摘要：明晰山區(qū)土地利用時(shí)空變化及景觀格局特征，對(duì)提高山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康，推進(jìn)山區(qū)可持續(xù)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。本研究以西南山區(qū)的昭通市為例，以2000—2020 年土地利用數(shù)據(jù)集為數(shù)據(jù)源，基于GIS 技術(shù)，利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓和重心遷移模型三個(gè)方法探究昭通市土地利用變化特征，再利用景觀格局指數(shù)從景觀層級(jí)水平和景觀類(lèi)型水平分析景觀格局演變。結(jié)果表明：昭通市的主要用地類(lèi)型為林地、耕地和草地，建設(shè)用地增長(zhǎng)幅度最大，其中草地的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓方向性最不明顯，耕地、林地和草地重心分布較為穩(wěn)定；從景觀層級(jí)水平上說(shuō)，呈現(xiàn)出斑塊數(shù)目增加，相連度減小，最大斑塊分布優(yōu)勢(shì)減弱，破碎化程度增加，連通性降低，凝聚度降低和復(fù)雜度上升的特征；從景觀類(lèi)型水平上說(shuō)，斑塊數(shù)目、斑塊密度和邊緣密度最大的景觀類(lèi)型均為耕地，最大斑塊指數(shù)、聚集度最大的景觀類(lèi)型均為林地，平均斑塊分維數(shù)最大的景觀類(lèi)型為建設(shè)用地，散步與并列指數(shù)最大的景觀類(lèi)型為水域。

關(guān)鍵詞：土地利用；時(shí)空變化；景觀格局；演變特征；轉(zhuǎn)移矩陣；標(biāo)準(zhǔn)差橢圓；重心遷移模型

中圖分類(lèi)號(hào)：F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1329（2024）03-0092-07

土地是人類(lèi)賴(lài)以生存和繁衍的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是珍貴的自然資源。土地利用/ 覆被變化（LUCC）是指在人類(lèi)活動(dòng)與自然的共同作用下，土地利用類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間發(fā)生顯著變化的過(guò)程，并在一定程度上引發(fā)生物多樣性減少、水土流失加劇和森林資源銳減等生態(tài)問(wèn)題[1]。當(dāng)前，土地利用/ 覆被變化被認(rèn)為是導(dǎo)致全球環(huán)境發(fā)生變化的主要因素之一，是景觀生態(tài)學(xué)研究的重要領(lǐng)域和熱點(diǎn)問(wèn)題[2]。景觀格局能揭示大小、形狀、屬性不一的斑塊單元在空間上的分布與組合規(guī)律[3]。景觀格局時(shí)空演變是指一定時(shí)空尺度內(nèi)各類(lèi)景觀要素發(fā)生變化而引起景觀空間結(jié)構(gòu)的變化[4]，是土地利用變化最直觀的表現(xiàn)形式之一[5]，基于土地利用變化的景觀格局演變分析在景觀生態(tài)學(xué)中占據(jù)核心地位。因此，探析景觀格局變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、物種多樣性、水資源管理、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)以及人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活質(zhì)量等方面都具有深遠(yuǎn)的影響。

