收藏本站
《华中农业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄河三角洲道路网络特征及其对生态影响的研究

王天巍  
【摘要】: 道路是人类生活和社会发展中最重要的物质和能量通道。作为人工引入的廊道系统,道路在带来巨大的经济和社会效益的同时,其对生态环境造成的影响却长期以来被人们所忽视。我国对道路生态的系统化研究起步较晚,研究对象也主要集中于西部高原和山区,且主要以高速公路为研究对象。平原区尤其是滨海平原的报道较少,也缺乏不同道路类型之间生态影响的差异性对比研究。因此,有必要在不同生态区以不同道路类型为研究对象,深入地探讨道路对生态环境的影响。作为我国保存最完整的河口三角洲湿地,黄河三角洲以其资源的稀有性、生态的脆弱性而成为研究者长期关注的热点。随着该区域经济的发展,越来越多的工程建设已经造成了原生湿地生境的损失和环境的衰退,成为三角洲经济社会发展与湿地生态保护的矛盾焦点之一。本研究在野外调查的基础上,通过室内分析、模式识别、模型模拟、空间演算等多种手段,在微观尺度和景观尺度两个水平上对黄河三角洲道路系统的特征和演化规律、道路对边际植物生境、草本植物种群、土壤污染和景观水平上的格局影响进行了深入的研究,以期对黄河三角洲地区自然资源的合理利用和区域可持续发展提供参考依据。 (1)基于野外各类道路的调查结果,提出了包含形态检测、模式识别和逻辑推理3个认知层次,适合于滨海平原地区的半自动道路网络提取模型。构建了黄河三角洲1984~2006年间的逐年道路网络数据库。在图论理论的支持下,完成了道路网络的形态特征和空间拓扑结构分析。时序分析结果表明,不同类型道路的扩张特点存在差异。省道和县乡公路扩张的主要驱动力是居民出行需求,油田专用公路的修建主要以满足胜利油田石油生产为主要目的,高速公路的修建主要是国家宏观产业布局和交通布局的需要。空间网络分析和重心分析的结果表明,三角洲道路网络连通状况可以划分为网络发散扩张、回路缓速递减和网络相互连通三个阶段。道路网络空间发展形态呈现出由一轴两核扩张→两岸四区对峙→多核网络互通的发展演化模式。 (2)以野外土壤样品的采集与分析为基础,结合区域环境背景资料,构建了基于区域环境因素推演道路边际重金属含量的MLP神经网络模型,并应用该模型对黄河三角洲道路边际50m范围内的土壤重金属含量进行了2.5m分辨率的逐栅格模拟。结果表明,该模型能够较好的模拟道路边际土壤重金属浓度的空间分布,所得结果具有较高的精度。现代黄河三角洲道路边际的土壤重金属含量略高于山东省土壤背景值,但低于国家环境质量一级标准(除Cd外)。受Cd大面积超标的影响,黄河三角洲道路两侧边际50m范围内的土壤80.69%为轻度污染,15.49%为尚清洁,仅有5.83km~2为清洁。表明道路是其边际土壤的重金属污染源,但对环境尚未造成广泛和显著的危害。不同的道路,其边际土壤的重金属累积规律不同。公路等级越高、车流量越大,重金属浓度越高。随着距道路距离的变化,重金属浓度发生改变。总体上来说,大多数重金属在30m以内达到峰值,其后逐渐降低接近背景值。同时,变化规律受区域环境条件、土地利用方式和重金属累积机制的影响。 (3)在研究区开展了多次野外植被样方调查,首次获得了黄河三角洲道路边际植物群落的主要类别。应用二岐式划分方法,完成了草本植物群落的划分,并通过多样性分析和DCCA排序,研究了道路边际植物群落的梯度演变规律和主要环境驱动因子。研究结果显示,黄河三角洲道路边际草本植物种类计有20科、41属、48种,分别占现代黄河三角洲被子植物的51.3%,34.5%,25.5%,道路边际植被共涉及14个分布区类型,道路边际植被具有广域性,且以温带成分为主,热带性质的属起到补充成分的作用。道路15 m边际内的植被可分为4个群系,11个群丛。碱蓬、芦苇、獐茅、狗尾草是主要建群种。群落的形成和分布同时受到大尺度海陆环境演变和小尺度道路边际环境的双重影响。物种多样性从道路路肩向远处存在明显的递减梯度。物种更替速率形成以道路为中心的单峰分布格局。距道路距离,距海岸线距离和道路类型是决定道路边际植物种群分布的主要因素。省道边际物种更替速率最快,高速公路次之,县乡公路最低。道路作为典型的人工廊道,对现代黄河三角洲的湿生植物产生了较大的干扰,尤其是其两侧10m的带状区域,出现较为明显的湿生植物衰退和中生、旱生物种的入侵,是造成黄河口湿地萎缩的原因之一。 (4)研究在野外调查的基础上,建立了包含1个景观类,3个景观亚类,12个景观系的道路边际景观分类体系。并应用多时相遥感影像,完成了主要道路两侧边际1km范围内的景观分类。应用多种景观格局指数,进行了不同道路类型,不同缓冲区范围和不同景观类别的动态演变特征分析。结果表明,道路边际景观的演变规律受道路发展过程、道路功能差异和区域发展背景的影响。距道路越近,受人为干扰影响越严重。