唱彤 酈建強 郭旭寧 李云玲

摘要：為從景觀生態(tài)角度揭示江漢平原水域空間變化和影響因素，利用GIS和生態(tài)統(tǒng)計技術，通過土地利用轉移、空間自相關、景觀指數(shù)和冗余分析等方法，對2000—2020年江漢平原水域空間格局演變及其驅動因素進行研究。結果表明：2000—2020年，由于人造地擠占耕地、耕地擠占水域空間，江漢平原水域面積減少了36%;水域全局和局部莫蘭指數(shù)變化明顯，邊界密度急劇減小，四湖流域等局部水域空間聚集度和連通性顯著下降;降水、氣溫以及耕地和人造地解釋了水域景觀變化的45.8%，其中降水和氣溫影響微弱，連片耕地侵占是水域面積減少的主要原因之一，人造地對水域破碎化貢獻更大更直接。2000年以來江漢平原水域面積變化顯著，分布趨于破碎，形狀復雜度和連通性降低，表征農(nóng)業(yè)活動和城鎮(zhèn)化的耕地和人造地對水域景觀格局影響更為劇烈。

關鍵詞：水域空間;空間自相關;景觀格局演變;冗余分析;江漢平原

中圖分類號：X24;P96

文獻標志碼：A

文章編號：1001-6791（2023）01-0021-12

收稿日期：2022-09-15;

網(wǎng)絡出版日期：2023-02-03

網(wǎng)絡出版地址：https：∥kns.cnki.net/kcms/detail∥32.1309.P.20230203.1104.002.html

基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目資助（2018YFC0407206）

作者簡介：唱彤（1983—），女，北京人，高級工程師，博士，主要從事水利規(guī)劃與河流生態(tài)方面研究。E-mail：comechang@126.com

水域空間是水流系統(tǒng)的載體^［1］，不僅與水生態(tài)系統(tǒng)關系密切，還發(fā)揮著滯蓄洪水、水資源供給、水景觀營造、水文化傳承和改善區(qū)域小氣候等重要作用。人類自古逐水而居，對河湖系統(tǒng)的改造也從未停止。無論圍湖造田還是退耕還湖、溝通水系，都在不同時代背景下發(fā)揮著特定作用，也體現(xiàn)了不同時代人們的自然觀以及對經(jīng)濟、社會等規(guī)律的理解。認識水域空間格局、演變過程及其與人類活動的因果關系，對水域空間功能發(fā)揮、保護和修復以及支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展意義重大?？臻g格局又稱景觀格局，是土地利用或景觀的結構組成特征和在空間上的排列和配置關系^［2］，決定著資源和物理環(huán)境分布形式和組合^［3］，與景觀中的物理、化學、生態(tài)等過程密切相關。景觀格局決定著區(qū)域生態(tài)安全格局^［4-6］，對抗干擾能力、恢復能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性有深刻影響^［7］。不少研究從景觀生態(tài)學角度對湖泊濕地、海岸景觀、流域景觀、綠色基礎設施等的空間分布特征進行討論^［8-11］，定量描述景觀要素分布的時空演變過程，并尋求驅動景觀格局變化的自然或人為因素^［12-13］，為原有自然或人工景觀的保護修復與利用提供重要基礎和科學依據(jù)^［14-15］。

江漢平原歷來以湖沼眾多聞名，是古云夢澤的主要組成部分。由于泥沙不斷淤積和圍墾活動，江漢平原湖泊面積持續(xù)萎縮。根據(jù)相關文獻資料^［16-17］，湖泊面積從清末民初的約26 000 km²，縮減至新中國成立之初的約8 500 km²，經(jīng)歷了20世紀50—70年代3次大規(guī)模圍湖造田，70年代末湖泊面積銳減至2 373 km²。東荊河上連漢江下通長江，是漢江下游唯一的分流河道，對漢江分洪起著重要作用，由于水土流失導致的河道淤積和河道沿線取用水活動，東荊河萎縮非常嚴重，個別年份幾近斷流，水環(huán)境容量降低和水生態(tài)系統(tǒng)受損等問題也隨之而來。不少研究對江漢平原河湖水系演變進行討論。賈敬禹^［18］梳理了江漢平原河湖水系近2 000 a的演變歷程;魏顯虎等^［19］認為人類活動的強弱直接影響湖泊水域變化;馮莞舒等^［20］對江漢湖群衰減聚集區(qū)域進行探測，認為衰減主要發(fā)生在以傳統(tǒng)粗放型生產(chǎn)方式為主的農(nóng)村地區(qū);還有學者對區(qū)域內(nèi)濕地、耕地等土地利用類型的變化進行了分析討論^［21-23］。已有研究較少從景觀格局角度對江漢平原水域格局總體演變進行分析，并定量討論水域景觀變化的影響因素。