在快速化城鎮(zhèn)化背景下，人類(lèi)活動(dòng)程度加劇，土地利用景觀格局正在不斷發(fā)生變化。近年來(lái)，眾多學(xué)者借助3S 技術(shù)對(duì)不同區(qū)域展開(kāi)了土地利用景觀格局時(shí)空演變研究，而在眾多研究景觀格局變化的方法中，景觀格局指數(shù)的應(yīng)用最為普遍[6]，如：分析北京大興區(qū)城市不同規(guī)劃尺度和歷史性維度下的景觀格局指數(shù)并揭示其20 年間景觀格局演變規(guī)律，得出城市景觀格局的演變是由人類(lèi)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境相互作用的共同結(jié)果[7]；基于遙感影像數(shù)據(jù)，利用景觀格局指數(shù)、質(zhì)心遷移模型、分形維數(shù)等方法分析了葉爾羌河流域冰川景觀格局時(shí)空演變特征[8]；在研究科拉多河流域的景觀格局變化特征中，發(fā)現(xiàn)該流域景觀格局穩(wěn)定性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[9]；以疏勒河流域?yàn)檠芯繀^(qū)，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)活動(dòng)是引起景觀形態(tài)、破碎度和連通性發(fā)生巨大變化的主要原因，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生變化[10]；選用10 個(gè)景觀格局指數(shù)分析黃河三角洲濕地景觀格局演變，并利用低中分辨率Landsat 系列數(shù)據(jù)，模擬并預(yù)測(cè)了該區(qū)域景觀格局的演變趨勢(shì)[11]；利用1987—2019 年的時(shí)間序列Landsat 影像，結(jié)合景觀格局指數(shù)和建筑密度分析等綜合方法，研究比較了城鎮(zhèn)景觀結(jié)構(gòu)、城市擴(kuò)張模式、過(guò)程和整體增長(zhǎng)狀況的動(dòng)態(tài)變化[12]；運(yùn)用景觀格局指數(shù)方法分析了黃山市太平湖國(guó)家濕地公園土地利用轉(zhuǎn)換及景觀格局[13]。以往研究成果雖較為豐富，但研究區(qū)大多數(shù)局限于城市、海岸帶、流域，而在森林資源豐富的西南山區(qū)相關(guān)研究卻較少。

昭通市處于西南山區(qū)，為典型的高原山地構(gòu)造地形，其山區(qū)面積占比高達(dá)96%，同時(shí)位于五蓮山、烏蒙山兩大生態(tài)安全屏障，森林資源豐富，自然環(huán)境復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境脆弱。昭通市同時(shí)與四川和貴州兩省接壤，在歷史上是云南省通往四川省和貴州省的重要門(mén)戶(hù)，地理位置特殊。在綜合昭通市地形條件、自然環(huán)境及生態(tài)條件的情況下，相對(duì)來(lái)說(shuō)其在西南山區(qū)具有一定的代表性，探析昭通市的土地利用景觀格局演變，同時(shí)也能在一定程度上為改善西南山區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考依據(jù)。基于此，本文以2000、2010、2020 年3期土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析昭通市近20 年的土地利用變化特征，并借助景觀格局指數(shù)方法研究昭通市景觀格局時(shí)空演變特征。研究結(jié)果有助于掌握區(qū)域景觀格局動(dòng)態(tài)，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生，提升生態(tài)服務(wù)功能，更好地為土地規(guī)劃、資源管理和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

昭通市共轄1 區(qū)、1 市、9 縣，其土地利用類(lèi)型主要以林地、耕地和草地分布為主（圖1），綜合占比達(dá)到97% 以上。昭通市位于云南省東北角，處于低緯高原季風(fēng)氣候帶，具有亞熱帶和暖溫帶共存的典型立體氣候特征，全市最高溫度出現(xiàn)在巧家站的44.4℃，最低氣溫出現(xiàn)在大山包站為-16.8℃。全市雨季分布在5～10 月，降雨量占全年的78%～91%，而旱季分布在11 月至翌年4 月，其降雨量較少，僅占全年9%～22%。由于地理環(huán)境的特殊性，昭通市不僅擁有著豐富的動(dòng)植物種資源，而且還擁有著較高的生物多樣性、廣泛的林業(yè)用地和豐富的礦產(chǎn)資源。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所采用的2000、2010、2020 年土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn，訪問(wèn)日期：2023 年11 月15 日），該數(shù)據(jù)源以空間分辨率為30 m 的美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat TM/ETM 遙感影像為主，通過(guò)監(jiān)督分類(lèi)與人機(jī)交互解譯生成，是目前中國(guó)精度最高的土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。本研究選擇季節(jié)一致且云量低于5% 以下的遙感數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從而提高解譯的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，其解譯精度達(dá)85%以上。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)：GB/T 21010-2017》分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，本研究將土地利用類(lèi)型分為六個(gè)一級(jí)類(lèi)，分別為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地。行政邊界來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn，訪問(wèn)日期：2023年12 月1 日），空間分辨率為30 m×30 m。

