【摘要】：北方農(nóng)牧交錯帶西段地處黃土高原北部,作為典型的生態(tài)脆弱區(qū),該地區(qū)是我國退耕還林、還草等生態(tài)工程的首批試驗實施區(qū),其生態(tài)退耕的實施進(jìn)展及其引起的生態(tài)效應(yīng)得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。在退耕還林、還草等大規(guī)模的人為活動影響下,區(qū)域用地結(jié)構(gòu)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能必然會產(chǎn)生一系列變化,厘定北方農(nóng)牧交錯帶西段地區(qū)退耕對生態(tài)系統(tǒng)主要服務(wù)功能的影響,有利于對區(qū)域內(nèi)退耕的生態(tài)成效進(jìn)行綜合性的評估,并能為區(qū)域生態(tài)修復(fù)工程的規(guī)劃建設(shè)提供依據(jù)。本研究基于RUSLE和InVEST等生態(tài)模型,并輔以遙感監(jiān)測和GIS空間分析方法,在利用多期土地利用數(shù)據(jù)分析北方農(nóng)牧交錯帶西段地區(qū)農(nóng)田退耕時空特征基礎(chǔ)上,進(jìn)一步系統(tǒng)分析了2000-2005年、2005-2010年和2010-2015年三個時段內(nèi)耕地退耕帶來的生態(tài)系統(tǒng)土壤保持、水源供給和水源涵養(yǎng)服務(wù)功能變化。主要研究結(jié)果如下:(1)2000-2005年耕地退耕強度最大,是區(qū)域內(nèi)退耕還林、還草工程的重點實施期,耕地轉(zhuǎn)為林、草地,分別導(dǎo)致耕地面積建減少439.2km~2和940.83km~2,占此時段耕地減少總面積的比重為27.24%和58.33%,是耕地減少的主導(dǎo)方式。2005-2010年耕地減少總面積在三段時期中最少,但仍以退耕還林、還草為主,其中退耕還林總面積占此時段退耕總面積的69.53%。城鎮(zhèn)擴張占用耕地是2010-2015年耕地減少的主導(dǎo)因素,占此時期內(nèi)耕地減少總面積的72.88%,退耕還林、還草面積比重較小,已不在生態(tài)退耕范疇之中。15年間,退耕發(fā)生區(qū)逐漸從東北和西南部遷移到東部和中部地區(qū)。(2)2000-2005年和2005-2010年退耕區(qū)域土壤保持量都呈現(xiàn)增加趨勢,分別增加了21.51×10~4 t和31.23×10~4 t,各占退耕前土壤保持總量的17.5%和57.08%,增加的土壤保持量主要來源于退耕還林、還草。2010-2015年因耕地大多轉(zhuǎn)為建設(shè)用地,造成退耕區(qū)土壤保持量總體減少0.8×10~4 t。退耕還林、還草帶來的土壤保持效益在不同坡度等級差別較大,土壤保持增加量總體隨坡度升高呈下降趨勢,坡度小于5°的區(qū)域內(nèi)生態(tài)退耕使土壤保持量增加最多,增長幅度最高;20°~25°的坡度區(qū)域土壤保持增加量最少,25°以上陡坡耕地雖土壤保持增加總量不高,但增長率較高,是新一輪生態(tài)工程實施的重點政策扶植區(qū)。(3)退耕區(qū)域的水源供給量在2000-2015年內(nèi)呈現(xiàn)先增加后減少趨勢,除耕地轉(zhuǎn)建設(shè)用地造成水源供給量減少外,其他的耕地轉(zhuǎn)類流向均使水源供給量總體增加。2000-2005年和2005-2010年,退耕區(qū)域水源供給總量分別增加了5.66×10~6 m~3和0.29×10~6 m~3,分別占退耕區(qū)域退耕前水源供給總量的9.1%和1.32%,增加的水源供給量均主要來自退耕還林、還草。2010-2015年,由于建設(shè)用地的大面積擴張導(dǎo)致水源供給量總體下降,退耕區(qū)水源供給總量凈減少15.39×10~6 m~3,占2010年退耕區(qū)水源供給總量的55.86%,下降率較高,內(nèi)蒙古自治區(qū)的呼和浩特市是最明顯的水源供給功能下降區(qū)。(4)北方農(nóng)牧交錯帶西段退耕區(qū)域水源涵養(yǎng)總量在2000-2015年間始終保持增加趨勢,除建設(shè)用地侵占耕地造成水源涵養(yǎng)量減少外,其他的退耕流向均使水源涵養(yǎng)量總體增加。2000-2005年,退耕區(qū)域水源涵養(yǎng)總量凈增加105.29×10~5 m~3,占該區(qū)退耕前水源涵養(yǎng)總量的58.8%,由退耕帶來的水源涵養(yǎng)增加量遠(yuǎn)高于后兩段時期。2005-2010年,雖然水源涵養(yǎng)增加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前期,但最優(yōu)退耕模式的形成使得水源涵養(yǎng)量增加率在三段時期中最高,水源涵養(yǎng)增加率高達(dá)81.07%。2010-2015年水源涵養(yǎng)總量整體雖略有增加,但耕地轉(zhuǎn)建設(shè)用地造成水源涵養(yǎng)量大幅度減少,減少明顯的區(qū)域主要集中在內(nèi)蒙古自治區(qū)的呼和浩特市和涼城縣。
【圖文】：

圖 1-1 研究方法及其研究內(nèi)容關(guān)系圖路線究基于土地利用數(shù)據(jù)，，以 RS 和 GIS 技術(shù)以及生態(tài)評估模型為支撐，以功能、水源供給功能和水源涵養(yǎng)功能為核心，定量分析北方農(nóng)牧交5 年間耕地退耕時空特征以及土壤保持、水源供給和水源涵養(yǎng)三項生態(tài)時空分布和變化特征，并進(jìn)一步評估退耕對區(qū)域內(nèi)三項主要服務(wù)功能的

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X171.1

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本文編號：2708293