人类对道路边际景观的开发利用降低了景观的多样性,增加了景观的破碎化,造成了自然湿地景观的减少,使景观边界形状趋于规则化发展。提出了基于波尔兹曼热力学的道路边际景观稳定性评价方法,结果表明人类对道路边际持续的负熵输入是决定非自然景观稳定性的主要原因,负熵输入的强度主要受道路功能和分布区域的影响。结合前述微观生态过程研究的结果,可以认为,道路对其边际植被、土壤的微观生态影响不足以导致景观尺度上的格局改变,水盐生态过程、流通过程、破碎化过程、以及接近效应和效益梯度场的存在是影响道路边际景观分布格局和演变的主要原因。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U412.1;X820.3

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 屈广义;铁路网规划环境影响评价方法研究及案例应用[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 马果;生态公路路域生态环境影响分析与评价研究[D];长安大学;2011年
2 吴刚;基于ArcGIS的环鄱阳湖地区生态道路评价体系研究[D];华东交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周广柱;杨立新;王翊安;;营口地区公路路肩土壤含盐量的调查与分析[J];安徽农业科学;2006年09期
2 裘丽,冯祚建;青藏公路沿线白昼交通运输等人类活动对藏羚羊迁徙的影响[J];动物学报;2004年04期
3 田家怡;黄河三角洲鸟类多样性研究[J];滨州教育学院学报;1999年03期
4 田家怡;;黄河三角洲湿地生物多样性与可持续利用[J];滨州学院学报;2005年03期
5 肖笃宁,李秀珍;国外城市景观生态学发展的新动向[J];城市环境与城市生态;1995年03期
6 宗跃光;廊道效应与城市景观结构[J];城市环境与城市生态;1996年03期
7 蔡先华;王炜;戚浩平;;基于GIS的道路几何网络数据模型及其应用[J];测绘通报;2005年12期
8 史文中,朱长青,王昱;从遥感影像提取道路特征的方法综述与展望[J];测绘学报;2001年03期
9 徐宪立;张科利;刘雯;孔亚平;陈济丁;;青藏公路路堤边坡水土保持措施及效益分析[J];长江流域资源与环境;2008年04期
10 李任伟,李禾,李原,张淑坤,钱峥,马在平,姜在兴;黄河三角洲沉积物重金属、氮和磷污染研究[J];沉积学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易成波;周波;丁海容;艾南山;陈洋;;西部中小城市工业园区生态建设策略研究——以重庆永川市工业园为例[J];四川建筑科学研究;2007年06期
2 曾艺君;钟军立;;基于景观生态学的城市居住区景观设计[J];四川建筑科学研究;2010年04期
3 王玉珍;刘永信;魏春兰;;黄河三角洲地区濒危植物种类及其保护措施[J];山东农业科学;2006年04期
4 张金萍;汤庆新;张保华;;基于GIS和RS的山东冠县居民点景观格局特征变化研究[J];山东农业科学;2008年06期
5 刘庆生;刘高焕;范晓梅;;黄河三角洲土壤盐分剖面类型时空分布研究[J];山东农业科学;2010年01期
6 王灵燕;贾文娟;鲍敬;陈天舒;王宝山;;不同甘薯品种苗期耐盐性比较[J];山东农业科学;2012年01期
7 姚剑飞;叶要清;;黄山松成株移植与黄山“梦笔生花”景观恢复[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
8 王再岚;智颖飙;李政海;张荷亮;EMMY Komada;刘玉虹;马文红;张建平;;鄂尔多斯东胜地区土地覆盖的景观格局[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年06期
9 余宜林;;公路建设对其周边环境影响与防治对策[J];安徽职业技术学院学报;2009年03期
10 冀凤全;赵茸;张敦兰;;以景观异质性理论指导城市景观建设[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许克福;;安徽废弃矿区的生态恢复和开发利用研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
2 李明明;王雁;闫世明;陈二萍;卢淑贤;;大气污染扩散模式在环境影响评价中的比较研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
3 苏建雷;王宁;姚翔;;城市生态功能保护区规划理论及措施[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