本文從土地利用變化入手，對江漢平原2000—2020年土地利用狀況和水域景觀格局指數(shù)進行分析，定量討論江漢平原水域空間轉移狀況、空間自相關關系以及景觀指數(shù)的時空變化等;考慮自然和人類活動影響，分析水域空間演變的驅動因素。研究結果可為江漢平原水域空間保護與恢復和可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域

江漢平原地處湖北中南部，西起枝江和當陽，東迄黃梅和陽新，北至荊門和鐘祥，南與洞庭湖平原相連，由長江與漢江沖積而成，面積約4.7萬km²，是長江中下游平原的重要組成。江漢平原屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤、雨熱同期、熱量充足。年均氣溫約17℃，10 ℃以上活動積溫為5 100～5 300 ℃，年均降水量為1 100～1 300 mm。區(qū)域地勢平坦，海拔多在50 m等高線以下，水網(wǎng)交織，湖泊星羅棋布，是湖北經(jīng)濟社會發(fā)展的核心區(qū)域和中國重要商品糧基地。江漢平原位置示意如圖1。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

采用數(shù)據(jù)包括30 m精度土地利用數(shù)據(jù)、降水和氣溫數(shù)據(jù)。土地利用數(shù)據(jù)來自中國發(fā)布的2000年、2010年和2020年3期全球地表覆蓋（GlobeLand30）數(shù)據(jù)產(chǎn)品（http：∥www.globeland30.org/），該產(chǎn)品主要采用美國陸地資源衛(wèi)星（Landsat）的TM5、ETM+、OLI多光譜影像和中國環(huán)境減災衛(wèi)星（HJ-1）30 m多光譜影像和高分一號（GF-1）多光譜影像研制而成，數(shù)據(jù)總體精度在83.5%以上。對研究區(qū)數(shù)據(jù)進行隨機抽樣，通過野外調(diào)研開展分類數(shù)據(jù)驗證，數(shù)據(jù)分類精度在90%以上，能夠滿足研究需要。研究區(qū)共涉及耕地、林地、草地、灌木地、濕地、水體、人造地和裸地8種土地類型，其中，人造地指由人工建造活動形成的地表，包括城鎮(zhèn)等各類居民地、工礦、交通設施等。考慮本文以水域空間為主要研究對象，將濕地和水體合并成為水域空間;其余土地利用類型含義如表1所示。降水和氣溫數(shù)據(jù)來自中國1km分辨率逐月降水量和平均氣溫數(shù)據(jù)集（1901—2020年）^［24-25］。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用動態(tài)轉移分析

土地利用轉移矩陣是系統(tǒng)分析中對系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)轉移的定量描述^［26］，是將研究期始末土地利用結構和轉移面積以二維矩陣的形式表達，既能反映研究區(qū)某時間節(jié)點的地類結構與面積，還能分析研究期始末地類的轉入轉出情況，揭示土地利用格局的時空演化過程。數(shù)學表達如式（1）所示。

式中：S為研究期始末土地利用狀況;S_ij為研究期內(nèi)土地類型i轉換成土地類型j的面積;i，j=1，2，…，n，n為土地利用類型數(shù)。本文通過空間相交計算，得到不同時段土地利用轉移狀況。

1.3.2 空間自相關分析

空間自相關分析是研究鄰近位置屬性相關性的空間統(tǒng)計學方法，是針對某種特征屬性，對某空間單元與其周圍單元間進行的空間自相關程度計算，以分析這些空間單元在空間上的離散或聚集等分布特性。以全局自相關和局部自相關揭示研究區(qū)的整體特征和局部分異。全局自相關是對變量空間聚集特征的綜合評價，以全局莫蘭指數(shù)（Global Moran′s I）表征，計算公式如式（2）所示^［27］。局部自相關表達局部區(qū)域的聚集現(xiàn)象或異常值，描述空間分異規(guī)律，以局部莫蘭指數(shù)（Anselin Local Moran′s I）表征，計算公式如式（3）、式（4）所示^［28］。

