基于光谱混合分解的果园扩张特征与种植适宜性研究

以果园为代表的经济作物种植面积迅速扩张,其在获得一定经济收益的同时,也造成了一系列的生态环境问题。开展果园扩张及其演变特征研究,是助力果园生态可持续发展的重要内容。本研究以山东省烟台市苹果主产区栖霞市、莱阳市以及海阳市为研究区,基于线性光谱混合分解方法提取土地利用数据,分析了1998—2019年研究区果园种植面积变化情况,并结合扩张强度、扩张速率以及景观格局指数探析了当地果园扩张演变特征及其规律,进而通过种植适宜性评价体系,分析3个研究区果园种植适宜性分布情况。结果表明:研究期间,研究区果园呈持续扩张趋势,且明显分为快速扩张(1998—2010年)和平稳扩张(2010—2019年)两个阶段,其果园分别扩张409.25、684.71 km^(2);此外,约68.11%的果园扩张发生在北部栖霞市,这使当地形成以果园种植为主的农业经济发展模式。1998—2019年间,果园扩张主要来源为林地和耕地,其贡献率分别约为23.55%和55.52%;其中,一熟作物为主要耕地来源,其果园扩张贡献率高达42.51%,而裸地贡献率最低。2010年以后,研究区果园扩张由“填充式”转为“零散式”扩张,果园结构聚集度下降,破碎度增大;此外,果园扩张主要优先发生在高海拔以及山地,优先扩张区具有充足的气候资源与优良的自然地理条件,有利于苹果树生长发育。果园扩张达到一定规模时,会受海拔、坡度以及农村劳动力等因素的限制,逐渐向地形条件相对较差的地区扩张,可能造成果园收支不平衡现象和较大的潜在水土环境风险,当地政府应予以重视,并进一步加以控制。栖霞市的果园种植区整体种植适宜性较高,果园生长发育外部环境良好,尤其是气候条件;受土壤条件影响,莱阳市与海阳市果树种植区外部投入量相对较大。