4 王敏;阮俊杰;王卿;沙晨燕;;上海市滩涂生态系统服务功能价值评价[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
5 霍小鹏;;天然气钻井作业的环境影响及防治措施——以川渝地区为例[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
6 李壁成;方炫;;黄土高原乡村生态系统健康评价指标体系与生态经济功能区试验研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
7 周潮洪;;天津湿地恢复和保护对防汛抗旱的必要性[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
8 荆福全;;城市景观生态环境设计研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
9 傅新;刘高焕;黄翀;刘庆生;;人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
10 杨泽玉;;利用多变量分析法对土壤样品中的碳氢化合物进行定量源解析[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 胡光海;东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D];中国海洋大学;2010年
5 刘伟峰;海洋溢油污染生态损害评估研究[D];中国海洋大学;2010年
6 李文金;亚高寒草甸弃耕地恢复演替过程及其生态学机制研究[D];兰州大学;2010年
7 伍学进;城市社区公共空间宜居性研究[D];华中师范大学;2010年
8 鲁为华;短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究[D];新疆农业大学;2010年
9 夏桂平;基于现代性理念的岭南建筑适应性研究[D];华南理工大学;2010年
10 钱一武;北京市门头沟区生态修复综合效益价值评估研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
2 武欣;武汉城市乡村聚落植物物种组成与多样性研究[D];华中农业大学;2010年
3 曾毅;基于植物群落分析的武汉城市湖泊湿地植被恢复典型模式研究[D];华中农业大学;2010年
4 于波;基本农田动态监测预警研究[D];华中农业大学;2010年
5 刘洁;武汉市城市公园体系研究[D];华中农业大学;2010年
6 杨俊军;野生大豆资源调查、生物学特性与遗传多样性研究[D];华中农业大学;2009年
7 康娅琳;武汉市城市湖泊湿地生态敏感性研究[D];华中农业大学;2010年
8 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
9 国先翠;武汉市城市湖泊生态旅游潜力评价研究[D];华中农业大学;2010年
10 车磊;景观斑块在城市道路绿化中的应用[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晓峰;周伟;王洁;;公路网规划环境影响评价中的困难和不确定性分析[J];安全与环境学报;2006年01期
2 都小尚;刘永;郭怀成;刘慧;阳平坚;杨永辉;;区域规划累积环境影响评价方法框架研究[J];北京大学学报(自然科学版);2011年03期
3 温亚利;谢屹;;中国生物多样性资源权属特点及对保护影响分析[J];北京林业大学学报(社会科学版);2009年04期
4 黄德坤;苏自武;王玺;;道路网对区域环境的影响评价[J];交通节能与环保;2008年01期
5 徐鹤,贾纯荣,朱坦,戴树桂;生态影响评价中生境评价方法[J];城市环境与城市生态;1999年06期
6 徐宪立;张科利;孔亚平;陈济丁;;重庆市骨架公路网规划生态环境影响评价[J];长江流域资源与环境;2006年01期
7 王中根,夏军;区域生态环境承载力的量化方法研究[J];长江职工大学学报;1999年04期
8 闵婕;;基于GIS技术与AHP研究生态环境敏感度分区[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2006年04期
9 姚士谋;;我国城市群的特征、类型与空间布局[J];城市问题;1992年01期
10 左伟,王桥,王文杰,刘建军,杨一鹏;区域生态安全评价指标与标准研究[J];地理学与国土研究;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 马继力;;试述规划环境评价中公众参与的必要性[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(下卷)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李边疆;土地利用与生态环境关系研究[D];南京农业大学;2007年