式中： I_i為局部莫蘭指數(shù)，當I_i值為正時表示存在高值（或低值）空間聚集，I_i值為負時表示不相似值的空間聚集。

根據(jù)土地利用數(shù)據(jù)精度和水域平均斑塊面積，綜合考慮尺度效應，選取6 km×6 km網(wǎng)格單元劃分1 674個網(wǎng)格，計算每個網(wǎng)格內(nèi)的水域面積，并與網(wǎng)格面積相除得到不同時期水域面積率網(wǎng)格圖。計算水域面積率全局莫蘭指數(shù)和局部莫蘭指數(shù)，分析是否存在空間集聚或異常值及其出現(xiàn)的位置。

1.3.3 景觀格局分析

在類型尺度上，選取景觀面積比例（P_LAND）、邊界密度（D_E）、景觀分裂度（I_LD）和聚合度（I_A）等景觀指數(shù)，定量描述水域空間面積、形狀、空間聚散度和連通性等特征，揭示江漢平原水域景觀空間分布狀況。其中，P_LAND表示景觀中某類型斑塊的面積占整個景觀面積的百分比;D_E表征景觀形狀復雜程度，數(shù)值越大形狀越復雜;I_LD表征景觀中不同斑塊分布的分離程度，反映景觀的破碎化狀況，數(shù)值越大景觀聚集度越低;I_A表征景觀斑塊間的連通性，數(shù)值越小景觀越離散。各景觀指數(shù)的數(shù)學表達見文獻［6，15］。在6 km×6 km網(wǎng)格圖內(nèi)，計算各網(wǎng)格的水域景觀指數(shù)，采用反距離加權插值法（IDW）對景觀指數(shù)進行空間插值，得到不同時期江漢平原水域景觀指數(shù)的空間分布。

2 結果與分析

2.1 江漢平原水域空間轉換變化過程

在研究時段內(nèi)，江漢平原水域空間發(fā)生了較大變化，通過土地利用轉移矩陣（表2—表4）可知，2000—2010年，水域面積減少最多，為982 km²，減少比例為13%，向耕地轉移凈面積最多，為806 km²;耕地和人造地面積均有所增加，分別為528 km²和589 km²，其中，耕地增加主要來自林地和水域的轉入，人造地增加主要來自耕地的轉入，面積為510 km²。2010—2020年，水域面積加速減少，減少面積1 741 km²，仍然主要轉向耕地，轉為耕地的凈面積為1 834 km²;耕地面積數(shù)量減少不多，為140 km²，但存在明顯的水域轉為耕地、耕地轉為人造地的轉換路徑;人造地增加了2 393 km²，面積是2010年的近2倍。經(jīng)過20 a土地利用演變，江漢平原人造地面積增加近3 000 km²，是2000年的2.5倍，耕地面積略有增加，增加比例為1%，主要通過耕地轉為人造地、再由水域空間補給耕地的方式實現(xiàn)。2000—2020年江漢平原水域轉向耕地和由耕地轉為人造地的面積分布如圖2所示。水域向耕地轉移較為集中的地區(qū)為洪湖、仙桃等;耕地向人造地的轉移分布較廣，在沿江局部河段和都市圈附近存在聚集現(xiàn)象，在其他區(qū)域呈較均勻的離散分布。

2.2 江漢平原水域空間自相關動態(tài)變化

在P=0.01的顯著水平下，2000年、2010年和2020年江漢平原水域全局莫蘭指數(shù)分別為0.563、0.566和0.421，江漢平原整體上存在水域面積率高值與高值聚集、低值與低值聚集的空間聚類現(xiàn)象。2000—2010年全局莫蘭指數(shù)基本維持穩(wěn)定，2010—2020年自相關程度有所減弱，說明水域面積率高低值的聚集程度有所降低，相鄰區(qū)域水域空間趨同性正在下降。

