基于景觀格局指數分析的高原山地人居環境差異性研究

徐堅 楊敏艷 唐富茜

摘 要：高原山地兼具高原與山地的特征，其人居環境開發建設更加復雜、困難。該研究以典型高原山地區域——云南大理洱海東西兩側的“海東”“海西”為例，分析了海東、海西地區現狀人居環境的差異。在景觀格局指數分析基礎上，分別從景觀類型面積比例、景觀類型斑塊平均面積及密度、景觀類型特征三方面對高原山地人居環境差異性進行研究，并總結導致其差異性的原因，為具有針對性、科學的人居環境保護開發建設提供科學依據。

關鍵詞： 景觀格局指數；高原山地；人居環境；差異性

【文章編號】1627-6868（2016）01-0012-03

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

快速城鎮化進程中山地人居環境建設暴露出生態、資源、文化等多方面的問題，面臨嚴峻的挑戰；與此同時，山地人居環境建設又因地形起伏、氣候多變、生態敏感、文化差異、工程技術復雜等綜合因素具有很強的特殊性[1]。高原山地兼具高海拔與山地的特征，所處自然環境更為復雜、惡劣，具有明顯的獨特性，其人居環境建設面臨更大的困難。即使在鄰近區域，也由于所處地形地貌、生態條件的不同，給人居環境建設帶來較大的差異性。

本文將以云南大理洱海東西兩側的“海東”“海西”為例，在景觀格局指數分析基礎上，對高原山地人居環境差異性進行研究，為具有針對性、科學的人居環境保護開發建設提供科學依據。

1.數據來源與預處理

本次研究的主要數據來源于中國地理空間數據庫下載的2013年LANDSAT8衛星遙感圖像和2008年大理市行政區劃圖。由于在數據庫下載的衛星遙感圖像范圍大于研究區域，并且涵蓋多

個波段，因此需要對遙感影像圖進行裁剪與波段融合。先運用 ENVI 軟件進行圖像裁剪波段合

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

文件按照裁剪范圍進行裁剪，得到研究區的遙感圖像。

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、地形開闊、周邊有明顯陡坡、比較完整的大面積隆起地區；山地是具有明顯起伏度和坡度，有相應山間谷地、山前堆積地和多樣性生境類型的特殊地域，擁有復雜的生態環境體系，呈現出生態類型多樣性及相應生態系統結構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，其表面形態也奇特多樣。但兩者疊加的放大效應使高原山地人居環境所處自然環境更為復雜、惡劣，并主要表現出高原呈波濤狀、高山峽谷相間、地勢隨地形地貌呈階梯（大幅）遞降、眾多斷陷盆地星羅棋布、山川湖泊縱橫等特點[2]（圖1）。

云南地處典型高原山地區域，素有“十里不同天”的說法，表明所處區域氣候的差異性與獨特性。因此，高原山地人居環境的建設策略、模式及方法，也存在較大的差異性。

3.海東海西人居環境現狀差異

“海東”、“海西”在行政區劃上同屬大理州范圍。本文中所指“海東”、“海西”，實為云南大理地區高原湖泊——洱海的東側、西側，當地習慣稱之為“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。轄區內地貌復雜多樣，山區面積占國土面積的93.4%；湖盆零星分散，占總面積的6.6%。其轄區內最大的高原湖泊——洱海，湖面海拔1975米，人口較為稠密的下關鎮、大理古城平均海拔為2030米左右。

“海西”代表著大理市轄區內洱海以西、蒼山以東的壩子。其保護范圍東起洱海西岸界樁，西至蒼山東坡；南起陽南溪南岸30米，北至羅時江入海口迤西一線；平均海拔2200米。“海西”人居環境選址屬于傳統的“背山面水”風水理念，這種選址能形成良好的生態環境和局部小氣候：背山可以屏擋冬日北來寒流；面水可以迎接夏日南來涼風；朝陽可以爭取良好日照；近水可以取得方便的水運交通及生活、灌溉用水；緩坡可以避免淹澇之災；植被可以保持水土[3]。“海西”由于優越的自然條件，歷來是人居環境建設的重點區域，人口密度相對較大，是農耕文化承載區、千年文明和白族傳統文化的展示區、康體休閑為主的旅游度假區。

與“海西”一水相隔、洱海東側區域的“海東”，與“海西”同屬典型高原山地地貌，但相對而言，壩區面積更小，地形更為復雜。地質多為石灰巖和變質巖，基礎不穩，土層薄。轄雙廊鎮、挖色鎮、海東鎮，但多為村莊聚落，人居密度較低。

在相對優越的地理環境及長期城市化發展過程的作用下，“海西”地區人居環境建設強度較高、人口密度大、可利用土地少、生態環境保護需求迫切。為減輕“海西”在中心城市發展過程中的壓力，科學地保護大理——全國僅有的有山、有水、有歷史、有遺存、有民族文化的旅游資源，實現“保護海西田園風光”。在大理市“兩保護、兩開發”總體發展布局和戰略目標下，現階段城市的發展重點和方向放在海東。目前海東地區正處于高強度開發建設階段，以期達到有效解決集約利用土地問題和人地之間的矛盾的目的。

4.海東海西景觀格局指數差異

“海東”、“海西”雖然只有一水相隔，但在自然條件、生態環境、地質情況、基礎設施配套、聚居密度、農田面積等方面，均存在較大的差異性。景觀格局指數是景觀格局分析中常用的定量分析工具[4]，本文選取景觀類型面積比例、景觀類型斑塊平均面積及密度、景觀形狀特征（景觀類型斑塊平均分維度）幾個相關景觀格局指數進行分析研究。

