东北林草交错区土地利用对生态脆弱性的影响评价
【摘要】：随着全球变化研究的深入和发展,土地利用变化及其对环境的影响研究已成为目前全球变化研究的前沿和热点课题。由于自然环境和人类生存方式存在差异,不同地区在环境和发展的双重胁迫与压力下,表现出一定程度的脆弱性。通过LUCC计划,人们把研究焦点集中到生态脆弱区的土地利用变化以及环境效应上来。
从自然、社会、经济、技术和环境五个角度进行了东北林草交错区生态脆弱性背景分析,认为地质、地貌、气候、土壤、植被等自然因素是研究区生态脆弱性的基础和潜在因素,人为不合理活动是造成生态脆弱性加速的主导因素;以20世纪80年代中后期、90年代中期和2005年三期TM影像为信息源,并结合其他调查统计资料,在遥感图像处理软件和GIS的支持下,对东北林草交错区进行土地利用分类;以降水量、DEM、土壤质地、土壤有机质、土地利用覆被数据、≥0℃年积温、大于6m/s大风天数和NDVI植被数据为源数据,根据“压力—状态—响应”模型构建了基于土地利用的生态脆弱性评价指标体系,并对研究区生态脆弱性开展了评价,继而利用所评价结果对研究区土地利用格局和生态脆弱性格局进行动态分析,最后揭示了东北林草交错区生态脆弱性的土地利用效应。
研究发现,东北林草交错区土地利用类型以林地和草地为主,占研究区面积的70%以上;耕地次之,占研究区面积的17%;其他土地利用类型面积较小;从20世纪80年代中后期—2005年耕地面积一直处于增长状态,增长面积10315.72km~2,城乡、工矿、居民用地面积也有少量增加,其他土地利用类型面积呈减少趋势,草地面积减少最多,减少6794.02 km~2,林地面积减少2386.51 km~2。
东北林草交错区以轻度脆弱区和中度脆弱区为主,其中大兴安岭北部地区和松辽平原脆弱性低,内蒙古高平原东部和燕山山地脆弱性高,20世纪80年代中后期―2005年研究区生态环境不断恶化,表现为轻度脆弱区面积大量转向中度脆弱区和强度脆弱区,轻度脆弱区面积减少,中度脆弱区和强度脆弱区面积增加。生态环境恶化方向表现为:从西部内蒙古高平原东缘向东至松辽平原,从南部燕山山地向北部大兴安岭地区恶化。
通过对生态脆弱性与土地利用耦合分析得出:从不同土地利用类型的脆弱程度分布特征分析,20世纪80年代中后期各种土地利用类型主要处于轻度脆弱区和中度脆弱区,从20世纪90年代中期开始,各种土地利用类型主要处于中度脆弱区,强度脆弱区面积比例明显提高;从不同生态脆弱程度下土地利用类型的分布特征分析,微度脆弱区以水域为主,在轻度脆弱区和中度脆弱区中都以林地、草地和耕地为主,强度脆弱区主要土地利用类型从未利用土地转向草地;20世纪80年代中后期―2005年,各种土地利用类型生态脆弱度指数整体呈上升趋势,各土地利用类型生态环境质量下降,其中未利用土地生态脆弱度指数最高,水域最小;从变化情况看,水域、城乡、工矿、居民用地和草地恶化速度最快,林地恶化速度最慢。
【关键词】：东北林草交错区 土地利用 生态脆弱性 影响评价 耦合分析 【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X826
【目录】：
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-10
- 1 绪论10-20
- 1.1 研究背景10
- 1.2 研究目的和意义10-12
- 1.3 生态脆弱性研究进展12-17
- 1.3.1 国外研究现状13-14
- 1.3.2 国内研究现状14-15
- 1.3.3 脆弱性评价方法15-17
- 1.4 研究内容17-18
- 1.4.1 研究区生态背景数据库的建立17
- 1.4.2 基于土地利用的研究区生态脆弱性评价指标体系17-18
- 1.4.3 东北林草交错区生态脆弱性评价18
- 1.4.4 土地利用和生态脆弱性的耦合分析18
- 1.5 研究方法和技术路线18-20
- 2 研究区生态脆弱性背景解析20-27
- 2.1 调研与资料搜集20
- 2.2 研究区概况20-21
- 2.3 生态脆弱性背景分析21-27
- 2.3.1 自然解析22-23
- 2.3.2 社会解析23-24
- 2.3.3 经济解析24-25
- 2.3.4 技术解析25-26
- 2.3.5 环境解析26-27
- 3 生态脆弱性评价模型构建27-40
- 3.1 评价方法27-28
- 3.2 评价指标体系构建28-38
- 3.2.1 生态适宜性指数28-34
- 3.2.2 景观空间格局指数34-36
- 3.2.3 土地资源利用程度指数36-38
- 3.3 指标无量纲化处理38-39
- 3.3.1 指标同趋势化38
- 3.3.2 指标无量纲化38-39
- 3.4 评价指标权重确定39
- 3.5 生态脆弱性指数构建39
- 3.6 生态脆弱程度等级确定39-40
- 4 研究区生态脆弱性评价40-57
- 4.1 数据来源与软件平台40
- 4.1.1 数据来源40
- 4.1.2 软件平台40
- 4.2 数据预处理40-45
- 4.2.1 DEM 的生成41-42
- 4.2.2 气象数据预处理42-45
- 4.3 脆弱性评价数据库构建45-47
- 4.3.1 LUCC 数据库的构建45-46
- 4.3.2 气象数据库的构建46
- 4.3.3 土壤质地数据库的构建46-47
- 4.3.4 遥感影像数据库的构建47
- 4.4 生态脆弱性评价及时空变化分析47-57
- 4.4.1 生态脆弱性的空间分布47-53
- 4.4.2 生态脆弱性转换的时空特征53-57
- 5 研究区生态脆弱性与土地利用的耦合分析57-82
- 5.1 研究区土地利用时空变化分析57-72
- 5.1.1 土地利用类型的空间分布58-63
- 5.1.2 土地利用类型转换的时空特征63-72
- 5.2 研究区生态脆弱性与土地利用耦合分析72-82
- 5.2.1 土地利用与生态脆弱性相关分析72-78
- 5.2.2 生态脆弱性与土地利用相关分析78-80
- 5.2.3 土地利用类型生态脆弱度分析80-82
- 6 总结与展望82-86
- 6.1 结论82-84
- 6.2 展望84-86
- 参考文献86-90
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与课题90-91
- 致谢91-92
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