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基于MSPA与MCR模型的嫩江上游流域景观生态安全格局研究

李蓉  
【摘要】:嫩江上游水系发达,生物资源丰富,森林覆盖率41.53%。改革开放以来,随着嫩江上游旅游业的兴起,城市规模不断扩大,建设用地供求关系日趋严峻,导致生态系统破坏严重,经济发展和自然环境维护尚未达到平衡,生态系统功能受到严重破坏。近年来,我国不仅积极建设生态文明,而且许多学者也倾向于生态环境保护的研究。基于以上背景,本文以嫩江上游流域为研究区域,以2019年Landsat 8遥感影像为基础,运用MSPA模型和景观连通性指数方法提取生态源地,基于MCR模型来识别生态廊道。在该区域内合理构建的景观生态安全格局,对于水土保持和维护生物多样性,促进生态文明建设及上游生态经济转型具有重要意义。主要研究内容如下:(1)本文对嫩江上游流域的土地分为林地、草地、耕地、水域、建设用地及未利用地六类。利用FRAGSTAT软件计算景观指数,并对嫩江上游地区景观格局特征进行了分析,结果表明,嫩江上游流域存在土地利用不合理现象,各景观分布不均,生态用地景观斑块破碎程度高,对以上问题提出了相应的解决对策。(2)基于景观生态安全格局理论,结合研究区实际情况,选取林地、水域为生态用地,运用MSPA模型和景观连通性指数方法提取生态连通性强的斑块作为生态源地,核心区域景观面积占生态用地的54.85%,桥接区域仅占生态用地4.34%,结果表明:嫩江上游流域内物种群落栖息地面积较广,但作为能量交换和物质流动的迁徙通道面积较小,分布较为集中,不利于物种迁徙。(3)提取斑块连通性指数dPC值最大的16块核心区作为生态源地,其中dPC值最大的斑块4和斑块5面积为:999.45km~2,1105.92km~2,dPC值为:38.35262,30.93579,主要位于内蒙古鄂伦春自治旗内吉文林业局吉库林场附近及奎勒河自然保护区附近,其余斑块位于嫩江源头、阿里河国家森林公园、克一河林业局霍都奇林场与诺敏林场、铁岭山、多布库尔自然保护区、大孤山、老爷岭、七二七林场、大平山、金水山、门鲁河湿地自然保护区、胜山林场、科洛河自然保护区及嫩江尼尔基水库,在土地利用与环境保护的工作中生态源地应当加强管理力度;源地为林地与水域,生态服务功能极佳,未来的工作规划还是维持和保护。对于源地区域内部的为数不多的建设用地,提议有关部门颁布相关搬迁政策,提倡当地住民在适建区区域建房。对于源区的部分耕地,建议改变产业结构,提倡生态农业或退耕还林。(4)考虑自然,社会和生态三种因素选择了八个阻力因子,利用层次分析法建立一个阻力评价系统,并使用MCR模型来构造一个最小累积阻力面。然后使用Arc GIS的空间分析方法来确定最小累积阻力面的缓冲区、生态廊道和生态节点。结合景观生态安全格局的上述要素,得出嫩江上游流域的景观生态安全格局。最后,对嫩江上游流域景观生态安全格局和土地利用叠加,总结分析了景观生态安全格局下土地利用的组成和分布特点。研究结果表明,多数土地分配是科学合理的,有助于生态功能和过程的发挥。还有部分地区患有生态安全问题,本文主要从生态源地,不同阻力程度的缓冲区,生态廊道及生态节点四个方向进行分析,并对嫩江上游流域提供了生态用地维护意见及相应的解决方法。


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