度最大，高達(dá)113.92%，遠(yuǎn)高于其他各類景觀，由此說(shuō)明后10a間，更多的景觀類型被開(kāi)發(fā)利用建設(shè)成為其他人工景觀用地。此外，建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)度在后10a間也達(dá)到了21.71%。從景觀整體動(dòng)態(tài)度來(lái)分析各景觀之間的內(nèi)部變化可知，20 a來(lái)，象山港海岸帶地區(qū)景觀整體動(dòng)態(tài)度呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，由0.84%升高到1.35%，說(shuō)明近10a來(lái)，人類開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)力度的加大導(dǎo)致象山港海岸帶景觀變化更為頻繁。

3.2 不同景觀類型轉(zhuǎn)移特征

通過(guò)對(duì)1990、2000和2010年3個(gè)時(shí)期的TM遙感影像的處理，利用Arcgis統(tǒng)計(jì)工具得到象山港海岸帶20a來(lái)的景觀類型轉(zhuǎn)移矩陣（表3和表4）。由此可知：

（1）1990—2000年的10a間，有9.73%的林地轉(zhuǎn)化為了耕地，這類轉(zhuǎn)化主要在山麓地帶更為明顯；而耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值氐臑?2.51%，主要原因是象山港地區(qū)開(kāi)展退耕還林措施；此外，有4.08%的耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，3.72%轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)殖用地，而這類轉(zhuǎn)化主要集中在沿海平原一帶。由于人類活動(dòng)圍海工程的不斷外擴(kuò)，隨著泥沙淤積的加快，有25.57%的海域轉(zhuǎn)變?yōu)闉┩浚?.96%直接被圍墾從而轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)殖用地。隨著海洋水動(dòng)力的改變，也有10.64%的灘涂轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ｓ颍?.44%轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)殖用地。而從來(lái)源看，轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地的各類景觀中，耕地所占比重最大；轉(zhuǎn)化為養(yǎng)殖用地的各類景觀中，亦是耕地所占比重最大。此外，在前10a間，未利用地更多地轉(zhuǎn)變?yōu)榱烁?，其位置主要集中在沿海一帶（?）。

（2）2000—2010年的10a間，各類景觀類型也發(fā)生了一定程度的轉(zhuǎn)移（表4）。其中，未利用地變化最為劇烈，46.05%的未利用地變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，這類轉(zhuǎn)變尤以沿海區(qū)域更為集中；22.49%和17.73%轉(zhuǎn)變?yōu)榱值丶梆B(yǎng)殖用地，由此表明農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)以及城市擴(kuò)張對(duì)未利用地的轉(zhuǎn)變有著較大的驅(qū)動(dòng)作用。此外，養(yǎng)殖用地也發(fā)生了較大的變化，主要流向是未利用地及建設(shè)用地，還有少量流向耕地和林地，由此表明城市擴(kuò)張、植被恢復(fù)以及農(nóng)業(yè)的開(kāi)發(fā)活動(dòng)是養(yǎng)殖用地轉(zhuǎn)變的主要驅(qū)動(dòng)因素。此外，耕地的轉(zhuǎn)化率雖不高，但轉(zhuǎn)化面積卻較大，其中有15.84%的耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，主要是由于退耕還林政策的實(shí)施以及象山港沿岸鄉(xiāng)村旅游業(yè)的發(fā)展等；40.893km2的耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，還有少量轉(zhuǎn)化為養(yǎng)殖用地和水域等。水域景觀大多流向耕地、養(yǎng)殖用地及林地，填水造陸用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)是水體損失的最直接原因。而海域的流向主要集中在灘涂、水域以及未利用地等景觀類型上。林地的轉(zhuǎn)化率最低，主要流向?yàn)楦丶敖ㄔO(shè)用地。

表3 1990—2000年象山港海岸帶景觀利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.3 Landscape conversion matrix of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 1990to 2000 km2

表4 2000—2010年象山港海岸帶景觀利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.4 Landscape conversion matrix of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 2000to 2010 km2

3.3 景觀水平格局的變化特征

借助Arcgis 10.0軟件將3個(gè)時(shí)期的象山港景觀類型分類矢量圖轉(zhuǎn)為柵格圖，采用Fragstats軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件計(jì)算得到3個(gè)時(shí)期的景觀水平格局指數(shù)（表5）。

表5 1990—2010年象山港海岸帶景觀水平格局指數(shù)Tab.5 Overall landscape pattern indexes of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 1990to 2010

