基于分形理论的区域喀斯特地区土地利用动态分析——以广西都安瑶族自治县为例
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２ １ 年 ９月 ０１
广西师范学院学报 ： 自然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｘ ｅ ｃ ｅ ｓ Ｅ ｕ ａ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｄ ｔｏ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｉＴ ａ ｈ ｒ ｄ ｃ ｔ ｉｅ ｔ ｏ ｏ ｓ ｙ： ｔ ｒ ｌ ｉｎ ｅ Ｅ ｉ ｎ Ｓ ｉ
互作 用 、 互影 响形 成 的喀斯 特 土地生 态经 济 系统 ， 具有 复 杂 系统 的一般 特 征 。 同时 ， 斯 特 土地 利 相 它 喀 用 系统具 有土 地生 态环 境先 天脆 弱 、 土地生 产力 低 、 水土 环境 要素 缺失 、 土地 石漠 化 日益严 重 、 社会 —— 经济 子系 统干 扰强 烈等 特征 。都 安瑶族 自治县 （ 下文 简 称都 安 县 ） 我 国西 南 喀斯 特 地 区 的典 型 代 表 。 是
西盆 地过 渡 的斜坡 地带 。全 境多 以 喀斯特 石 山为 主 ， 只有 少数 地 带 有 土 山丘 陵分 布 。山 地 、 陵 、 丘 台地
和谷 地平 原分 别 占全县 面积 的 ７ ． ％、３２ ７９ １ ． ％和 ８ ９ ．％。气 候 为 中亚 热 带 季 风气 候 与 南亚 热 带 季 风气 候 区的过 渡地 带 ， 年均气 温 １ ．～２ ．℃ ， ８２ １ ７ 年降 雨量 １０ ～１ ０ ２０ ０ｍｍ。雨量 集 中于夏 季 ， 占年 降雨量 ９ 约
的 ６ ． ％ ， 以暴雨 形式 降落 ， ８３ 且 常造 成 洪 涝 灾 害 。地表 水 系 不 发 育 ， 下 水 丰 富 ， 埋 藏深 ， 量 、 位 地 但 水 水 动态 不稳 ， 、 春 秋干 旱 ， 土 流失 日趋严 重 。土壤 以石 灰 岩土 为 主 ， 水 占全县 土 地 总 面积 的 ８ ．８ ３ ２ ％。 自然
Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ １ ＶＯＩ２８ ． ＮＯ． ３
第 ２ 卷 第 ３期 ８
文 章编 号 ：０ ２ ７ ３ ２ １ ） ３ ０ ０—０ １ ０ —８ ４ （０ １ ０ —０ ５ ７
基 于分 形 理 论 的 区域 喀 斯特 地 区土地 利 用 动态 分 析
— —
以 广 西都 安 瑶 族 自治 县 为 例
通 过 分 形 模 型 ， 算 出 这 ４个 时 相 各 土 地 类 型 的分 形 维 数 和 稳 定 性 指 数 。结 合 ２ 计 ８年 来 各 土 地 类 型 的 面 积 及 斑 块 数 量 变 化 情 况 ， 量 分 析 其 土 地 利 用 空 间 格 局 变 化 ， 以 此 为 依 据 ， 讨 各 土 地 利 用 类 型 的 复 杂 性 和 稳 定 性 ， 析 定 并 探 分 喀 斯 特 地 区土 地 利 用 空 间格 局 变 化 的 原 因 。 结 果 表 明 ：８年 来 ， 地 类 间 的稳 定 性 指 数 差 别 很 大 ， ２ 各 同一 地 类 不 同 时 期 的稳 定 性 指 数 也 有 较 大 差别 。这 种 变 化 与 喀 斯 特 地 区 先 天 脆 弱 的 地 质 — — 生 态 背 景 有 关 外 ， 与 各 种 垦 荒 、 还 毁 林 、 策 、 理保护等人 为因素密切相关。 政 管 关键词 ： 形理论 ； 分 喀斯 特 ； 地 利 用 ； 态 分 析 土 动
收 稿 日期 ：０ １ ８ ８ ２ １ —０ —１
＊
基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 （０ ７２ ０ ； 西 自然 科 学 基 金 项 目（Ｏ ｌ Ｘ Ｆ ０８ ０ 国 ４ ８ １ ５ ）广 ２ ｌ Ｇ ＮＳ Ａ １ｏ ３和 ０ ３ ０ １ ） 广 西 新 世 纪 ８２２Ｚ ； 十百 千人 才 工 程 、 西 自然 科 学 基 金 重 大基 础研 究 专 项 （ ０ １ ＸＮ Ｆ ０８ ０ ） 广 ２ ０ Ｇ Ｓ Ｅ １０ ３ 通 讯 作 者 ： 宝 清 （９ ６ ）男 ， 西 临 川 人 ， 士 ， 授 ， 点 研 究 喀 斯 特 地 区生 态 环 境 治 理 问题 （ ｂ １３ ＠ｇ — 胡 １６ 一 ， 江 博 教 重 ｈ ｑ ２０ ｘ
苏广 实 、 宝清 胡
等 曾用信 息熵 理论 、 尼 系数 、 基 洛伦茨 曲线 、 尔 可 夫链 、 ｓＧＩ 方 法对 喀斯 特 地 马 Ｒ — Ｓ等
区土 地利 用做 过研 究 ， 分形 理论 应用 的较 少 ， 但 研究 的也 不够 深入 。用 分形 的思 想来 考察 喀斯 特地 区 土