水域局部空間自相關特征如圖3所示，統(tǒng)計聚集與異常值類型網(wǎng)格數(shù)量，結果如表5所示。2000—2020年，江漢平原水域空間不相關的網(wǎng)格數(shù)量有所增加，增加比例為9%。水域空間高值聚集的網(wǎng)格數(shù)量持續(xù)減少，近20 a減少了約1/4，且前10 a的減少速度更快。水域空間低值被高值包圍的網(wǎng)格數(shù)量有所增加，且隨時間推移從主要分布在高值聚集區(qū)域周邊逐漸向區(qū)域內(nèi)部延伸，表明水域空間連通性正在減弱，破碎度正在增加，且2010—2020年表現(xiàn)更為突出。低值聚集的網(wǎng)格數(shù)量略有減少，從空間分布看，低值聚集區(qū)從2000年主要分布在江漢平原南北側邊緣演變成向江漢平原腹地發(fā)展，特別表現(xiàn)在四湖流域等。

2.3 江漢平原水域空間格局動態(tài)變化特征

江漢平原類型尺度水域景觀指數(shù)計算結果如表6所示。2000—2020年，江漢平原水域面積率（P_LAND，W）和邊界密度（D_E，W）持續(xù)下降，且后10 a下降更快;水域面積率從16.2%下降為10.4%，水域面積減小為原來的約60%;水域邊界密度降為原來的約40%，水域形狀復雜度明顯降低，水域邊界趨于簡單化或規(guī)整化。水域景觀分裂度指數(shù)（I_LD，W）變化不大，水域破碎度基本維持原有狀態(tài)。水域聚合度指數(shù)（I_A，W）略有增加，表明水域連通性有所增加。從整體看，近20 a水域面積持續(xù)減少，水域邊界趨于簡單化和規(guī)整化，連通性略有增加。

通過景觀指數(shù)插值計算，得到江漢平原水域面積率、水域景觀分裂度指數(shù)和水域聚合度指數(shù)的空間分布。水域面積率空間分布狀況如圖4所示，小于10%的區(qū)域在2000年主要分布在江漢平原邊緣區(qū)域及天門、潛江東部、監(jiān)利北部和漢川西南部的一些區(qū)域，2010年擴展到潛江全域和江陵部分區(qū)域，到2020年，擴展趨勢大大增加;水域面積率小于5%的區(qū)域在江漢平原中西部連片分布;水域面積率在20%～40%的區(qū)域，從2000年的呈帶狀貫通式分布演變?yōu)?020年的面積縮減為原來的約一半，且呈相對離散分布;水域面積率在40%和60%以上的區(qū)域面積2020年較2000年分別減少了76%和95%。水域面積率網(wǎng)格數(shù)量統(tǒng)計如表7所示。

水域景觀分裂度指數(shù)空間分布如圖5所示，變化主要發(fā)生在2010—2020年，數(shù)值趨近于1的區(qū)域面積顯著增加且連片分布，表明原有的水域聚集分布區(qū)域正在萎縮或消失，以四湖流域、仙桃以及武漢市部分區(qū)域等最為顯著。江漢平原局部區(qū)域水域空間正向分布更加離散和破碎的方向演變。

水域聚合度指數(shù)空間分布如圖6所示，2000年江漢平原大部分區(qū)域聚合度指數(shù)在60%以上;2000—2010年間，中西部部分區(qū)域聚合度略有下降，水域連通性有所降低;2010—2020年聚合度下降趨勢顯著，以仙桃、漢川、天門以及四湖流域等為主要區(qū)域，連通性顯著減弱，破碎度增加。

3 江漢平原水域空間格局演變的影響因素分析

水域景觀格局是自然和人為因素共同作用的結果^［29］。江漢平原地勢相對平坦低洼，地理空間異質(zhì)性不明顯，選取對水域空間產(chǎn)生直接影響的降水和氣溫作為自然因素。江漢平原自古是魚米之鄉(xiāng)，是中國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和著名的水產(chǎn)區(qū)，同時又是湖北省經(jīng)濟社會和文化發(fā)展的核心區(qū)域，人口密集，人類活動劇烈，考慮人類活動與土地狀況的密切聯(lián)系，以耕地和人造地演變表征農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)化進程和經(jīng)濟社會發(fā)展等人類活動，作為人為因素。采用6 km×6 km網(wǎng)格圖，以網(wǎng)格內(nèi)的降水、氣溫以及耕地和人造地的面積率、連通性和景觀分裂度指數(shù)作為解釋變量，以水域面積率、聚合度指數(shù)和景觀分裂度指數(shù)作為響應變量，選取水域面積占比較高或面積變化較大的743個網(wǎng)格為樣方，通過冗余分析尋求水域空間格局演變的驅動因素。結果顯示，在P=0.002的顯著水平下，降水、氣溫以及耕地和人造地變化共解釋了45.8%的水域空間景觀數(shù)據(jù)。通過方差分析，識別自然和人為因素各自的貢獻率以及共同作用的貢獻率，結果表明，在P=0.002的顯著水平下，降水和氣溫的單獨效應為2.3%，耕地和人造地的單獨效應為44.3%，共同作用部分為0.8%。

