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黄土丘陵区生态脆弱性演变及其驱动力分析

雷波  
【摘要】:生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济社会不断发展的物质基础。随着社会经济的发展和生态环境问题的日益突出,生态环境脆弱性已成为全球环境变化和可持续发展研究的核心问题之一,得到了越来越多学者的关注。 延河流域位于陕北黄土高原中部,属于典型的黄土丘陵沟壑区。区域自然、人文、经济、地理条件复杂,加之自然灾害以及人为因素的影响,使得该区生态环境不断恶化,水土流失严重,生态环境脆弱。开展延河流域生态脆弱性评价研究,及时掌握研究区内生态环境现状及空间格局,对于区域的生态建设和可持续发展具有十分重要的意义。 本研究以黄土丘陵区延河流域为研究对象,借助RS与GIS手段,运用空间主成分分析方法,从区域和小流域两个尺度上对该区生态环境脆弱性进行了评价,分析了该区生态脆弱性空间分异特征与演变特征,并初步探讨了该区生态脆弱性演变的驱动机制。主要结论如下: (1)延河流域生态环境脆弱度整体呈降低趋势,但仍处于脆弱状态,生态环境脆弱性以中度等级为主。微度和轻度脆弱区主要分布在宝塔区东南部和延长县,是延河流域生态环境质量最好的区域;中度脆弱区主要分布在安塞县东南部、延川县及宝塔区;重度和极度脆弱区面积占全区面积的11%左右,主要分布在靖边县(延河流域部分)、志丹县西北部、安塞县西北部及子长县部分区域。从总的空间分布格局来看,研究区内的生态脆弱性从西北到东南逐渐降低。 (2)不同植被带典型小流域生态脆弱性评价结果显示,草原带典型小流域整体上处于重度脆弱水平,森林草原带典型小流域整体上处于中度脆弱水平,森林带典型小流域整体上处于轻度脆弱水平,相同植被带内部典型小流域生态脆弱性情况基本相似。 (3)各植被带典型小流域生态脆弱等级随坡度变化均表现出一定的规律,微度脆弱主要分布在3°以下,而后随着坡度的增大,呈现出“减小-增大-减小”的波浪式变化趋势;其他各脆弱等级随坡度增大均呈现先增大后减小的变化趋势;且均在15°~35°之间达到最大值。同时,特殊的地貌特征和侵蚀环境,使得该区生态最脆弱的地方位于中低海拔段的沟坡位置。 (4)时间序列的动态分析评价表明,1990-2000年期间,延河流域生态环境质量整体呈下降趋势;2000-2010年间该区生态环境逐渐改善并趋于稳定。在空间层面,离城市中心越远,生态脆弱度越低;离河流越远,生态脆弱度越高。 (5)采用空间主成分分析法,对延河流域生态脆弱性驱动力进行研究,初步确定了影响该区生态环境脆弱性的四大驱动力因子,即地形状况、植被覆盖度、土地利用类型及气象因素。


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