由表5可知，在研究期內(nèi)的20a間，象山港海岸帶景觀水平的格局指數(shù)發(fā)生了較大的變化。斑塊總數(shù)不斷增加，由1990年的235個(gè)增加到2010年的481個(gè)，增加了近104.7%；與此同時(shí)，斑塊平均面積不斷下降，從1990年的4.352km2減小到2010年的2.126km2。由此說(shuō)明，近20a來(lái)，象山港海岸帶的景觀破碎化程度不斷加深，景觀整體朝著細(xì)粒方向轉(zhuǎn)化。此外，斑塊密度也是衡量景觀破碎化程度的重要指標(biāo)，從1990—2010年，象山港海岸帶景觀的斑塊密度不斷變大，景觀更為破碎化。

與此同時(shí)，邊界密度和斑塊形態(tài)指數(shù)呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，而平均斑塊分維數(shù)先增大后減小，但總體上還是呈現(xiàn)出增大趨勢(shì)，斑塊的破碎化導(dǎo)致了斑塊形狀不斷向著復(fù)雜化的方向轉(zhuǎn)變。斑塊凝聚度指數(shù)不斷減小，景觀的空間連接性不斷減弱，趨向于由許多不同類型的小斑塊相互交錯(cuò)疊加組成。此外，景觀的多樣性指數(shù)和均勻度不斷增加，表明景觀異質(zhì)性不斷增強(qiáng)。

3.4 類型水平格局的變化特征

3.4.1 斑塊數(shù)量

隨著城市化以及工業(yè)化的快速發(fā)展，象山港海岸帶景觀斑塊數(shù)目不斷增加。從各類不同景觀看，林地、海域、建設(shè)用地、水域及養(yǎng)殖用地等類型的斑塊數(shù)目呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中尤以建設(shè)用地增長(zhǎng)最為顯著，從1990年的40個(gè)增加到2010年的149個(gè)，增加了272.5%，這主要與鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)居民點(diǎn)建設(shè)以及各類基礎(chǔ)設(shè)施完善等有關(guān)。耕地景觀的斑塊數(shù)目呈現(xiàn)出先減少后增加的趨勢(shì)，這主要是由于前10a，隨著退耕還林等措施的實(shí)施，使得許多碎小的耕地斑塊被不斷改造為林地等景觀，斑塊數(shù)目減少；而后10a，隨著居民城鎮(zhèn)用地的不斷增加，更多的耕地被利用分割，斑塊個(gè)數(shù)又呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)。灘涂斑塊數(shù)量在20a間整體呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，更多細(xì)碎的灘涂斑塊被圍墾利用為養(yǎng)殖用地等。而未利用地斑塊數(shù)目在后10a明顯下降，這主要與人們加快了改造利用未利用地速度有關(guān)（圖4a）。

3.4.2 平均斑塊面積

從1990—2010年，象山港海岸帶不同景觀類型的平均斑塊面積有著不同程度的變化，其中林地、海域、耕地以及養(yǎng)殖用地的平均斑塊面積整體呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)（圖4b）。平均斑塊面積下降最快的是林地，共減少了10.9km2；耕地的平均斑塊面積在前10 a略有增加，后10a內(nèi)明顯下降，減少了56.2%。海域和養(yǎng)殖用地的平均斑塊面積減少量相對(duì)較小。而建設(shè)用地、灘涂、水域及未利用地的平均斑塊面積呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。其中未利用地的平均斑塊面積增加最顯著，增加了9.9km2，這主要與人類活動(dòng)大面積地開(kāi)發(fā)沿海地區(qū)灘涂有關(guān)。建設(shè)用地的平均斑塊面積也有所提高，城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)使得農(nóng)村地區(qū)居民點(diǎn)不斷拆遷合并，從而使得平均斑塊面積增加。

3.4.3 斑塊密度

斑塊密度是斑塊數(shù)量與面積的比值，其主要用來(lái)表征景觀斑塊的破碎化程度。1990—2010年，林地和建設(shè)用地、水域和養(yǎng)殖用地由于受到人類活動(dòng)的干擾程度提高，斑塊密度均呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)（圖4c）。其中建設(shè)用地增加最為明顯，表明城市化過(guò)程中建設(shè)用地的擴(kuò)建較為分散，使得破碎化程度增加。耕地的斑塊密度雖呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)，但整體呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，表明人類活動(dòng)對(duì)耕地的占用，使得耕地越來(lái)越破碎。而灘涂和未利用地的斑塊密度則呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，表明人類活動(dòng)對(duì)這兩種景觀的開(kāi)發(fā)使得其形狀趨于規(guī)則，破碎化程度下降。

