基于景觀(guān)格局指數(shù)分析的高原山地人居環(huán)境差異性研究

徐堅(jiān) 楊敏艷 唐富茜

摘 要：高原山地兼具高原與山地的特征，其人居環(huán)境開(kāi)發(fā)建設(shè)更加復(fù)雜、困難。該研究以典型高原山地區(qū)域——云南大理洱海東西兩側(cè)的“海東”“海西”為例，分析了海東、海西地區(qū)現(xiàn)狀人居環(huán)境的差異。在景觀(guān)格局指數(shù)分析基礎(chǔ)上，分別從景觀(guān)類(lèi)型面積比例、景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均面積及密度、景觀(guān)類(lèi)型特征三方面對(duì)高原山地人居環(huán)境差異性進(jìn)行研究，并總結(jié)導(dǎo)致其差異性的原因，為具有針對(duì)性、科學(xué)的人居環(huán)境保護(hù)開(kāi)發(fā)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 景觀(guān)格局指數(shù)；高原山地；人居環(huán)境；差異性

Study on The Differences of Human Settlement Environment in Plateau Mountain Based on Landscape Pattern Index Analysis

XU Jian，YANG Min-yan，TANG Fu-xi

（School of Urban Construction and Management ，Yunnan University，Kunming 650091，China）

Abstract： Plateau mountainous area has the characteristics of the plateau and the mountain， and its development and construction of residential environment is more complex and difficult. The study takes the typical plateau mountain area ——"Haidong" and "Haixi"， which are the east and west sides of Erhai Lake in Dali for example， and analyse the differences of human settlements between Haidong and Haixi region. Based on the analysis of landscape pattern index， three aspects——landscape type area ratio， average area and density of landscape type， and landscape type characteristic had been studied， and then summarize the reasons for the difference to provide scientific basis for the development and construction of the human settlements environment protection.

Key words： landscape pattern index；plateau mountain；residential environment； differences

0 引言

快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中山地人居環(huán)境建設(shè)暴露出生態(tài)、資源、文化等多方面的問(wèn)題，面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；與此同時(shí)，山地人居環(huán)境建設(shè)又因地形起伏、氣候多變、生態(tài)敏感、文化差異、工程技術(shù)復(fù)雜等綜合因素具有很強(qiáng)的特殊性[1]。高原山地兼具高海拔與山地的特征，所處自然環(huán)境更為復(fù)雜、惡劣，具有明顯的獨(dú)特性，其人居環(huán)境建設(shè)面臨更大的困難。即使在鄰近區(qū)域，也由于所處地形地貌、生態(tài)條件的不同，給人居環(huán)境建設(shè)帶來(lái)較大的差異性。

本文將以云南大理洱海東西兩側(cè)的“海東”“海西”為例，在景觀(guān)格局指數(shù)分析基礎(chǔ)上，對(duì)高原山地人居環(huán)境差異性進(jìn)行研究，為具有針對(duì)性、科學(xué)的人居環(huán)境保護(hù)開(kāi)發(fā)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1.數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

本次研究的主要數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)下載的2013年LANDSAT8衛(wèi)星遙感圖像和2008年大理市行政區(qū)劃圖。由于在數(shù)據(jù)庫(kù)下載的衛(wèi)星遙感圖像范圍大于研究區(qū)域，并且涵蓋多

個(gè)波段，因此需要對(duì)遙感影像圖進(jìn)行裁剪與波段融合。先運(yùn)用 ENVI 軟件進(jìn)行圖像裁剪波段合

成，再借助 Arcgis 軟件生成裁剪范圍——大理市行政范圍，最后運(yùn)用 ENVI 軟件將合成后的

文件按照裁剪范圍進(jìn)行裁剪，得到研究區(qū)的遙感圖像。

2.高原山地的特殊性與差異性

高原被定義為海拔高度在1000米以上、面積廣大、地形開(kāi)闊、周邊有明顯陡坡、比較完整的大面積隆起地區(qū)；山地是具有明顯起伏度和坡度，有相應(yīng)山間谷地、山前堆積地和多樣性生境類(lèi)型的特殊地域，擁有復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境體系，呈現(xiàn)出生態(tài)類(lèi)型多樣性及相應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能特征的差異性。