4.1景觀類型面積比例

（1）“海東”、“海西”片區的景觀類型中，植被景觀均占最大比例，占到研究區域的50%以上。因為該區域屬于典型的高原山地區域，過往開發建設中為節約建設成本，減少對山地環境的破壞，通常其人居環境建設密度較高，集約利用土地，周圍環繞植被以保護山地地貌；同時隨海拔上升，可建設用地將逐漸減少并以植被景觀用地為主。

（2）池塘景觀均為兩個地塊中所占比例最小的景觀類型。一方面因為毗鄰該區域最大的高原湖泊洱海，與漁業相關的產業基本依靠洱海開展；同時因為典型的高原山地地形地貌特征，特別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”景觀類型比例關系存在差異性。海西片區為：植被景觀>農業景觀>人工建設區景觀>裸土景觀>池塘；海東片區為：植被景觀>裸土景觀>人工建設區景觀>農業景觀>池塘。海東的裸土景觀面積比例約為海西地區的 4.5 倍，海西地區農業景觀面積的比例約為海東的 7 倍。研究表明，除了植被景觀以外，海東以裸土景觀為主、海西以農業景觀為主，基本農田多位于自然條件優越的海西（圖 3）。

4.2景觀類型斑塊平均面積及密度

研究表明，海東海西景觀類型斑塊平均面積及密度均存在差異性，導致兩個片區呈現不同程度的景觀格局特征，海東片區景觀破碎化程度高。

（1） 除植被景觀、裸土景觀以外，海東其他景觀類型斑塊平均面積相對較小。海西池塘景觀的面積比例小于海東而平均面積卻大于海東；海東的景觀斑塊平均面積為 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景觀斑塊的破碎性。

（2）海東片區的景觀斑塊密度排序為：裸土景觀>植被景觀>人工建設區景觀>農業景觀>池塘景觀，其中植被景觀、裸土景觀和池塘景觀密度均高于海西，而農業景觀和人工建設區景觀的斑塊密度低于海西；植被景觀和裸土景觀的斑塊密度較其他景觀類型明顯偏大，表明有一定的景觀優勢度（圖5）。

（3）海西片區的景觀斑塊密度排序為：植被景觀>人工建設區景觀>裸土景觀>農業景觀>池塘景觀。各景觀斑塊密度差別不大，斑塊分布相對均質。

（4）海東的景觀斑塊較為分散，海西相對集中。

4.3景觀形狀特征

研究表明，海東地區的景觀斑塊平均分維度為 1.0523，海西地區的景觀斑塊平均分維度為 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單，變化不復雜。相比較下，海東的整體斑塊邊界形狀更簡單，從一定程度上反映出海東地區景觀斑塊邊界更接近自然生長的邊界，受人工干擾程度小。

5.海東海西景觀格局差異成因分析

“海東、海西”地區的部分景觀格局指數差異，反映出環洱海人居環境發展的不平衡性。總結這兩個“一水相隔”片區產生差異的原因，主要有以下幾點：

5.1地理因素

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

5.2氣候因素

大理地區的常年風向為西南風。風從西南方向吹來，經過蒼山的阻擋作用，使風力在蒼山東側減小，使得海西地區受風力的影響和侵蝕能力較小；而海東地區位于洱海東部，風力在洱海表面沒有受到阻礙，海東地區的風力較海西地區大，海東地區受風力的影響和侵蝕作用明顯，導致海東的景觀破碎化程度高。

5.3開發建設代價因素

海西地區土地平坦，建設成本相對較小，作為人居環境開發建設的首選之地，長期以來高強度的開發建設活動，使海西地區人工建設區景觀斑塊面積激增、密度增加。

6.結語

通過研究表明，雖然“一水相隔”，但海東海西的差異性較大。

（1）海東自然生態條件相對較差，景觀破碎度高，可建設用地少，地形垂直梯度變化大，喀斯特地貌類型對人居環境開發建設影響大。自古以來人居分布密度相對較低。

（2）海西自然生態條件相對較好，地質情況較好，地形坡度較小，景觀類型除有較完整的植被斑塊外，其余斑塊較為平均，適合開發建設。自古以來人居分布密度相對較高。

（3）目前為緩解海西生態環境保護、開發建設的壓力，海東成為開發建設的重點區域。

（4）在海東開發建設過程中，應尊重其景觀破碎度高的自然規律；保護好大面積的植被斑塊，結合各地塊內植被種植，將植被景觀作為整個區域的基質[6]；盡可能對裸土景觀進行改造，減少裸土景觀的面積及密度；開發建設過程中，應盡量結合各景觀類型斑塊面積、形狀及大小，避免造成進一步的景觀破碎性。

（5）進一步加強對海西地區生態環境的保護，限制人工建設區斑塊面積，擴大植被斑塊、農田斑塊等的面積、密度及連接度。

參考文獻

[1] 吳良鏞. 簡論山地人居環境科學的發展——“第三屆山地人居科學國際論壇”特約報告[J].山地學報，2012，04：385-387.

[2] 徐堅、湯晨蘇、方芳.高原山地聚落保護與發展的適應性研究——以拖潭村村莊建設規劃為例[J].華中建筑，2013（08）：113-118.

[3] 徐堅、梁彥杰、周盛君. 滇西北人居環境景觀格局特征及生態適應性分析[J]. 華中建筑，2010，03：137-139.

[4] 路超、齊偉、李樂、孫瑤、秦天天、王娜娜. 二維與三維景觀格局指數在山區縣域景觀格局分析中的應用[J]. 應用生態學報，2012，05：1351-1358.

[5] 徐堅、湯晨蘇、方芳.基于生態適應性的高原山地人居環境建設策略研究.中國建筑科學，2013（12）。

[6] 徐堅.山地城鎮生態適應性城市設計[M]，中國建筑工業出版社，2008