3.4.4 邊界密度

景觀邊界密度能直觀地反映景觀或景觀類型邊界被割裂的程度，同時(shí)反映景觀的破碎化程度。1990—2010年，研究區(qū)內(nèi)各景觀類型（除灘涂外）的邊界密度均呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)（圖4d）。其中，邊界密度增加最多的是建設(shè)用地，增加了9.0km／km2，由此表明，城鄉(xiāng)建設(shè)用地及農(nóng)村居民點(diǎn)在整改過(guò)程中還是缺少必要的規(guī)劃，使得其形狀趨于不規(guī)則化，由此增加了斑塊的周長(zhǎng)。其次，耕地的邊界密度也有相當(dāng)程度的增加，增加量達(dá)31%，這主要是由于耕地集中分布的地區(qū)往往也是鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點(diǎn)較為密集的地區(qū)，城鎮(zhèn)建設(shè)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的完善使得耕地被不斷切斷，變得更為破碎化。林地和養(yǎng)殖用地的邊界密度分別增加了3.14km／km2和3.2km／km2，前者主要是由近年來(lái)山麓地帶的林地被不斷砍伐所致，而后者主要與象山港沿岸漁民圍墾過(guò)程中缺乏適宜的整體部署規(guī)劃和統(tǒng)籌安排，使得養(yǎng)殖用地破碎化程度加大有關(guān)。此外，海域和灘涂的邊界密度有所下降，這主要是由于人類活動(dòng)對(duì)海岸地區(qū)的自然岸線加以干涉，不少岸段被截彎取直后使得岸線曲折度下降。而水域和未利用地的邊界密度增加相對(duì)不大。

3.4.5 形態(tài)指數(shù)

圖4 1990—2010年象山港海岸帶景觀格局指數(shù)變化Fig.4 Changes of the landscape pattern indexes of coastal zone around the Xiangshangang Bay from 1990to 2010

斑塊形態(tài)指數(shù)通常用來(lái)表征斑塊的復(fù)雜程度，形態(tài)指數(shù)越大則表明斑塊的形狀越復(fù)雜，從而斑塊的破碎化程度也越高。1990—2010年的20a間，除海域、灘涂及水域外，其余景觀類型的斑塊形態(tài)指數(shù)都呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)（圖4e）。各景觀類型中，耕地的斑塊形態(tài)指數(shù)在3個(gè)時(shí)期中均處于最高，由此表明相對(duì)其他景觀類型，耕地的形狀最為不規(guī)則，這與象山港海岸帶地區(qū)以山地為主，耕地多散落分布在山麓地帶有關(guān)。此外，20a間，建設(shè)用地的形態(tài)指數(shù)凈增加值最大，達(dá)20.1，這表明隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快，象山港海岸帶鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建設(shè)用地日益增多的同時(shí)，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，更多的居住用地深入到山麓內(nèi)部，使得其形狀越來(lái)越復(fù)雜。養(yǎng)殖用地、耕地和林地的形態(tài)指數(shù)也呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)。對(duì)于海域、灘涂及水域，由于人類活動(dòng)的干涉，使得其曲折的邊界日益規(guī)則化，形態(tài)指數(shù)總體呈現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢(shì)。而未利用地由于多為人類圍墾后在獲取影像當(dāng)時(shí)還未作開(kāi)發(fā)的地類，故其形態(tài)大多以規(guī)則幾何狀為主，故20a間形態(tài)指數(shù)變化較小。

3.4.6 平均斑塊分維數(shù)

平均斑塊分維數(shù)是用來(lái)表征景觀各個(gè)斑塊之間自相似程度的指標(biāo)，分維數(shù)越接近1，則表明斑塊的自相似性越強(qiáng)，斑塊形態(tài)越有規(guī)則。各類景觀類型中建設(shè)用地的平均斑塊分維數(shù)呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，共增加了0.028，斑塊間的自相似程度越來(lái)越低，斑塊趨于復(fù)雜化。林地、耕地、養(yǎng)殖用地及未利用地的平均斑塊分維數(shù)呈現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢(shì)，且斑塊間的自相似性越來(lái)越小。而灘涂和水域的平均斑塊分維數(shù)則分別降低了0.008和0.013，這主要與區(qū)內(nèi)河流水網(wǎng)的整治和沿海灘涂圍墾、水庫(kù)建造等有關(guān)（圖4f）。