高原山地兼具山地和高原的特征，即既具有大面積的隆起，其表面形態(tài)也奇特多樣。但兩者疊加的放大效應(yīng)使高原山地人居環(huán)境所處自然環(huán)境更為復(fù)雜、惡劣，并主要表現(xiàn)出高原呈波濤狀、高山峽谷相間、地勢(shì)隨地形地貌呈階梯（大幅）遞降、眾多斷陷盆地星羅棋布、山川湖泊縱橫等特點(diǎn)[2]（圖1）。

云南地處典型高原山地區(qū)域，素有“十里不同天”的說(shuō)法，表明所處區(qū)域氣候的差異性與獨(dú)特性。因此，高原山地人居環(huán)境的建設(shè)策略、模式及方法，也存在較大的差異性。

3.海東海西人居環(huán)境現(xiàn)狀差異

“海東”、“海西”在行政區(qū)劃上同屬大理州范圍。本文中所指“海東”、“海西”，實(shí)為云南大理地區(qū)高原湖泊——洱海的東側(cè)、西側(cè)，當(dāng)?shù)亓?xí)慣稱(chēng)之為“海東”、“海西”（圖2）。

大理地處低緯高原，最低海拔730米，最高海拔4295.3米，海拔高差3565.3米。轄區(qū)內(nèi)地貌復(fù)雜多樣，山區(qū)面積占國(guó)土面積的93.4%；湖盆零星分散，占總面積的6.6%。其轄區(qū)內(nèi)最大的高原湖泊——洱海，湖面海拔1975米，人口較為稠密的下關(guān)鎮(zhèn)、大理古城平均海拔為2030米左右。

“海西”代表著大理市轄區(qū)內(nèi)洱海以西、蒼山以東的壩子。其保護(hù)范圍東起洱海西岸界樁，西至蒼山東坡；南起陽(yáng)南溪南岸30米，北至羅時(shí)江入海口迤西一線(xiàn)；平均海拔2200米。“海西”人居環(huán)境選址屬于傳統(tǒng)的“背山面水”風(fēng)水理念，這種選址能形成良好的生態(tài)環(huán)境和局部小氣候：背山可以屏擋冬日北來(lái)寒流；面水可以迎接夏日南來(lái)涼風(fēng)；朝陽(yáng)可以爭(zhēng)取良好日照；近水可以取得方便的水運(yùn)交通及生活、灌溉用水；緩坡可以避免淹澇之災(zāi)；植被可以保持水土[3]。“海西”由于優(yōu)越的自然條件，歷來(lái)是人居環(huán)境建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，人口密度相對(duì)較大，是農(nóng)耕文化承載區(qū)、千年文明和白族傳統(tǒng)文化的展示區(qū)、康體

休閑為主的旅游度假區(qū)。

與“海西”一水相隔、洱海東側(cè)區(qū)域的“海東”，與“海西”同屬典型高原山地地貌，但相對(duì)而言，壩區(qū)面積更小，地形更為復(fù)雜。地質(zhì)多為石灰?guī)r和變質(zhì)巖，基礎(chǔ)不穩(wěn)，土層薄。轄雙廊鎮(zhèn)、挖色鎮(zhèn)、海東鎮(zhèn)，但多為村莊聚落，人居密度較低。

在相對(duì)優(yōu)越的地理環(huán)境及長(zhǎng)期城市化發(fā)展過(guò)程的作用下，“海西”地區(qū)人居環(huán)境建設(shè)強(qiáng)度較高、人口密度大、可利用土地少、生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求迫切。為減輕“海西”在中心城市發(fā)展過(guò)程中的壓力，科學(xué)地保護(hù)大理——全國(guó)僅有的有山、有水、有歷史、有遺存、有民族文化的旅游資源，實(shí)現(xiàn)“保護(hù)海西田園風(fēng)光”。在大理市“兩保護(hù)、兩開(kāi)發(fā)”總體發(fā)展布局和戰(zhàn)略目標(biāo)下，現(xiàn)階段城市的發(fā)展重點(diǎn)和方向放在海東。目前海東地區(qū)正處于高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)建設(shè)階段，以期達(dá)到有效解決集約利用土地問(wèn)題和人地之間的矛盾的目的。