2.2 研究方法

（1）標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓屬于一種空間分析統(tǒng)計(jì)方法，主要用來(lái)衡量地理要素的集中趨勢(shì)、離散和方向趨勢(shì)，進(jìn)而對(duì)地理要素空間格局的全局特征進(jìn)行表達(dá)[14-15]，本研究主要用于探析昭通市六大地類(lèi)的空間分布和轉(zhuǎn)移方向特征，計(jì)算公式[16] 如下：

（2）重心遷移模型

重心模型源于力學(xué)領(lǐng)域，重心遷移模型可以用于研究各種要素的空間分布和動(dòng)態(tài)變化，其中心表示在某一區(qū)域空間內(nèi)能保持在各個(gè)方向的力量基本均衡的點(diǎn)[17-18]。本研究為觀察六大土地利用類(lèi)型重心的的位置、遷移方向和遷移距離，利用重心遷移模型深入了解各地類(lèi)在空間上的演變趨勢(shì)和規(guī)律，計(jì)算公式如下：

（3）景觀格局指數(shù)

景觀格局指數(shù)具有高度凝練和濃縮研究區(qū)景觀信息的特點(diǎn)[4]，能通過(guò)描述景觀格局建立景觀結(jié)構(gòu)與過(guò)程或現(xiàn)象的聯(lián)系，從而更好地解釋與理解景觀功能[19]。參考已有研究[20-21]，本文從類(lèi)型、景觀兩個(gè)層面選取指標(biāo)研究昭通市景觀格局變化情況，探究不同景觀類(lèi)型在空間上的異質(zhì)性和聚集性。首先，類(lèi)型水平上選取斑塊數(shù)目（NP）、斑塊密度（PD）、邊緣密度（ED）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、斑塊破碎化指數(shù)（SPLIT）、景觀聚集度（AI）、平均斑塊分維數(shù)（MPFD）、散步與并列指數(shù)（IJI）；其次，景觀水平上選取斑塊數(shù)目（NP）、斑塊密度（PD）、邊緣密度（ED）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、景觀蔓延度指數(shù)（CONTAG）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI），香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）、景觀聚集度（AI）、平均斑塊分維數(shù)（MPFD）、散步與并列指數(shù)（IJI）。綜合分析以上指數(shù)能解析昭通市景觀類(lèi)型面積變化、景觀破碎化程度、景觀形狀復(fù)雜度和景觀均衡性等特征，從多個(gè)角度探究昭通市景觀格局演變。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用時(shí)空變化

（1）土地利用時(shí)間轉(zhuǎn)移

本研究以每10 年作為一個(gè)階段，研究昭通市近20 年土地利用變化特征（表1）。從昭通市土地利用結(jié)構(gòu)分析，林地為第一大用地類(lèi)型，占比在44.73%～45.26% 之間，說(shuō)明昭通市具有豐富的森林資源；耕地為第二大用地類(lèi)型，占比在28.16%～30.01% 之間；草地為第三大用地類(lèi)型，占比在24.27%～26.40% 之間；水域、建設(shè)用地、未利用地的占地面積較少，三種土地利用類(lèi)型的面積加和不足3%。從土地利用變化幅度分析，水域和未利用地在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)呈持續(xù)下降狀態(tài)，其中耕地和未利用地在前一時(shí)期的下降幅度大于后一時(shí)期；林地、水域和建設(shè)用地在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)均呈增加狀態(tài)，林地、建設(shè)用地2000-2010年增加面積較大，說(shuō)明昭通市在前10 年的森林資源需求率高，城市化工業(yè)化速度較快，其建設(shè)用地需求較后10年旺盛，而近10 年水電站的持續(xù)建設(shè)使得水域增加面積較前10 年大。草地面積呈先減少后增加狀態(tài)，減少和增加面積分別為-15.27 km2、55.57 km2。

為更清楚地了解昭通市各土地利用類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換情況，本研究利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入情況（表2、表3）。2000—2010 年，耕地面積減少，主要流入草地和建設(shè)用地；林地面積增加，主要由草地和耕地流入；草地面積減少，主要流入耕地和林地；水域面積增加，主要由耕地和草地流入；建設(shè)用地面積增加，主要由耕地流入；未利用地面積減少，主要轉(zhuǎn)入草地和林地?？傮w來(lái)說(shuō)，昭通市2000—2010 年各土地利用類(lèi)型面積的增加或減少，其主要來(lái)源或流入類(lèi)型主要為林地、草地、耕地和建設(shè)用地。