4 討論與結(jié)論

（1）1990—2010年間，象山港海岸帶景觀發(fā)生了較大的變化，主要表現(xiàn)為林地、海域以及耕地面積的下降，建設(shè)用地、水域、養(yǎng)殖用地及未利用地面積的增加以及灘涂面積先增加后減少的態(tài)勢(shì)。在空間格局上，主要表現(xiàn)為由景觀斑塊破碎化導(dǎo)致的景觀斑塊數(shù)量增加了近104.7%，斑塊密度不斷增加，平均斑塊面積由1990年的4.352km2減小到2010年的2.126 km2，斑塊的邊界密度和形態(tài)指數(shù)不斷增加，景觀斑塊形狀朝著復(fù)雜化發(fā)展，景觀的多樣性指數(shù)和均勻度不斷增加，景觀異質(zhì)性不斷增強(qiáng)。整體動(dòng)態(tài)度呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，人類開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)力度的加大導(dǎo)致象山港海岸帶景觀變化更為頻繁。

（2）象山港海岸帶地處沿海，與內(nèi)陸地區(qū)相比，其景觀變化除受單一的人文因子的驅(qū)動(dòng)外，還較大程度地受到了海岸帶自然因子的驅(qū)動(dòng)。在人文因子上，近20a來(lái)，研究區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活水平的提高導(dǎo)致景觀利用發(fā)生了較大的調(diào)整，主要包括社會(huì)生產(chǎn)水平提高導(dǎo)致的城鎮(zhèn)化和非農(nóng)化使得大量的農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)槌擎?zhèn)工業(yè)用地以及居民住宅用地，但又由于不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺乏整體的規(guī)劃，從而導(dǎo)致建設(shè)用地面積增加的同時(shí)，破碎度也越來(lái)越大。此外，沿海地區(qū)人類的圍墾等行為使得大量的灘涂濕地轉(zhuǎn)化為農(nóng)用地及養(yǎng)殖用地。從自然因子看，海域來(lái)沙及河流輸沙導(dǎo)致的岸灘淤漲以及圍墾活動(dòng)導(dǎo)致的岸線不斷向海推進(jìn)均促進(jìn)了沿岸灘涂的遷移和演化，從而為景觀演變提供了可能。

（3）采用TM遙感影像作為研究的主要數(shù)據(jù)源，利用GIS和RS的技術(shù)進(jìn)行研究區(qū)景觀類型及格局演變的研究，其結(jié)果的可信度很大程度上取決于景觀類型的分類精度以及景觀指數(shù)的選取。因此，如何提高不同類型景觀的分類精度是需要進(jìn)一步探討研究的問(wèn)題。

（References）：

［1］LI Jia－lin，ZHAO Han－bing，CAO Yun－gang，et al.Analysis on change of landscape pattern of wetland in Liaohe Delta［J］.Urban Environment ＆ Urban Ecology，2006，19（02）：5－7.

李加林，趙寒冰，曹云剛，等.遼河三角洲濕地景觀空間格局變化分析［J］.城市環(huán)境與城市生態(tài)，2006，19（02）：5－7.

［2］ WU Jian－guo.Landscape ecology——Pattern，process，scale and hierarchy［M］.2nd edition.Beijing：Higher Education Press，2007：4.

鄔建國(guó).景觀生態(tài)學(xué)——格局、過(guò)程、尺度與等級(jí)［M］.第二版.北京：高等教育出版社，2007：4.

［3］GE Fang－long，LI Wei－feng，CHEN Qiu－wen.Review of landscape change and its ecological impacts［J］.Ecology and Environment，2008，17（06）：2 511－2 519.

葛方龍，李偉峰，陳求穩(wěn).景觀格局演變及其生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展［J］.生態(tài)環(huán)境，2008，17（06）：2 511－2 519.

［4］CHEN Li－ding，F(xiàn)U Bo－jie.Analysis of impact of human activity on landscape structure in Yellow River Delta——A case study of Dongying Region［J］.Actaecologica Sinica，1996，16（4）：337－344.

陳利頂，傅伯杰.黃河三角洲地區(qū)人類活動(dòng)對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的影響分析——以山東省東營(yíng)市為例［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，16（4）：337－344.