4.海東海西景觀(guān)格局指數(shù)差異

“海東”、“海西”雖然只有一水相隔，但在自然條件、生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)設(shè)施配套、聚居密度、農(nóng)田面積等方面，均存在較大的差異性。景觀(guān)格局指數(shù)是景觀(guān)格局分析中常用的定量分析工具[4]，本文選取景觀(guān)類(lèi)型面積比例、景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均面積及密度、景觀(guān)形狀特征（景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均分維度）幾個(gè)相關(guān)景觀(guān)格局指數(shù)進(jìn)行分析研究。

4.1景觀(guān)類(lèi)型面積比例

（1）“海東”、“海西”片區(qū)的景觀(guān)類(lèi)型中，植被景觀(guān)均占最大比例，占到研究區(qū)域的50%以上。因?yàn)樵搮^(qū)域?qū)儆诘湫偷母咴降貐^(qū)域，過(guò)往開(kāi)發(fā)建設(shè)中為節(jié)約建設(shè)成本，減少對(duì)山地環(huán)境的破壞，通常其人居環(huán)境建設(shè)密度較高，集約利用土地，周?chē)h(huán)繞植被以保護(hù)山地地貌；同時(shí)隨海拔上升，可建設(shè)用地將逐漸減少并以植被景觀(guān)用地為主。

（2）池塘景觀(guān)均為兩個(gè)地塊中所占比例最小的景觀(guān)類(lèi)型。一方面因?yàn)榕徳搮^(qū)域最大的高原湖泊洱海，與漁業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)基本依靠洱海開(kāi)展；同時(shí)因?yàn)榈湫偷母咴降氐匦蔚孛蔡卣鳎貏e是海東山地垂直梯度特征更為明顯，山體表面蓄水能力差，池塘比例偏低。

（3）“海西”與“海東”景觀(guān)類(lèi)型比例關(guān)系存在差異性。海西片區(qū)為：植被景觀(guān)>農(nóng)業(yè)景觀(guān)>人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)>裸土景觀(guān)>池塘；海東片區(qū)為：植被景觀(guān)>裸土景觀(guān)>人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)>農(nóng)業(yè)景觀(guān)>池塘。海東的裸土景觀(guān)面積比例約為海西地區(qū)的 4.5 倍，海西地區(qū)農(nóng)業(yè)景觀(guān)面積的比例約為海東的 7 倍。研究表明，除了植被景觀(guān)以外，海東以裸土景觀(guān)為主、海西以農(nóng)業(yè)景觀(guān)為主，基本農(nóng)田多位于自然條件優(yōu)越的海西（圖 3）。

4.2景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均面積及密度

研究表明，海東海西景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均面積及密度均存在差異性，導(dǎo)致兩個(gè)片區(qū)呈現(xiàn)不同程度的景觀(guān)格局特征，海東片區(qū)景觀(guān)破碎化程度高。

（1） 除植被景觀(guān)、裸土景觀(guān)以外，海東其他景觀(guān)類(lèi)型斑塊平均面積相對(duì)較小。海西池塘景觀(guān)的面積比例小于海東而平均面積卻大于海東；海東的景觀(guān)斑塊平均面積為 17.38ha，海西為 21.13ha，海東的平均斑塊面積小于海西（圖4），從一定程度上反映了海東片區(qū)景觀(guān)斑塊的破碎性。

（2）海東片區(qū)的景觀(guān)斑塊密度排序?yàn)椋郝阃辆坝^(guān)>植被景觀(guān)>人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)>農(nóng)業(yè)景觀(guān)>池塘景觀(guān)，其中植被景觀(guān)、裸土景觀(guān)和池塘景觀(guān)密度均高于海西，而農(nóng)業(yè)景觀(guān)和人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)的斑塊密度低于海西；植被景觀(guān)和裸土景觀(guān)的斑塊密度較其他景觀(guān)類(lèi)型明顯偏大，表明有一定的景觀(guān)優(yōu)勢(shì)度（圖5）。

（3）海西片區(qū)的景觀(guān)斑塊密度排序?yàn)椋褐脖痪坝^(guān)>人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)>裸土景觀(guān)>農(nóng)業(yè)景觀(guān)>池塘景觀(guān)。各景觀(guān)斑塊密度差別不大，斑塊分布相對(duì)均質(zhì)。

