本文關(guān)鍵詞：汾河中下游流域土地利用變化生態(tài)效應(yīng)動態(tài)測評，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土地利用/覆被變化(LUCC)以及區(qū)域生態(tài)效應(yīng)測評是目前全球環(huán)境變化研究的熱點問題。本文以GIS和RS技術(shù)手段為依托,對汾河中下游流域的土地利用變化及生態(tài)效應(yīng)進行測評分析。本研究基于Landsat TM遙感影像、SPOT-NDVI數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及植被土壤等數(shù)據(jù)源,合理利用一系列土地利用變化模型,例如動態(tài)度模型、程度指數(shù)變化模型、Markov轉(zhuǎn)移矩陣以及柵格疊加的方法對研究區(qū)2000-2010年的土地利用動態(tài)變化進行研究；并利用光能利用率CASA模型、美國通用水土流失方程(USLE)、蓄水能力等模型對NPP、固碳釋氧、土壤保持、水源涵養(yǎng)的物質(zhì)量及價值量進行了測算。本研究揭示了研究區(qū)十年來土地利用特征,并對其產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進行初步的測算及評價,為更好地發(fā)揮出該區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng),以及為促進區(qū)域的經(jīng)濟社會發(fā)展、工農(nóng)業(yè)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供一定的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。研究結(jié)論如下：(1)20002010年汾河中下游流域土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)變化區(qū)域差異大。其中,耕地面積占總面積的比重最大,但10年間在數(shù)量上呈減少趨勢,其他土地利用類型的面積均呈增加趨勢。變化率的結(jié)果表明研究期間耕地面積在不斷縮減,建設(shè)用地增加趨勢十分顯著,城市及市郊地區(qū)在向外擴展。從土地利用程度變化率來看,該區(qū)處于調(diào)整期或者衰退期。在轉(zhuǎn)移動態(tài)變化中,流域東西兩側(cè)的土地利用類型轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)在林地和草地的轉(zhuǎn)移；在北部晉中盆地和南部臨汾盆地及運城盆地,土地利用類型的轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)在建設(shè)用地。各土地利用類型的相對變化率存在明顯的差異,變化較為劇烈。例如耕地變化率最大的是交口縣,最小的是浮山縣；林地變化率最大的是萬榮縣,最小是侯馬市；草地變化率最大的是浮山縣,最小的是孝義市；水域變化率最大的是襄汾縣；建設(shè)用地變化率最大的是浮山縣,最小的是古縣。(2)土地景觀斑塊密度指數(shù)呈上升趨勢。耕地景觀占到拼塊類型的一半左右,水域景觀在整個拼塊類型中十分稀少；斑塊密度指數(shù)的上升趨勢表明景觀的破碎化程度提高；平均斑塊分維數(shù)的結(jié)果表明耕地景觀變得越來越不平整,向復(fù)雜化發(fā)展,而其他用地形狀趨于簡單化,規(guī)則化；凝聚度指數(shù)的結(jié)果表明耕地、林地、草地之間的物理連接性降低；景觀多樣性指數(shù)顯示景觀斑塊更加均衡化分布。(3)2000-2010年汾河中下游流域的生態(tài)效應(yīng)價值量在時空分布上差異較大�？們r值量主要從NPP價值量、固碳釋氧價值量、水土保持價值量、水源涵養(yǎng)價值量這四個部分進行測算。2000-2010年的NPP價值總量由1274萬元提高到了1507萬元,各土地利用類型單位面積的NPP價值量均有所提高�？