［5］PENG Jian，WANG Yang－lin，LIU Song，et al.Landscape ecological evaluation for sustainable coastal land use［J］.Acta Geographica Sinica，2003，58（3）：363－371.

彭建，王仰麟，劉松，等.海岸帶土地持續(xù)利用景觀生態(tài)評(píng)價(jià)［J］.地理學(xué)報(bào)，2003，58（3）：363－371.

［6］FARINA A.Principles and methods in landscape ecology［M］.London：Chapman ＆ Hall Press，1998.

［7］FORMAN R T T.Some general principles of landscape and regional ecology［J］.Landscape Ecolopy，1995，10（3）：133－142.［8］WANG Ting－ting，HOU Shu－tao，TANG Jun－li，et al.Analysis on dynamics of landscape types in Qitaihe city［J］.Research of Soil and Water Conservation，2012，19（3）：90－93.

王婷婷，侯淑濤，唐軍利，等.七臺(tái)河市土地利用景觀格局動(dòng)態(tài)變化分析［J］.水土保持研究，2012，19（3）：90－93.

［9］QIAN Zhe－dong，JIANG Ming－kang，LIU Lu－jun，et al.Variation of landscape of Yushen mining area and its driving forces［J］.Research of Soil and Water Conservation，2011，18（2）：90－93.

錢者東，蔣明康，劉魯君，等.陜北榆神礦區(qū)景觀變化及其驅(qū)動(dòng)力分析［J］.水土保持研究，2011，18（2）：90－93.

［10］ZHANG Guo－kun，LU Jing－h(huán)ua，SONG Kai－shan，et al.The change of landscape pattern in Zhenlai Xian，Jilin Province in recent ten years［J］.Acta Ecologica Sinica，2012，32（12）：3 958－3 965.

張國(guó)坤，盧京花，宋開(kāi)山，等.吉林省鎮(zhèn)賚縣近10年景觀格局變化［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32（12）：3 958－3 965.

［11］LI Jia－lin，XU Ji－qin，TONG Yi－qin，et al.Analysis on the change of land use and cover spatial pattern in coastal plain of south Hangzhouwan bay［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2005，14（06）：37－42.

李加林，許繼琴，童億勤，等.杭州灣南岸濱海平原土地利用／覆被空間格局變化分析［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2005，14（06）：37－42.

［12］FORMAN R T T.Land mosaics：The ecology of landscape and region［M］.Cambridge：Cambridge University Press，1995：36.

［13］WEI Wei，SHI Pei－ji，ZHOU Jun－ju，et al.Landscape pattern evolution in Shiyang River basin based on GIS［J］.Journal of Arid Land Resources and Environment，2013，27（02）：156－161.

魏偉，石培基，周俊菊，等.近20多年來(lái)石羊河流域景觀格局演變特征［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（02）：156－161.

［14］ZHANG Hong－feng，OU－YANG Zhi－yun，ZHENG Hua，et al.Landscape pattern change and its ecological effect in Manas River basin of Xinjiang，China［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2009，20（06）：1 408－1 414.

張宏鋒，歐陽(yáng)志云，鄭華，等.新疆瑪納斯河流域景觀格局變化及其生態(tài)效應(yīng)［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20（06）：1 408－1 414.

［15］BRAZNER J C，DANZ N P，NIEMI G J，et al.Evaluation of geographic，geomorphic and human influences on Great Lakes Wetland indicators：A multi－assemblage approach［J］.Ecological Indicator，2007，7（3）：610－635.

［16］LIU Yan－fen，ZHANG Jie，MA Yi，et al.Change of wetland landscape pattern in eastern Yellow River Delta nature reserve from 1995to 1999［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2010，21（11）：2 904－2 911.

劉艷芬，張杰，馬毅，等.1995—1999年黃河三角洲東部自然保護(hù)區(qū)濕地景觀格局變化［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（11）：2 904－2 911.

［17］GAO Mei－rong.Study on urban forest landscape pattern based on multiple date sources in Xiamen［D］.Beijing：Chinese Academy of Forestry，2013.

高美蓉.基于多源遙感數(shù)據(jù)的廈門城市森林景觀格局研究［D］.北京：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2013.

［18］SUDHA P，RAVINDRANATH N H.A study of Bangalore urban forest［J］.Landscape and Urban Planning，2000，47：47－63.

［19］ZHAO Qing，ZHENG Guo－qiang，HUANG Qiao－h(huán)ua.Characteristics of urban forest landscape pattern and optimization of urban forest spatial structure：A case study of Nanjing City［J］.Acta Geographica Sinica，2007，62（08）：870－878.