由于自然因素作用十分微弱，為進一步明確人類活動的影響，以耕地（Ag）和人造地（Ar）景觀指數(shù)為解釋變量，以降水和氣溫為協(xié)變量，通過偏冗余分析，在剔除降水和氣溫影響后，得到耕地和人造地對水域空間的影響。結果表明，在P=0.002的顯著水平下，前2個約束軸解釋了44.5%的水域空間景觀數(shù)據(jù)方差，形成的雙序圖如圖7所示。水域空間面積率與連通性呈正相關，即水域面積率越大，連通性越高;聚散程度與面積率和連通性存在負相關關系，即水域景觀越破碎，連通性越弱，水域面積率也越低。耕地與水域景觀具有明顯的相關關系，在耕地面積率（Ag-P_{LAND，W}）和連通性（Ag-I_A，W）變化梯度軸上，最適值排序為水域空間分裂度>連通性>水域面積率，表明耕地面積率和連通性與水域面積率和連通性呈負相關，且對水域面積率的影響最大，其次為水域連通性;從耕地分裂度（Ag-I_LD，W）變化梯度軸看，耕地分布越離散則水域面積率越大、連通性越強，且根據(jù)水域景觀指數(shù)在耕地分裂度梯度軸上的投影距原點距離，離散分布的耕地對水域面積率的作用較對水域連通性的作用更顯著。人造地面積率（Ar-P_LAND，W）、連通性（Ar-I_A，W）和分裂度（Ar-I_LD，W）指數(shù)箭頭間的夾角均小于90°，呈正相關關系，且作用相對集中，在人造地3個景觀指數(shù)梯度軸上，水域空間格局最適值的排序為景觀分裂度>連通性>水域面積率，且人造地景觀指數(shù)與水域空間破碎程度呈較強的正相關，與水域面積呈較強的負相關，表明人造地大面積連片分布，直接影響區(qū)域的水域面積率，并導致水域景觀相對破碎和離散分布。

湖泊是抵御湖區(qū)洪水的第一道天然屏障，湖泊面積減少必然帶來蓄滯洪能力的減弱。根據(jù)潘方杰等^［30］建立的江漢平原湖泊水面與可調(diào)蓄水量的相關關系，湖泊面積減少使得可調(diào)蓄水量減少近40%;如針對典型洪水，需考慮來水過程、預留湖泊容積、優(yōu)化調(diào)度以及湖泊周邊水利工程設施等對流域防洪的綜合影響，進一步開展深入研究。此外，受數(shù)據(jù)精度限制，除已知垸堤外，寬度遠小于30 m的未知垸堤難以體現(xiàn)在現(xiàn)有尺度研究中，可能造成對水域破碎程度、連通性等的評價趨于樂觀，后續(xù)將加強對垸堤數(shù)據(jù)的更新并開展更小尺度水域格局演變分析。

江漢平原洲灘民垸眾多，作為流域防洪體系的重要組成部分，發(fā)揮著行蓄洪水的作用，根據(jù)耕地、人造地對水域空間影響分析結果，從防洪安全角度出發(fā)，應持續(xù)推進洲灘民垸實施單退（退人不退地）和雙退（退人退地），鞏固退垸行洪成效，提升防洪能力。隨著武漢“1+8”城市圈的發(fā)展，江漢平原城市化進程將進一步加速，人類活動強度也將進一步加大?？紤]水域空間格局演變特征，應厘清耕地、水域和人造地的空間關系，按照“四水四定”原則，嚴格控制城市發(fā)展邊界，嚴守耕地保護紅線，嚴格劃定與管控水域空間。城市建設應遵循低影響開發(fā)原則，維持水域空間的連通性和完整性，同時強化土地利用規(guī)劃的作用，提高城市土地利用率。