臻g分布上價值量較高的地區(qū)基本都分布在汾河下游地區(qū)的臨汾盆地和運城盆地,價值量最低的地區(qū)基本都分布在城市建設(shè)用地較為密集的地區(qū)以及煤礦聚集區(qū)。縣域統(tǒng)計中,NPP最高值和最低值的縣市分別是萬榮縣和介休市,2010年價值量分別為365.62元/(hm2·a)和846.95元/(hm2·a)。2000-2010年汾河中下游流域固碳釋氧價值量由2000年的4666萬增長到5519萬。其空間分布特征與NPP空間分布特征相似。縣域統(tǒng)計的最高值與最低值與NPP的縣域分布一致。2000-2010年各土地利用類型的土壤保持價值量均有所提升,其中林地的土壤保持價值量最高,草地的增長率最快�？臻g分布上看,價值量較高的地區(qū)基本上分布在汾河中下游流域東西兩側(cè)的黃土高原丘陵溝壑區(qū),由于植被覆蓋度較高,土壤保持量較大。土壤保持總價值量最高的為壽陽縣,10年間價值量變化最大,增加了176.82億元。2000-2010年涵養(yǎng)水源的總價值量由2000年的3096.97萬元上升為2010年的3337.93萬元。不同土地利用類型對涵養(yǎng)水源的總價值量貢獻率差異也較大。其貢獻率排序由大到小為林地、耕地、草地、其他類型用地(水域、建設(shè)用地)。(4)汾河中下游流域生態(tài)效應(yīng)總價值量由2000年的153.74億上升到2010年的232.30億,大部分縣市單位面積的生態(tài)效應(yīng)價值量都是上升的。位于汾河中下游流域東西兩側(cè)的部分縣市由于近幾年來退耕還林政策的有力實施,使價值量大幅度上升。不同土地利用類型的生態(tài)效應(yīng)價值量貢獻率差異較大,林地的生態(tài)服務(wù)總價值量貢獻率最高,其次為草地、耕地、其他用地。(5)生態(tài)效應(yīng)的變化除了受生態(tài)環(huán)境例如水熱條件和NDVI變化的影響以外,主要受到人類活動例如土地利用變化的影響,主要包括退耕還林政策的有力實施以及城市建設(shè)用地的快速擴張等等。植被覆蓋較為豐富的地區(qū),大多分布在土地類型變化的穩(wěn)定區(qū)域及林地、草地轉(zhuǎn)移頻繁的地區(qū)。地類變化穩(wěn)定的區(qū)域由于受到人類活動干擾的因素較少,植被的凈生產(chǎn)能力及固碳釋氧能力得到更有效的發(fā)揮。土壤保持量高的地區(qū)主要分布在流域東西兩側(cè)的丘陵山區(qū),這一帶又是人類活動對植被覆蓋影響較大的地區(qū)和林地和草地轉(zhuǎn)移率最高的地區(qū)。水源涵養(yǎng)價值量分布較高的地區(qū)主要也分布在東北部、東西兩側(cè)的植被覆蓋較豐富的地區(qū),價值量較低的地區(qū)分布在人類活動影響較小的南北兩側(cè)平原,及土地變化的穩(wěn)定區(qū)域及建設(shè)用地。人類活動引起土地利用的變化直接影響到各項生態(tài)服務(wù)價值的變化,表現(xiàn)最為明顯的就是林地和草地。本文的創(chuàng)新點：(1)本研究運用殘差分析來估算人類活動對土地利用變化產(chǎn)生的影響。從人類活動對林地、草地的空間影響與土地利用轉(zhuǎn)移中林地、草地的空間轉(zhuǎn)移來看,兩者計算結(jié)果十分吻合,因此該方法具有一定的可行性。進而結(jié)合生態(tài)環(huán)境特征的變化和研究區(qū)的各項生態(tài)效應(yīng)測評,可以初步探討得出土地利用變化影響生態(tài)效應(yīng)時空變化的原因。(2)本研究根據(jù)研究區(qū)的實際情況對土地利用變化動態(tài)模型進行一定的修正,使其計算結(jié)果更加精確。(3)本研究在計算生態(tài)效應(yīng)的時間尺度上采用連續(xù)年份數(shù)據(jù)進行分析,從而使時間與空間尺度保持較高的精確度。
【關(guān)鍵詞】：汾河中下游流域 土地利用變化 生態(tài)效應(yīng) 時空變化差異
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F301.24
【目錄】：