結(jié)合表1 和表3 分析昭通市2010—2020 年土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)移特征，耕地面積減少，主要流入林地和建設(shè)用地；林地面積增加，主要流入耕地和草地；草地面積增加，主要由林地和耕地流入；水域和建設(shè)用地面積增加，主要由耕地流入，說(shuō)明昭通市在開(kāi)發(fā)水資源和城市化建設(shè)時(shí)，其主要侵占的土地利用類(lèi)型為耕地。

（2）土地利用空間轉(zhuǎn)移

本研究為進(jìn)一步探析昭通市土地利用的空間分布特征，引入標(biāo)準(zhǔn)差橢圓進(jìn)行分析，但由于其水域和未利用地的面積微小，在該部分只研究耕地、林地、草地和建設(shè)用地的空間轉(zhuǎn)移特征。并計(jì)算得出2000、2010、2020年扁率及轉(zhuǎn)角（表4），其中扁率的取值范圍為0～1，值越接近1 則橢圓越扁，方向性越強(qiáng)。結(jié)合圖2 能更直觀明了的看出昭通市四大地類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓變化情況，草地作為昭通市的第三大土地利用類(lèi)型，其扁率最小，方向性最不明顯，分布零散；耕地、林地和建設(shè)用地的扁率均在0.35～0.43 之間，扁率相對(duì)較小，其中建設(shè)用地的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓在2000-2010 年旋轉(zhuǎn)角度最大，由北向東旋轉(zhuǎn)。

本研究選取重心遷移模型分析昭通市耕地、林地、草地和建設(shè)用地在2000-2010、2010-2020 年兩個(gè)時(shí)間段的遷移距離和遷移路徑（表4、圖2）。耕地的重心在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的遷移路徑都向東北方向遷移，遷移距離分別為1.69 km、2.07 km，且重心由大關(guān)縣移至彝良縣。林地在三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的重心均位于彝良縣西部，均呈現(xiàn)向西南方向遷移的現(xiàn)象，遷移距離分別為2.69 km、2.58km。草地的重心在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)不僅遷移方向不同，且遷移距離相差較大，重心先向西南方向遷移，遷移距離為1.28km，再向東偏北方向遷移，遷移距離為6.80 km，表明昭通市的草地在2010—2020 年穩(wěn)定性較差，變化程度較劇烈。建設(shè)用地重心先由大關(guān)縣向東南方向遷至彝良縣，再向西南方向遷移，遷移距離分別為41.36 km、8.19 km，兩個(gè)時(shí)間段的遷移距離差異較大。

3.2 景觀格局演變特征

（1）景觀層級(jí)水平特征

本研究在景觀水平上共選取11 個(gè)指數(shù)反映昭通市景觀在空間上的異質(zhì)性和聚集性（表5）。首先，從景觀密度及大小差異來(lái)說(shuō)，選取了斑塊數(shù)目NP 和斑塊密度PD，2000—2020 年NP 和PD 均呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明昭通市景觀破碎程度進(jìn)一步加深，其中2000—2010 年的變化幅度較2010—2020 年大，說(shuō)明前10 年人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀的干擾程度較后10 年大。其次，從形狀指標(biāo)上選取平均斑塊分維數(shù)MPFD 和景觀形狀指數(shù)LSI，其中MPFD 呈先減后增態(tài)勢(shì)，但整體有所下降，表明景觀鑲嵌體復(fù)雜程度降低；而LSI 呈上升趨勢(shì)， 說(shuō)明人類(lèi)對(duì)景觀的干擾使景觀類(lèi)型趨于分散，離散度增加。再次，在景觀面積邊緣指標(biāo)中選取最大斑塊指數(shù)LPI 和邊緣密度ED 反映昭通市景觀分布優(yōu)勢(shì)和邊界形狀的復(fù)雜程度，LPI 呈先增后減態(tài)勢(shì)且在后10 年下降幅度較大，表明昭通市近10 年最大斑塊分布優(yōu)勢(shì)程度大大降低；而2000—2020 年ED 呈上升趨勢(shì)，表明昭通市2020 年景觀邊界規(guī)整程度較2000年小。另外，景觀多樣性方面選取香農(nóng)多樣性指數(shù)SHDI和香農(nóng)均勻度指數(shù)SHEI，SHDI 與SHEI 均呈上升趨勢(shì)，表明各景觀類(lèi)型的空間分布形態(tài)趨于均衡化，昭通市景觀多樣性增加。最后，從景觀聚集性中選取聚集度AI、散步與并列指數(shù)IJI 和景觀蔓延度指數(shù)CONTAG，2000—2020 年AI 和CONTAG 均呈下降趨勢(shì)，表明各景觀類(lèi)型聚集度降低，出現(xiàn)逐漸分化現(xiàn)象，景觀連接性變差；而IJI 呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明在這20 年間，昭通市各景觀類(lèi)型受到限制，彼此臨近。

