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典型高寒牧区生态风险评价与生态健康耦合研究

朱晓丽  
【摘要】:本论文研究区为甘南藏族自治州(以下简称甘南州),位于甘肃南部,是西北重要的高寒牧草基地,生态环境相对脆弱。由于特殊的自然环境加之多年来人类对经济持续高速发展的需求,使得自然资源利用不合理,从而甘南州的生态环境面临前所未有的挑战:水源涵养能力减弱,水土流失严重,草地退化、沙化、荒漠化,生物多样性减少等。 本研究以GIS(地理信息系统)和RS(遥感)为技术支持,利用遥感影像及人口、经济、温度和降水等基础数据,选取温度、降水、放牧超载率、水土流失、鼠害、城市化作为主要风险源,采用GIS空间分析等方法,对归一化后的各风险源数值进行统计计算,从而对生态风险进行评价。结合等级模型,根据生态结构的完整与否,系统恢复能力的强弱,生态问题的显著程度将生态风险分级为极低、低、中等、高、极高5个等级。与此同时,以PSR模型为基础,构建以状态指标、响应指标、压力指标为准则层,以年造林(草)面积、人均农林牧业产值、经济密度和城市化率等22个有别于生态风险评价体系的指标为指标层的生态健康评价指标体系,采用基于加速遗传算法的层次分析法(AGA-AHP)得出各指标权重,从而确定生态健康的综合评价模型,计算2005年到2010年甘南州生态健康状态,同样采用等级模型将生态健康分级为极低、低、中等、高、极高。随机采样2000个点,提取生态健康值和生态风险值,应用SPSS软件逐年进行聚类,分析得出高寒牧区生态风险与生态健康之间的联系。 生态风险评价结果显示:甘南州2005年、2006年、2007年、2009年、2010年生态风险状态覆盖5个等级,而2008年则覆盖4个等级,分别为极低生态风险状、低生态风险状态、中生态风险状态、高生态风险状态。2005-2010年极低生态风险区多分布与玛曲县西北部,极高生态风险区多分布于舟曲县城及周边。生态健康评价结果显示:甘南州2005年、2006年、2007年、2009年、2010年生态健康状态覆盖5个等级,而2008年则覆盖4个等级,分别为极低生态健康、低生态健康、中生态健康、高生态健康,这与风险评价结果相一致。生态风险与生态健康耦合研究结果显示:当生态风险值处于极高状态且生态健康值处于较低状态时,生态风险的发展趋势是保持其原有状态,甚至有减小的趋势;当生态健康值大于生态风险值且近似相等的时候,生态风险会有减小的趋势;当生态健康值小于生态风险值且近似相等的时候,生态风险会有增加的趋势;当生态健康值处于较高而生态风险值处于较低状态时,生态风险值变化趋势不明显。总体而言,生态健康与生态风险呈负相关性。


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