【摘要】： 山東黃河流域森林資源空間格局及其評價(jià)研究就是突破傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測與評價(jià)模式,利用少量地面樣地調(diào)查數(shù)據(jù),結(jié)合RS和GIS技術(shù),借助數(shù)學(xué)和物理理論,建立以象元為單位的林分郁閉度、蓄積量估測模型,分析森林資源的數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和生態(tài)并對其進(jìn)行評價(jià),為實(shí)現(xiàn)流域森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡、最大限度地發(fā)揮森林的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益提供科學(xué)依據(jù)。 該文采用2000、2006年兩期時(shí)相相近的TM/ETM+遙感影像作為研究區(qū)的基本數(shù)據(jù)源,利用GPS、全站儀等儀器,采取典型隨機(jī)抽樣方法采集了378個抽樣點(diǎn)的外業(yè)數(shù)據(jù),借助MATLAB、SPSS、SAS、Microsoft Office Execl等統(tǒng)計(jì)分析軟件、ERDAS、ArcGIS、Fragstats等建模及空間分析工具,運(yùn)用主成分分析法,多元線性逐步回歸法、空間疊加分析法、模糊數(shù)學(xué)法、層次分析法、線性規(guī)劃法研究了山東黃河流域森林資源的空間格局和森林景觀,并對其進(jìn)行了綜合評價(jià)。主要研究結(jié)論有: (1)通過監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類和專家分類等方法得出流域2000、2006年的森林覆蓋率分別為21.4%、25.6%。6年間有林地轉(zhuǎn)移速率最大,其減少量中大部分轉(zhuǎn)化為農(nóng)田和建設(shè)用地。宜林荒山荒地減少量中,有21%轉(zhuǎn)化為有林地,11%轉(zhuǎn)化為農(nóng)田。農(nóng)田的減少量中,有12%轉(zhuǎn)化為有林地。很明顯,流域的宜林荒山荒地得到大力改造,國家的退耕還林政策開始起到明顯的成效。通過主成分分析法和多元線性逐步回歸法建模估測出流域的林分蓄積量由2000年的1277萬m~3增加到2006年的1326萬m~3。2000年,中齡林和中幼齡林的蓄積量分別占82%、7%,到2006年,中幼齡林的蓄積量迅速增加,達(dá)到35%,中齡林的蓄積量只占50%。流域大于海拔200m的林分蓄積量僅占14%,平原的林分蓄積量高達(dá)86%,6年間蓄積量海拔梯度變化不大。 (2)利用Fragstats景觀軟件計(jì)算并分析了森林景觀的21個代表性指數(shù)。山東黃河流域農(nóng)田的斑塊面積最大,其占流域總面積的48%,其次是有林地,約占26%,第三是建設(shè)用地,約占13%。森林景觀中,宜林荒山荒地斑塊面積最大,灌木林最小。闊葉林和針葉林的斑塊數(shù)和斑塊密度較大。灌木林的平均斑塊面積最大,經(jīng)濟(jì)林最小。闊葉林、針葉林的景觀破碎化程度高,灌木林破碎化程度最低,宜林荒山荒地的連通性最強(qiáng)。6年間,景觀指數(shù)變化最大的是宜林荒山荒地和闊葉林景觀,其中荒山荒地的斑塊數(shù)減少了近2倍,斑塊的連通性急速提高,單位面積急劇增加。闊葉林景觀的斑塊數(shù)增加近50%,斑塊平均面積大幅減小。總之,山東黃河流域森林景觀雖然得到改善,但是,森林覆蓋率不高、荒山荒地比重較大、森林景觀破碎化程度高、水土流失嚴(yán)重、森林生態(tài)系統(tǒng)非常不穩(wěn)定是其主要特點(diǎn)。 (3)通過層次分析與模糊數(shù)學(xué)綜合評價(jià)法對流域森林資源的空間格局進(jìn)行了評價(jià)。研究表明,流域的森林資源分布極不均勻,濟(jì)南、泰安、萊蕪的森林覆蓋率超過30%,但三個地市宜林荒山荒地的比例都超過10%,其它七個地市的森林覆蓋率只有15%。森林資源空間格局方面,泰安市優(yōu),濟(jì)南市和萊蕪市良,淄博市、濱州市、菏澤市、東營市和德州市中等,濟(jì)寧市和聊城市較差。6年間,泰安市的森林資源空間格局評價(jià)由良好到優(yōu)秀,濟(jì)南市和萊蕪市的評價(jià)得分值雖然都較高,但是,濟(jì)南市朝好的方向發(fā)展,相反,萊蕪市的得分值不升反降,而且變壞的趨勢明顯。淄博市、濱州市、菏澤市、東營市和德州市的得分值雖然沒有達(dá)到良好標(biāo)準(zhǔn),但其變好的趨勢非常明顯,濟(jì)寧市和聊城市的森林資源空間格局較差。 (4)利用線性規(guī)劃法對山東黃河流域的宜林荒山荒地進(jìn)行林種的優(yōu)化配置和改造后,流域單位面積林分蓄積量、有林地百分比、針闊葉混交林百分比、經(jīng)濟(jì)林百分比和林種結(jié)構(gòu)得到明顯改善,森林資源空間格局由中等達(dá)到良好的分級標(biāo)準(zhǔn)。 論文的創(chuàng)新點(diǎn) (1)近些年,眾多學(xué)者對黃河中上游地區(qū)的森林資源進(jìn)行了大量研究,但對黃河下游地區(qū)的森林資源研究的較少。山東黃河流域是黃河入海的最后區(qū)域,研究該地區(qū)的森林資源及其動態(tài)對于研究整個黃河流域的森林資源具有重要意義。該文利用廣義3S技術(shù)將森林資源空間格局、森林景觀生態(tài)構(gòu)成一個整體進(jìn)行定量和動態(tài)研究,其研究成果對山東黃河流域的森林資源經(jīng)營和管理、山東黃河的治理具有重要的意義。 (2)該文基于TM/ETM+遙感影像和相關(guān)因子定量估測了流域森林資源的蓄積量、郁閉度,采用層次分析模糊綜合評價(jià)法從森林資源、森林景觀生態(tài)、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)方面對森林資源空間格局進(jìn)行了綜合評價(jià),其研究方法具有創(chuàng)新性。 (3)該文基于線性規(guī)劃的方法對山東黃河流域的宜林荒山荒地和林種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化配置,在不改變森林覆蓋率的情況下,可以大幅度地改善森林資源的空間格局,提高森林資源的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益,該研究方法具有理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：S757.2
【圖文】：

