基于RS和GIS的流域生态健康评估研究

【摘要】：生态系统健康研究最早出现在20世纪70年代,随着人类活动和生态系统的关系越来越密切,其对生态系统造成的影响也越来越大,生态系统健康已经成为生态学研究的一个热点领域。流域作为相对完整的生态学基本单元,以流域为单元进行生态健康评估研究越来越得到生态学专家和一些学者的关注。同时,RS和GIS技术的发展也为流域生态健康研究提供了有力的技术手段,采用RS和GIS技术进行流域单元的生态健康评估研究成为生态系统健康研究的重要方向和生态系统综合管理的核心。 本文以洞庭湖区为研究对象,以景观生态学和流域生态学为理论基础,以遥感影像为主要数据源,结合其他辅助数据,首先进行了研究区范围的界定以及子流域的划分,根据流域生态系统构成和流域范围内陆域污染源-岸边带传输-水域汇集的生态过程,将流域划分为陆域、岸边带和水域三部分,依据生态特征的差异分别选取不同的评估指标体系,陆域根据土地因子、生物因子和污染胁迫特征选取指标体系,岸边带指标选取主要是参考结构稳定性和功能完整性,水域指标的选取则关注水质和水域生境特征状况。然后,通过层次分析法和专家打分法进行指标权重的确定。最后利用综合指数法进行流域生态健康综合评估,揭示了洞庭湖区及其各子流域生态健康的空间分布规律。 研究结果显示,洞庭湖区各子流域的综合健康指数分值位于3-8之间,健康状况多属于良好或一般。位于中心的大通湖和东南部的湘江子流域健康状况较差,综合健康指数分值为3.98和4.43,健康等级属于较差和一般水平,需要加强退田还湖的力度、岸边带的植被恢复治理以及水质的监测与污染控制。生态健康状况较好的是南洞庭湖和新墙河子流域,生态健康指数分值为7.32和7.43,属于良好的健康水平,河流水体污染和水土流失的预防和治理是需要关注的重点内容。 该研究表明,利用RS和GIS技术,通过陆域-岸边带-水域的划分来分别选取评估指标,开展流域生态健康评估是可行的,其评估结果充分显示了流域生态健康状况的空间分布特征,为当地生态系统保护和管理提供科学的依据,为流域生态健康评估相关研究提供了探讨参考。