• 摘要3-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究進展14-16
• 1.2.1 土地利用變化研究進展14-15
• 1.2.2 生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進展15-16
• 1.3 目前研究中存在的問題16-17
• 1.4 本研究擬解決的問題17-19
• 第二章 研究內(nèi)容與方法19-21
• 2.1 研究內(nèi)容19
• 2.2 數(shù)據(jù)來源19
• 2.3 方法與技術(shù)路線19-21
• 第三章 研究區(qū)概況21-27
• 3.1 自然環(huán)境概況22-26
• 3.1.1 氣候特征22-23
• 3.1.2 地貌特征23-24
• 3.1.3 水文特征24
• 3.1.4 土壤特征24-25
• 3.1.5 植被特征25
• 3.1.6 礦產(chǎn)資源25-26
• 3.2 社會經(jīng)濟概況26-27
• 第四章 汾河中下游流域LUCC過程時空動態(tài)分析27-41
• 4.1 汾河中下游流域LUCC時空動態(tài)變化27-37
• 4.1.1 不同土地利用類型的數(shù)量變化27-28
• 4.1.2 土地利用動態(tài)度變化28-29
• 4.1.3 土地利用程度指數(shù)變化29-31
• 4.1.4 土地利用轉(zhuǎn)移動態(tài)變化31-34
• 4.1.5 土地利用變化的區(qū)域差異34-37
• 4.2 景觀格局指數(shù)時空動態(tài)分析37-41
• 4.2.1 斑塊面積百分比(PLAND)37
• 4.2.2 斑塊密度指數(shù)(PD)37-38
• 4.2.3 平均斑塊分維數(shù)(FRAC_MN)38-39
• 4.2.4 凝聚度指數(shù)(COHESION)39
• 4.2.5 景觀多樣性指數(shù)(SHDI)39-41
• 第五章 汾河中下游流域土地利用變化生態(tài)效應(yīng)測評與分析41-73
• 5.1 植被凈第一性生產(chǎn)力價值功能測評41-48
• 5.1.1 植被NPP測評模型41-43
• 5.1.2 植被NPP物質(zhì)量測評結(jié)果43-45
• 5.1.3 植被NPP價值量測評結(jié)果45-48
• 5.2 固碳釋氧價值功能測評48-54
• 5.2.1 固碳釋氧測評模型48-49
• 5.2.2 固碳釋氧物質(zhì)量測評結(jié)果49-51
• 5.2.3 固碳釋氧價值量測評結(jié)果51-54
• 5.3 土壤保持價值功能測評54-65
• 5.3.1 土壤保持量測評模型54-56
• 5.3.2 土壤保持物質(zhì)量測評結(jié)果56-59
• 5.3.3 土壤保持價值量的測評59-60
• 5.3.4 土壤保持價值量測評結(jié)果60-65
• 5.4 水源涵養(yǎng)價值功能測評65-68
• 5.4.1 水源涵養(yǎng)物質(zhì)量測評模型65
• 5.4.2 涵養(yǎng)水源物質(zhì)量測評結(jié)果65-66
• 5.4.3 涵養(yǎng)水源價值量測評模型66-67
• 5.4.4 涵養(yǎng)水源價值量測評結(jié)果67-68
• 5.5 區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)綜合測評68-73
• 5.5.1 區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)匯總模型68
• 5.5.2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)綜合測評結(jié)果68-73
• 第六章 土地利用變化及生態(tài)效應(yīng)時空變化影響因素分析73-79
• 6.1 自然環(huán)境因素與人文環(huán)境因素特征的變化73-75
• 6.2 人類活動對土地利用變化特征影響分析75-77
• 6.3 土地利用變化對生態(tài)效應(yīng)變化影響因素分析77-79
• 第七章 結(jié)論與討論79-83
• 7.1 結(jié)論79-82
• 7.1.1 主要結(jié)論79-81
• 7.1.2 研究特色81-82
• 7.2 討論82-83
• 參考文獻83-89
• 致謝89-91
• 攻讀碩士期間的研究成果91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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2 唐華俊;吳文斌;楊鵬;陳佑啟;Peter H.Verburg;;土地利用/土地覆被變化(LUCC)模型研究進展[J];地理學(xué)報;2009年04期

3 劉憲鋒;任志遠;林志慧;;青藏高原生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧價值動態(tài)測評[J];地理研究;2013年04期

4 蔡崇法,丁樹文,史志華,黃麗,張光遠;應(yīng)用USLE模型與地理信息系統(tǒng)IDRISI預(yù)測小流域土壤侵蝕量的研究[J];水土保持學(xué)報;2000年02期

5 李晶;任志遠;;基于GIS的陜北黃土高原土地生態(tài)系統(tǒng)水土保持價值評價[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年12期

6 孫文義;邵全琴;劉紀(jì)遠;;黃土高原不同生態(tài)系統(tǒng)水土保持服務(wù)功能評價[J];自然資源學(xué)報;2014年03期

  本文關(guān)鍵詞：汾河中下游流域土地利用變化生態(tài)效應(yīng)動態(tài)測評，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：294629