趙清，鄭國(guó)強(qiáng)，黃巧華.南京城市森林景觀格局特征與空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化［J］.地理學(xué)報(bào)，2007，62（08）：870－878.

［20］Chinese Bay Records Compilation Committee.Chinese bay records 5th［M］.Beijing：Ocean Press，1992：166－233.

中國(guó)海灣志編纂委員會(huì).中國(guó)海灣志第五分冊(cè)［M］.北京：海洋出版社，1992：166－233.

［21］CHEN Qiao－yi.Zhejiang geography simply magazine［M］.Hangzhou：Zhejiang People's Publishing House，1985.

陳橋驛.浙江地理簡(jiǎn)志［M］.杭州市：浙江人民出版社，1985.

［22］FENG Hui－qiang.The discussion of ecological environmental restoration management in Xiangshan Bay［J］.Ocean Development and Management，2010，27（09）：54－57.

馮輝強(qiáng).象山港生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理探討［J］.海洋開(kāi)發(fā)與管理，2010，27（09）：54－57.

［23］State Planning Commission Agricultural Zoning Committee.Land usestatus survey handbook［M］.Beijing：Agriculture Press，1985：1－38.國(guó)家計(jì)委農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會(huì).土地利用現(xiàn)狀調(diào)查手冊(cè)［M］.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1985：1－38.

［24］General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the People＇s Republic of China，Standardization Administration of the People＇s Republic of China.Classification of land use status［M］.Beijiang：Standards Press of China，2007.

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).土地利用現(xiàn)狀分類［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［25］LIU Hui－ping，ZHU Qi－jiang.Studies of methodologies and their development on land－use／cover change detection by using high spatial resolution remote sensing data［J］.Resources Science，1999，21（3）：23－27.

劉慧平，朱啟疆.應(yīng)用高分辨率遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用與覆蓋變化監(jiān)測(cè)的方法及其研究進(jìn)展［J］.資源科學(xué)，1999，21（3）：23－27.

［26］LUCAS F J，F(xiàn)RANS J M，WEL V D.Accuracy assessment of satellite derived land－cover data：A review［J］.Photogram Metric Engineering and Remote Sensing，1994，60（4）：410－432.

［27］HARGIS C D，BISSONETTE J A，DVAID J L.The behaviour of landscape metrics commonly used in the study of habitat fragmentation［J］.Landscape Ecology，1998，13（3）：167－186.

［28］LIN Zeng，LIU Jin－fu，HONG wei，et al.Landscape pattern analysis in Luojiang Disteict of Quanzhou［J］.Journal of Fujian Agriculture and Forestry University：Natural Science Edition，2009，38（1）：90－94.

林增，劉金福，洪偉，等.泉州市洛江區(qū)土地利用的景觀格局分析［J］.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，38（1）：90－94.

［29］WANG Lin，XU Han－qiu，LI Sheng.Dynamic monitoring of the shoreline changes in Xiamen Island with its surrounding areas of SE China using remote sensing technology［J］.Remote Sensing Technology and Application，2005，20（4）：404－410.

王琳，徐涵秋，李勝.廈門島及其鄰域海岸線變化的遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)［J］.遙感技術(shù)與應(yīng)用，2005，20（4）：404－410.

［30］LU Yuan－chang，CHEN Jing－zhong，HONG Ling－xia，et al.Application of remote－sensing image classification techniques in forest landscape classification and evaluation［J］.Forest Research，2005，18（1）：34－38.

陸元昌，陳敬忠，洪玲霞，等.遙感影像分類技術(shù)在森林景觀分類評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2005，18（1）：34－38.

［31］XU Jia－xing，LI Gang，QU Jun－feng，et al.Changes of land use and landscape pattern in Hongze Lake Basin［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2011，20（10）：1 211－1 215.

徐嘉興，李鋼，渠俊峰，等.洪澤湖地區(qū)土地利用與景觀格局演變［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2011，20（10）：1 211－1 215.

［32］ZHANG Jing，MA Cai－h(huán)ong，WANG Qi－min，et al.Analysis on land use dynamic changes in Hanzhong City［J］.Research of Soil and Water Conservation，2012，19（1）：112－116.

張靜，馬彩虹，王啟名，等.漢中市土地利用變化的動(dòng)態(tài)變化研究［J］.水土保持研究，2012，19（1）：112－116.