總體來(lái)說(shuō)， 2000—2020 年昭通市景觀格局呈現(xiàn)出景觀破碎度和異質(zhì)性增加，連通性降低，最大斑塊分布優(yōu)勢(shì)減弱，景觀結(jié)構(gòu)分布均勻程度加深，景觀間趨于分散，景觀多樣性擴(kuò)展和景觀形狀趨于復(fù)雜的特征。

（2）景觀類(lèi)型水平特征

本研究在景觀類(lèi)型水平上選取8 個(gè)指數(shù)反映昭通市景觀格局演變特征（圖3）。斑塊數(shù)目NP 可以衡量出某一景觀類(lèi)型的斑塊個(gè)數(shù)，斑塊數(shù)目的大小與景觀破碎度有較好的正相關(guān)性，斑塊數(shù)目越大，破碎度越高。昭通市六大景觀類(lèi)型中，斑塊數(shù)目最大的是耕地，其次為草地；斑塊數(shù)目最小的為未利用地。2000—2010 年，除水域的斑塊數(shù)目呈下降趨勢(shì)外，其它五種景觀類(lèi)型斑塊數(shù)目都呈上升趨勢(shì)，其中建設(shè)用地增大幅度最大，說(shuō)明建設(shè)用地破碎度大大增加；2010—2020 年，水域和草地斑塊數(shù)目有所減少，反映出草地和水域在這一階段景觀破碎化程度降低，耕地、林地、建設(shè)用地和未利用地斑塊數(shù)目增加，表明破碎度提高。

邊緣密度ED 能揭示景觀被邊界的分割程度和景觀連通性。昭通市邊緣密度最大的景觀類(lèi)型是耕地和林地，且大小和波動(dòng)幅度趨于一致，反映出昭通市耕地和林地斑塊形狀最復(fù)雜，邊界的分割程度最大。2000—2020 年，除未利用地邊緣密度呈減小趨勢(shì)外，其它景觀類(lèi)型的邊緣密度均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，說(shuō)明近二十年昭通市耕地、林地、草地、水域和建設(shè)用地的邊界復(fù)雜程度逐漸增加，景觀異構(gòu)性增大，而水域的邊界形狀復(fù)雜度逐漸降低。

斑塊密度PD 能表現(xiàn)出某種斑塊在景觀中的密度，可反映出景觀整體的異質(zhì)性與破碎性以及某一景觀類(lèi)型的破碎化程度，反映景觀單位面積上的異質(zhì)性。斑塊密度趨勢(shì)變化圖與斑塊數(shù)目趨勢(shì)變化圖趨于一致，說(shuō)明研究結(jié)果具有較高的可靠性。建設(shè)用地、耕地和水域斑塊密度波動(dòng)相對(duì)較大，說(shuō)明這三種景觀類(lèi)型受人類(lèi)活動(dòng)干擾程度較深。