2 王磊;基于战略环评的公路网规划生态环境影响评价研究[D];长安大学;2009年
3 侯伟;城乡总体规划战略环境评价研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏凤虎;高速公路生态系统评价指标体系的研究[D];长安大学;2003年
2 张松涛;晚清铁路路网规划思想研究[D];广西师范大学;2003年
3 邓朝生;交通规划环境影响评价研究[D];东北师范大学;2004年
4 张海燕;公路网规划方案环境影响评价的研究[D];长安大学;2004年
5 宋瑞平;水土保持基本理论及其在废黄河流域综合治理中的应用研究[D];河海大学;2005年
6 张汉松;基于ArcGIS的规划设计系统研究与实现[D];西安科技大学;2005年
7 储敏;层次分析法中判断矩阵的构造问题[D];南京理工大学;2005年
8 姜东涛;基于ArcGIS8的土地定级与估价数字平台设计与建设研究[D];山东农业大学;2005年
9 汤崇军;退田还湖地区土地利用结构动态变化研究[D];江西师范大学;2006年
10 王敏;铁路既有线地质灾害经济损失评估方法研究[D];中南大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢逸民;刘淑瑶;;近代黄河三角洲盐渍土的治理与开发[J];山东农业科学;1990年01期
2 蒋传和;发展城市网络是我国城市化的可行之策[J];安徽农业大学学报(社科版);1995年02期
3 张晓峰;周伟;王磊;;江西省公路网规划对景观格局的影响分析[J];安全与环境学报;2006年02期
4 娄仲连,董志良;岩质边坡的生态恢复工程新技术研究[J];地下空间;2001年04期
5 丁靖康,赫贵生;年平均气温临界值——设计青藏高原多年冻土区路堤临界高度的一个重要因素[J];冰川冻土;2000年04期
6 吴青柏,李新,李文君;全球气候变化下青藏公路沿线冻土变化响应模型的研究[J];冰川冻土;2001年01期
7 康尔泗,李新,张济世,胡兴林;甘肃河西地区内陆河流域荒漠化的水资源问题[J];冰川冻土;2004年06期
8 裘丽,冯祚建;青藏公路沿线白昼交通运输等人类活动对藏羚羊迁徙的影响[J];动物学报;2004年04期
9 许学工,林辉平,付在毅,布仁仓;黄河三角洲湿地区域生态风险评价[J];北京大学学报(自然科学版);2001年01期
10 段晓峰;许学工;;区域森林生态系统服务功能评价——以山东省为例[J];北京大学学报(自然科学版);2006年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 常军;基于RS和GIS的黄河三角洲海岸线动态变化监测与模拟预测研究[D];山东师范大学;2001年
2 王海梅;黄河三角洲土地利用/覆盖变化及生态系统特征分析[D];内蒙古大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李玉国,孔亚军;黄河三角洲地区盐碱地治理浅见[J];山东水利;2003年01期
2 王继新,艾永梅,成玉明;浅谈黄河三角洲地区渠道防渗技术[J];防渗技术;2000年01期
3 陈宝玲;;论黄河三角洲排盐截渗工程建设[J];山东水利;2006年09期
4 张延福;;黄河三角洲三港口上升为区域性重要港口[J];中国港口;2011年03期
5 杨秀娟;贾永刚;吕杰;;黄河三角洲沉积物工程地质特性分析[J];人民黄河;2010年12期
6 陈钺;;黄河三角洲外向型资源开发之路[J];人民黄河;1992年11期
7 张大秋;张玉森;李学平;;土工布在黄河三角洲地区堤坝工程上的应用[J];中国水利;1993年06期
8 别君;黄海军;樊辉;毕世普;;现代黄河三角洲地面沉降及其原因分析[J];海洋地质与第四纪地质;2006年04期
9 孙长江;李娜;;黄河三角洲地区湿地生态变化及保护[J];治黄科技信息;2007年06期
10 刘桂卫;黄海军;杜廷芹;;现代黄河三角洲近期地面沉降监测及诱发因素研究[J];环境保护与循环经济;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵印良;;黄河三角洲地区地基土物理力学指标与静力触探的关系[A];第四届全国工程地质大会论文选集(二)[C];1992年
2 裴建设;支继辉;;郑州市黄河湿地景观保护与开发研究探析[A];河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