地利 用类 型 的空 间格局 ， 以把它 看作 是一 种不 规则 几 何 对象 ， 果 它具 有 分 形性 质 ， 可 如 就可 以计算 其 分 维 ， 而得 到一 种更 加科 学 的综合 描述 土地 利 用结构 及 其 变化 的定量 指 标 。进 而 还 可 以用 分 维 的 变化 从 对 Ｌ Ｃ的驱 动机 制进行 分 析 ， 得 喀斯 特 地 区 土地 利 用结 构 优 化 配置 ， 保 持 土 地 利 用 系 统 的 良性 ＵＣ 使 并
中 图分 类号 ：３ １ ２ Ｆ ０ ． 文 献标 识 码 ： Ａ
土地 利用 景观 格局 是一 种在 自然 和人 类双 重作 用下 的产 物 ， 有不 规则 、 对不稳 定 性和 复杂 性特 具 相 征 。喀斯 特土 地利 用空 间格局 是 喀斯 特地 质—— 生 态环 境 背景 下 ， 由资 源 、 态 、 生 经济 与社 会 等要 素相
龙
静 ， 宝 清 ， 占明 胡 刘
（ 西师 范学 院 资 源与环 境科 学学院 ， 西 南 宁 ５ ０ ０ ） 广 广 ３ ０ １
摘 要 ： 于 喀 斯 特 地 区 的 广 西 都 安 瑶 族 自治 县 １７ 基 ９ ７年航 片 数 据 ，９ ８年 、 ９９年 和 ２ ０ １８ １９ ０ ５年 遥 感 影 像 数 据 ，
循环 ’ ， 而使 得 区域土 地利 用生 态经 济效 益最 大化 以及 为石 漠化综 合 治理 提供 科学依 据 。 从
１Hale Waihona Puke 研 究 区概 况 都安 瑶族 自治 县位 于广 西 中部偏 西 ， 于 １ ７４ ０ 。１Ｅ，３４ ４ ３ 地 处 云 贵高 原 向广 位 ０ 。６ ～１ ８３ ２ 。８ ～２ 。５Ｎ，
广西师范学院学报 ： 自然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｘ ｅ ｃ ｅ ｓ Ｅ ｕ ａ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｄ ｔｏ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｉＴ ａ ｈ ｒ ｄ ｃ ｔ ｉｅ ｔ ｏ ｏ ｓ ｙ： ｔ ｒ ｌ ｉｎ ｅ Ｅ ｉ ｎ Ｓ ｉ
互作 用 、 互影 响形 成 的喀斯 特 土地生 态经 济 系统 ， 具有 复 杂 系统 的一般 特 征 。 同时 ， 斯 特 土地 利 相 它 喀 用 系统具 有土 地生 态环 境先 天脆 弱 、 土地生 产力 低 、 水土 环境 要素 缺失 、 土地 石漠 化 日益严 重 、 社会 —— 经济 子系 统干 扰强 烈等 特征 。都 安瑶族 自治县 （ 下文 简 称都 安 县 ） 我 国西 南 喀斯 特 地 区 的典 型 代 表 。 是
西盆 地过 渡 的斜坡 地带 。全 境多 以 喀斯特 石 山为 主 ， 只有 少数 地 带 有 土 山丘 陵分 布 。山 地 、 陵 、 丘 台地
和谷 地平 原分 别 占全县 面积 的 ７ ． ％、３２ ７９ １ ． ％和 ８ ９ ．％。气 候 为 中亚 热 带 季 风气 候 与 南亚 热 带 季 风气 候 区的过 渡地 带 ， 年均气 温 １ ．～２ ．℃ ， ８２ １ ７ 年降 雨量 １０ ～１ ０ ２０ ０ｍｍ。雨量 集 中于夏 季 ， 占年 降雨量 ９ 约
的 ６ ． ％ ， 以暴雨 形式 降落 ， ８３ 且 常造 成 洪 涝 灾 害 。地表 水 系 不 发 育 ， 下 水 丰 富 ， 埋 藏深 ， 量 、 位 地 但 水 水 动态 不稳 ， 、 春 秋干 旱 ， 土 流失 日趋严 重 。土壤 以石 灰 岩土 为 主 ， 水 占全县 土 地 总 面积 的 ８ ．８ ３ ２ ％。 自然
Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ １ ＶＯＩ２８ ． ＮＯ． ３
第 ２ 卷 第 ３期 ８
文 章编 号 ：０ ２ ７ ３ ２ １ ） ３ ０ ０—０ １ ０ —８ ４ （０ １ ０ —０ ５ ７
基 于分 形 理 论 的 区域 喀 斯特 地 区土地 利 用 动态 分 析
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地利 用类 型 的空 间格局 ， 以把它 看作 是一 种不 规则 几 何 对象 ， 果 它具 有 分 形性 质 ， 可 如 就可 以计算 其 分 维 ， 而得 到一 种更 加科 学 的综合 描述 土地 利 用结构 及 其 变化 的定量 指 标 。进 而 还 可 以用 分 维 的 变化 从 对 Ｌ Ｃ的驱 动机 制进行 分 析 ， 得 喀斯 特 地 区 土地 利 用结 构 优 化 配置 ， 保 持 土 地 利 用 系 统 的 良性 ＵＣ 使 并
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土地 利用 景观 格局 是一 种在 自然 和人 类双 重作 用下 的产 物 ， 有不 规则 、 对不稳 定 性和 复杂 性特 具 相 征 。喀斯 特土 地利 用空 间格局 是 喀斯 特地 质—— 生 态环 境 背景 下 ， 由资 源 、 态 、 生 经济 与社 会 等要 素相
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