最大斑塊指數(shù)LPI 有助于確定出景觀的優(yōu)勢(shì)斑塊類(lèi)型。昭通市林地的最大斑塊指數(shù)最大，呈現(xiàn)先增后減趨勢(shì)，說(shuō)明近十年隨著人類(lèi)活動(dòng)頻率和干擾力度的增加，使林地這一自然景觀斑塊產(chǎn)生割裂現(xiàn)象。2000—2020 年林地的最大斑塊指數(shù)在21%～23% 之間浮動(dòng)，耕地和草地最大斑塊指數(shù)在3%～5% 之間浮動(dòng)，而水域、建設(shè)用地和未利用地的最大斑塊指數(shù)均小于1%，說(shuō)明林地為昭通市景觀優(yōu)勢(shì)斑塊類(lèi)型。

景觀形狀指數(shù)LSI 表示某一景觀類(lèi)型的斑塊復(fù)雜程度，當(dāng)景觀中斑塊為正方形時(shí)，景觀形狀指數(shù)為1，當(dāng)景觀中斑塊形狀偏離正方形時(shí)，景觀形狀指數(shù)增大。2000—2020年，除未利用地的景觀形狀指數(shù)呈下降態(tài)勢(shì)外，其它景觀類(lèi)型均呈現(xiàn)出不同程度的增加態(tài)勢(shì)，表明在人類(lèi)對(duì)不同景觀類(lèi)型的開(kāi)墾利用下使未利用地斑塊形狀簡(jiǎn)化、斑塊面積更加規(guī)整，而耕地、林地、草地、建設(shè)用地和水域斑塊形狀更復(fù)雜，其中耕地的斑塊形狀和邊界復(fù)雜程度最高。

聚集指數(shù)AI 能表現(xiàn)出景觀中不同類(lèi)型斑塊的聚集程度，聚集指數(shù)越大表明某一景觀類(lèi)型聚集程度越高。昭通市六大景觀類(lèi)型中聚集度最大的是林地，最小的為水域。2000—2010 年，除水域呈現(xiàn)進(jìn)一步聚集現(xiàn)象外，其它五種景觀類(lèi)型都呈現(xiàn)離散狀況，其中建設(shè)用地離散程度最大；2010—2020 年，水域和建設(shè)用地聚集指數(shù)增大，且建設(shè)用地增加幅度最大，說(shuō)明水域和建設(shè)用地在該階段存在進(jìn)一步聚集現(xiàn)象且建設(shè)用地聚集幅度變動(dòng)最大，人類(lèi)在利用土地資源時(shí)對(duì)水域和建設(shè)用地的開(kāi)墾利用形狀趨于規(guī)則，耕地、林地、草地和未利用地聚集指數(shù)減小，折線趨于平緩，反映出這四種景觀類(lèi)型聚集程度雖然減小但變化幅度不大。總體來(lái)說(shuō)，2000—2020 年，除水域聚集程度在增大外，其余景觀類(lèi)型聚集程度都在縮小。

平均斑塊分維數(shù)MPFD 能反映出人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀格局的影響程度，值越接近1 說(shuō)明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀干擾程度越大?？傮w來(lái)說(shuō)，昭通市建設(shè)用地景觀的平均斑塊分維數(shù)最接近1，表明建設(shè)用地受人為干擾程度較大。2000—2020 年波動(dòng)幅度最大的景觀類(lèi)型為未利用地、其次為水域和耕地，未利用地呈下降趨勢(shì)，反映出未利用地受人類(lèi)活動(dòng)干擾程度增加，水域呈先下降后上升趨勢(shì)，表明在前十年人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水域的影響程度較后十年大，耕地呈上升趨勢(shì)，表明耕地受人為干擾和制約程度逐漸降低。

散步與并列指數(shù)IJI 反映不同景觀類(lèi)型空間分布關(guān)系和混合程度，對(duì)于受某種自然條件嚴(yán)重制約的生態(tài)系統(tǒng)分布特征反映顯著。昭通市近20 年來(lái)，六大景觀類(lèi)型的散步并列指數(shù)都呈現(xiàn)不同程度的增加，表明自然生態(tài)環(huán)境退化且對(duì)各種地類(lèi)都產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié)論