（4）海東的景觀(guān)斑塊較為分散，海西相對(duì)集中。

4.3景觀(guān)形狀特征

研究表明，海東地區(qū)的景觀(guān)斑塊平均分維度為 1.0523，海西地區(qū)的景觀(guān)斑塊平均分維度為 1.0445，均比較接近 1。表明海東、海西在整體上斑塊邊界比較簡(jiǎn)單，變化不復(fù)雜。相比較下，海東的整體斑塊邊界形狀更簡(jiǎn)單，從一定程度上反映出海東地區(qū)景觀(guān)斑塊邊界更接近自然生長(zhǎng)的邊界，受人工干擾程度小。

5.海東海西景觀(guān)格局差異成因分析

“海東、海西”地區(qū)的部分景觀(guān)格局指數(shù)差異，反映出環(huán)洱海人居環(huán)境發(fā)展的不平衡性。總結(jié)這兩個(gè)“一水相隔”片區(qū)產(chǎn)生差異的原因，主要有以下幾點(diǎn)：

5.1地理因素

海東、海西分別位于洱海的東、西兩側(cè)，自然地理的作用在洱海西側(cè)與蒼山之間形成了大面積的壩區(qū)。這些壩區(qū)在土地利用條件嚴(yán)峻的高原山地環(huán)境中，占有重要地位，是高原山地人居環(huán)境中人類(lèi)生產(chǎn)生活的首選之地[5]。所以海東海西人居環(huán)境建設(shè)的差異性，典型地反映了高原山地的特殊性。

5.2氣候因素

大理地區(qū)的常年風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。風(fēng)從西南方向吹來(lái)，經(jīng)過(guò)蒼山的阻擋作用，使風(fēng)力在蒼山東側(cè)減小，使得海西地區(qū)受風(fēng)力的影響和侵蝕能力較小；而海東地區(qū)位于洱海東部，風(fēng)力在洱海表面沒(méi)有受到阻礙，海東地區(qū)的風(fēng)力較海西地區(qū)大，海東地區(qū)受風(fēng)力的影響和侵蝕作用明顯，導(dǎo)致海東的景觀(guān)破碎化程度高。

5.3開(kāi)發(fā)建設(shè)代價(jià)因素

海西地區(qū)土地平坦，建設(shè)成本相對(duì)較小，作為人居環(huán)境開(kāi)發(fā)建設(shè)的首選之地，長(zhǎng)期以來(lái)高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)，使海西地區(qū)人工建設(shè)區(qū)景觀(guān)斑塊面積激增、密度增加。

6.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究表明，雖然“一水相隔”，但海東海西的差異性較大。

（1）海東自然生態(tài)條件相對(duì)較差，景觀(guān)破碎度高，可建設(shè)用地少，地形垂直梯度變化大，喀斯特地貌類(lèi)型對(duì)人居環(huán)境開(kāi)發(fā)建設(shè)影響大。自古以來(lái)人居分布密度相對(duì)較低。

（2）海西自然生態(tài)條件相對(duì)較好，地質(zhì)情況較好，地形坡度較小，景觀(guān)類(lèi)型除有較完整的植被斑塊外，其余斑塊較為平均，適合開(kāi)發(fā)建設(shè)。自古以來(lái)人居分布密度相對(duì)較高。

（3）目前為緩解海西生態(tài)環(huán)境保護(hù)、開(kāi)發(fā)建設(shè)的壓力，海東成為開(kāi)發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域。

（4）在海東開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)尊重其景觀(guān)破碎度高的自然規(guī)律；保護(hù)好大面積的植被斑塊，結(jié)合各地塊內(nèi)植被種植，將植被景觀(guān)作為整個(gè)區(qū)域的基質(zhì)[6]；盡可能對(duì)裸土景觀(guān)進(jìn)行改造，減少裸土景觀(guān)的面積及密度；開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)盡量結(jié)合各景觀(guān)類(lèi)型斑塊面積、形狀及大小，避免造成進(jìn)一步的景觀(guān)破碎性。

（5）進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)海西地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，限制人工建設(shè)區(qū)斑塊面積，擴(kuò)大植被斑塊、農(nóng)田斑塊等的面積、密度及連接度。

參考文獻(xiàn)

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