3 范国兰;杜世勇;崔兆杰;薛海全;;现代黄河三角洲地区碱蓬中类二噁英类多氯联苯的分布规律研究[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
4 李艳红;杨爱霞;张雷;;基于RS和GIS的甘家湖湿地景观动态变化分析[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
5 郝家学;李建明;侯淑梅;张经珍;;用动力相似方法制作黄河三角洲地区降水概率预报[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
6 杨玉建;张秀兰;朱建华;季明川;;黄河三角洲地区农业产业结构的空间优化和模式分析[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
7 张伟东;吴爱民;尹言亮;谭丙奎;;黄河三角洲地区苜蓿病虫杂草综合防治技术[A];第二届中国苜蓿发展大会暨牧草种子、机械、产品展示会论文集[C];2003年
8 马志靖;;黄河三角洲地区浅层地下淡水资源开发及供水前景研究[A];中国地质科学院“九五”科技成果汇编[C];2001年
9 刘新社;张宗梅;王娟;;关于黄河三角洲黄河文化建设的思考[A];首届中国水文化论坛优秀论文集[C];2009年
10 杨志恒;;黄河三角洲地区环境容量初探[A];山东环境科学学会2002年度学术论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 成都来也旅游策划管理有限责任公司 北京来也旅游规划咨询有限责任公司 王进;城市休闲空间中的湿地景观规划刍议[N];中国旅游报;2009年
2 本报通讯员 王桂红 李先亮 朱洪潮;临沂:万顷湿地景观扮靓城市[N];中国水利报;2008年
3 记者 王轶;生态保护和规划建设相结合 倾力打造全国知名湿地景观[N];长治日报;2007年
4 王瑛;张掖的历史文化与湿地景观[N];张掖日报;2008年
5 沈志华记者 顾晶;我市首个人工湿地景观芳容初显[N];南昌日报;2007年
6 记者 孙燕通讯员 李卫东;微山营造万亩湿地景观[N];济宁日报;2008年
7 郑义勇;武汉保护城中湖泊[N];中国绿色时报;2006年
8 本报评论员;怡人美景绘和谐[N];大庆日报;2008年
9 本报通讯员 何英春;东营:湿地景观现城市[N];中国水利报;2005年
10 本报通讯员 贾贞伟;宜居宜业 绿色长清[N];济南日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王天巍;黄河三角洲道路网络特征及其对生态影响的研究[D];华中农业大学;2008年
2 刘东云;天津湿地景观格局动态变化研究[D];北京林业大学;2012年
3 刘刚;洪湖市湿地景观演替及碳储量研究[D];中南林业科技大学;2011年
4 肖志强;SAR图像中道路网络提取及GIS空间数据更新方法研究[D];中南大学;2004年
5 张建锋;黄河三角洲地区土地退化机制及生态修复技术研究[D];中国林业科学研究院;2005年
6 王保忠;南洞庭湖湿地生态旅游资源的数字化和开发研究[D];中南林学院;2002年
7 周海燕;黄河三角洲数字生态模型及其应用研究[D];解放军信息工程大学;2006年
8 孙庆荣;黄河三角洲区域发展模式构建[D];同济大学;2006年
9 陈为峰;黄河三角洲新生湿地生态过程研究[D];山东农业大学;2005年
10 聂伟;都市圈道路网络优化及其评价理论研究[D];北京交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹曼;湿地景观的可持续设计初探[D];中国地质大学;2011年
2 刘清华;洞庭湖湿地景观格局时空变化分析及预测研究[D];中南林业科技大学;2009年
3 李晔琳;呼和浩特市中心城区交通道路网络景观连接度评价[D];内蒙古师范大学;2011年
4 黄威;城市群道路网络系统可靠性研究[D];华中科技大学;2011年
5 华春燕;道路网络的修缮路段选择策略研究[D];西安工业大学;2012年
6 张洁;城市应急道路网络构成及抗震可靠性研究[D];中国海洋大学;2012年
7 张玲;湿地农田化过程中的湿地景观的时空变化特征研究[D];首都师范大学;2011年
8 赵单;北京湿地景观动态变化及预测信息系统研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 杜倩倩;道路网络脆弱性分析及应用[D];浙江大学;2011年
10 殷宪玲;人文性湿地景观在高校园区中的运用[D];天津大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026