黃河從山東省的東明縣入境，呈北偏東流向，在東營市的墾利縣入海，全長628kin。按照山東省第七次森林資源連續(xù)清查外業(yè)調(diào)查操作細(xì)則，山東黃河流域包括山東省10個地級市中的30個縣(市、區(qū))，流域的行政范圍具體見表2一1、圖2一1。表2一1山東黃河流域行政范圍表幾b.2一 1Administerialunit， 5tableinYellowRiverbasinofShandongProvinee地區(qū)縣(市、區(qū))面初hmZ比例l% 2146.82.19.44 172.162.17濟(jì)南市淄博市東營市濟(jì)寧市泰安市萊蕪市德州市聊城市濱州市菏澤市山東黃河流域濟(jì)南、章丘、長清、平陰、濟(jì)陽高青東營、河口、墾利、利津梁山泰山、岱岳、新泰、肥城、東平萊城、鋼城齊河陽谷、萃縣、東阿濱城、惠民、博興、鄒平東明、鄲城、郡城、牡丹30個縣、市(區(qū))67043794773 210147158671 5.47 4.13 3231368.40452826542820 11.7814.123844055

山東黃河流域森林空間格局及其評價(jià)研究7月份平均氣溫為2小27℃，極端最高氣溫為36~43℃，流域月平均氣溫見圖2一2。年平均降雨量在500-80腸mm，降水季節(jié)分布不均勻，全年降水量有6小70%以上集中在6、7、8三個月，并且多暴雨。9-11月降水一般100一200nun，12~2月降水僅15一50mm，3一5月也在100rlun以下，流域月平均降雨見圖2一3。山東黃河流域全年無霜期為180-220天，大于10℃的積溫一般在3800~4600℃。光照時(shí)數(shù)年均 2290~2890h，日照百分率為52~65%。四季分明

土主要零星分布在沿黃澇洼地帶。根據(jù)全國土壤普查辦公室1995年編制并出版的《1:100萬中華人民共和國土壤圖》，本文制作了山東黃河流域各種類型土壤及其主要屬性特征分布圖，見圖2一4(土壤類型和土壤侵蝕數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院知識創(chuàng)新項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫:1995年《1:100萬中華人民共和國土壤圖》)。土坡分類代碼23”5，84蕊亡公一倉23，16，91腸咬認(rèn)231，6，93巨互聾刁23”s，94已二習(xí)2311611223，，6

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本文編號：2782407