4 結論

本文基于GlobeLand30全球地表覆蓋數(shù)據(jù)，分析水域空間轉移狀況、水域空間自相關狀況以及水域景觀指數(shù)時空變化，揭示江漢平原水域空間時空演變特征，并結合降水和氣溫數(shù)據(jù)，識別影響水域空間演變的關鍵驅動因素。主要結論如下：

（1） 2000—2020年，江漢平原水域面積減少約2 700 km²，占水域總面積的36%，主要被耕地侵占，而耕地面積基本沒變的原因是一部分耕地面積又轉為人造地。快速的城市化進程使得人造地面積在20 a間增長了約2.5倍，新增面積約90%是通過間接侵占水域空間的方式實現(xiàn)，即人造地擠占耕地、減少的耕地面積通過擠占水域空間補足。圍湖造田一直是影響江漢平原湖泊演變的主要因素之一，然而最近20 a在圍湖造田表象的背后又呈現(xiàn)新的變化。

（2） 江漢平原水域面積萎縮與聚集性、連通性減弱和形狀簡單化趨勢相互伴隨。水域全局自相關程度明顯減弱，水域空間聚集分布面積減少約1/4;邊界密度降為原來的約40%，中西部區(qū)域水域景觀分裂度指數(shù)和聚合度指數(shù)變化明顯，水域空間趨于離散和破碎化。水域景觀階段性特征明顯，2000—2010年，水域面積減少近13%，水域形狀復雜度略有降低，局部水域空間破碎化和連通性降低趨勢有所發(fā)展;2010—2020年，水域面積加速萎縮，面積減少超26%，水域形狀復雜度顯著降低，廊道阻隔和斑塊切割等作用加強，水域空間破碎化程度更加顯著。

（3） 2000年以來，降水和氣溫等自然因素以及農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化等人為因素解釋了江漢平原水域景觀變化的45.8%，降水和氣溫影響微弱，耕地和人造地是本次分析中水域空間變化的主要驅動因素。連片耕地侵占是水域面積萎縮的主要原因，耕地面積率和連通性對水域面積率的作用更強，對水域空間破碎化的影響次之。人造地的作用更集中的體現(xiàn)在對水域空間破碎化的影響，與水域面積率呈負相關關系。

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The spatial-temporal characteristics and driving forces analysis of water area landscape pattern changes on the Jianghan Plain

The study is financially supported by the National Key R&D Program of China

（No.2018YFC0407206）.

CHANG Tong，LI Jianqiang，GUO Xuning，LI Yunling（General Institute of Water Resources and Hydropower Planning and Design，Ministry of Water Resources of P.R.China，Beijing 100120，China）

Abstract：In order to explore the dynamic changes regarding water landscape patterns on the Jianghan Plain and their respective driving factors from 2000 to 2020，research was carried out using transition matrix analysis，spatial autocorrelation analysis，landscape metrics analysis and redundancy analysis，applying both GIS and multivariate statistics techniques.Results show that the surface area of water on the Jianghan Plain has decreased by 36% from 2000 to 2020，as a result of farmlands being reclaimed for urbanized purposes，and water-areas then being reclaimed for use as farmlands.Indices of Global Moran′s I and Anselin Local Moran′s I show a distinct change，and water-area edge density have dropped dramatically.Spatial aggregation and connectivity of water-area of some regions such as the Sihu catchment have shown a significant decrease.45.8% of the changes to the water landscape patterns are a result of precipitation，temperature，and farmlands and artificial surfaces.Of these，precipitation and temperature factors only show a negligible contribution to the overall changes，the contiguous cultivated land has proven to be one of the main causes of the reduction in water landscape areas，while artificial surfaces show a large and direct contribution to the fragmentation of water bodies.During the last two decades，the changes to the water landscape area on the Jianghan Plain is evident，both shape complexity and connectivity have decreased along with a trend towards fragmentation，cultivated lands and artificial surfaces used for agricultural activities and urbanized purposes have severely affected water landscape patterns.

Key words：water area;spatial autocorrelation;landscape pattern changes;redundancy analysis;the Jianghan Plain