昭通市作為長(zhǎng)江上游南岸較大支流之赤水河流域的發(fā)源地，深度了解其土地利用景觀格局演變及驅(qū)動(dòng)因素能對(duì)加強(qiáng)赤水河生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)等重要生態(tài)空間保護(hù)和管控，持續(xù)推進(jìn)山水林田湖草一體化治理和歷史遺留廢棄礦山等生態(tài)修復(fù)，維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全提供參考依據(jù)。本文基于2000—2020 年土地利用數(shù)據(jù)，并綜合利用GIS 空間分析、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、重心遷移模型、景觀格局指數(shù)及主成分分析法等方法，研究了近 20 年來(lái)昭通市土地利用景觀格局時(shí)空演變及其驅(qū)動(dòng)因素。主要結(jié)論如下：

（1）2000—2020 年，昭通市的主要用地類(lèi)型為林地、耕地和草地，其中耕地和草地面積下降，耕地主要流向林地、草地和建設(shè)用地，草地主要流向耕地和草地。從耕地、林地、草地和建設(shè)用地的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析中，草地的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓扁率最小，方向性最弱，建設(shè)用地旋轉(zhuǎn)角度最大。從重心分布及遷移來(lái)看，耕地、林地和草地的重心相對(duì)穩(wěn)定且基本穩(wěn)定分布在彝良縣西部，重心遷移距離最大為建設(shè)用地，且遷移路徑由大關(guān)縣中部遷至彝良縣東部。

（2）從景觀類(lèi)型水平上分析昭通市近20 年景觀變化，建設(shè)用地、耕地、林地和草地破碎化程度加劇，水域破碎化程度有所緩解；耕地、林地、草地、水域和建設(shè)用地的邊界復(fù)雜程度逐漸增加，景觀異構(gòu)性增大，而水域的邊界形狀復(fù)雜度逐漸降低；六大景觀類(lèi)型中除水域外的五種景觀類(lèi)型在單位面積上的異質(zhì)性均增強(qiáng)；景觀優(yōu)勢(shì)斑塊類(lèi)型為林地；六大景觀類(lèi)型中除未利用地外的五種景觀類(lèi)型的斑塊形狀和復(fù)雜程度都呈現(xiàn)不同程度的加深；六大景觀類(lèi)型中除水域外的五種景觀類(lèi)型聚集程度均呈下降趨勢(shì)；六大景觀類(lèi)型中除未利用地外的五種景觀類(lèi)型，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的干擾程度均加深；六大景觀類(lèi)型的空間分布關(guān)系和混合程度均呈不同程度的增加趨勢(shì)，其中建設(shè)用地增加幅度最大。

（3）從景觀層級(jí)水平上分析，昭通市近20 年隨著時(shí)間變化斑塊數(shù)量逐漸增加，景觀破碎化程度逐漸增加，連通性降低，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)且景觀形狀更為復(fù)雜，斑塊形態(tài)受人為干擾較大，各景觀間的相互轉(zhuǎn)換造成景觀格局進(jìn)一步破碎化。

隨著脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)略全面取得勝利和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出，山區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況得到了大大的改善，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，景觀格局不斷變化，不合理的利用土地資源導(dǎo)致其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能逐漸開(kāi)始退化，這一現(xiàn)象在地形復(fù)雜、生境脆弱的山區(qū)尤為明顯。本研究以昭通市為例，研究其土地利用景觀格局演變特征可豐富西南山區(qū)在景觀生態(tài)上的研究成果，并為未來(lái)昭通市土地利用規(guī)劃和生態(tài)安全保護(hù)提供一定參考依據(jù)。土地利用景觀格局演變是自然因素和人類(lèi)活動(dòng)的綜合反映，本研究?jī)H在二維尺度上選取景觀指數(shù)分析景觀格局演變特征，在未來(lái)研究中應(yīng)從三維尺度出發(fā)，進(jìn)一步全面的探索研究區(qū)景觀格局演變特征，同時(shí)從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境、政府政策三方面分析區(qū)域景觀格局驅(qū)動(dòng)力，并科學(xué)全面為昭通市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)為一體的可持續(xù)發(fā)展提出相關(guān)建議。

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