【摘要】：鄱陽湖區(qū)位于江西省北部,其范圍包括南昌縣、新建縣、進賢縣、九江市區(qū)、湖口縣、永修縣、星子縣、都昌縣、德安縣、鄱陽縣和余干縣等11個縣(區(qū)),土地資源總面積19761.5km2。近50年來,由于區(qū)域人口、經(jīng)濟經(jīng)濟的快速發(fā)展,人地矛盾日趨突出,區(qū)域土地資源壓力倍增,鄱陽湖區(qū)面臨著水土流失、土壤退化、水質(zhì)污染、水旱災害頻發(fā)和生物多樣性銳減等一系列生態(tài)環(huán)境問題。 人類活動與自然條件變化直接引起土地利用/土地覆被的變化,進而影響到生態(tài)環(huán)境的變化。因此,研究鄱陽湖區(qū)近50年土地利用變化的時空過程、辨析其驅動因素并進行土地利用變化模擬、定量評價土地利用變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的影響強度,對促進區(qū)域土地資源可持續(xù)利用與社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 本文以土地利用時空變化過程及其對生態(tài)環(huán)境的影響為主線,采用文獻調(diào)查、“3S”技術、模型模擬方法、數(shù)理統(tǒng)計方法及實踐調(diào)查方法,通過研究取得了以下主要成果： 1.鄱陽湖區(qū)近50年各類土地利用變化以耕地、水域和建設用地為主線,6種地類呈現(xiàn)出不同空間形態(tài)的變化規(guī)律。 ①數(shù)量變化：近50年變化最為劇烈的是建設用地,僅1971～2008年,建設用地面積變化幅度達6.3倍之多；耕地和水域總量基本保持平衡,耕地呈現(xiàn)出先增后減再平衡的變化曲線,而水域呈現(xiàn)為先減后增再緩慢微降的變化趨勢；草地和林地減少幅度較大,在1971～2008年間,總量減少約20%。 ②空間變化：運用空間洛倫茨曲線和基尼系數(shù)分析了鄱陽湖區(qū)主要土地利用類型空間分布的變化過程,耕地、林地和水域在鄱陽湖區(qū)空間分布均衡且年際波動��；草地、建設用地和未利用地空間分布較不均衡且土地利用有聚集的趨勢,如未利用地集中分布于星子縣、余干縣、新建縣和鄱陽縣等縣(區(qū))。 ③土地利用景觀格局的變化：總體上呈現(xiàn)出用地聚集度上升、多樣性減少的趨勢,如1985-2005年,土地利用景觀的斑塊數(shù)(NP)從18040減少到17571、最大斑塊指數(shù)(LPI)從13.3985增加到15.8938、香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)從1.6143減少到1.6091、聚集度指數(shù)(AI)從94.7527略增到94.6168。 2.鄱陽湖區(qū)土地利用變化以政策驅動為主、社會經(jīng)濟驅動為輔。通過選取1954-2008年間的經(jīng)濟、人口、投入和收入4類11個代表性指標,經(jīng)主成分分析降維后形成主成分F1、F2,然后與標準化處理后的1954～2008年鄱陽湖區(qū)主要地類數(shù)據(jù)(耕地、建設用地和水域)進行曲線擬合,并結合期內(nèi)土地利用政策變化綜合分析,結果顯示：耕地、水域變化和F1、F2的相關度不高,其主要驅動力是土地利用政策；而建設用地的變化與F1呈正相關、F2呈負相關,表明其主要驅動力為社會經(jīng)濟因子。 3.鄱陽湖區(qū)土地利用變化用CLUE-S模擬的精度好,但缺乏土地利用變化的機理支持,需要進一步完善�；谯蛾柡䥇^(qū)100m×100m土地利用格網(wǎng),選用地均GDP、人口密度、海拔高度、平均坡度、到最近城市距離、到最近河流距離、到最近主要公路距離、年平均降水量、年平均氣溫和土地有機質(zhì)含量等10個指標,建立了基于1995～2005年土地利用變化數(shù)據(jù)的CLUE-S模型并模擬2020年土地利用格局,模擬結果的KAPPA指數(shù)達0.879,總體模擬精度高,但建設用地分布的模擬精度較差。通過擴展土地利用生態(tài)位理論彌補了CLUE-S模型在機理上的不足,并在微觀尺度用生態(tài)位寬度模型解釋土地利用變化的原理、在全局尺度用經(jīng)濟生態(tài)位模型實證分析了鄱陽湖區(qū)建設用地的空間變化。 4.鄱陽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈下降趨勢,而水域是維系區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定的關鍵因素。以鄱陽湖區(qū)1985～2008年為例,根據(jù)生態(tài)豐度指數(shù)、NDVI、NDSI和NDMI數(shù)據(jù),建立基于格網(wǎng)(30m×30m)的鄱陽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價模型,結果顯示鄱陽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況較好,但生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)均值從1985年的50.03降到了2008年的48.73；通過基于格網(wǎng)的區(qū)域土地利用變化與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化耦合分析,結果顯示：水域變化是維系區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關鍵,如“圍湖造田”使區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著變差,而“退田還湖”使得區(qū)域水域擴大、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著變好；新增建設用地對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的負向效應大于正向效應；林地變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化有重要影響。 5.鄱陽湖區(qū)土地資源可持續(xù)利用應結合區(qū)域資源特點,創(chuàng)新觀念、多管齊下。鄱陽湖區(qū)土地資源地域分異明顯,應通過鄱陽湖區(qū)土地利用分區(qū),劃分土地利用功能區(qū),合理布局農(nóng)業(yè)用地區(qū)、生態(tài)林用地區(qū)、城鎮(zhèn)及工業(yè)用地區(qū)和濕地保護區(qū),創(chuàng)新流域管理理念,發(fā)展生態(tài)旅游,結合新型城鎮(zhèn)化、保護生態(tài)環(huán)境,促進區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 本文在前人對鄱陽湖區(qū)相關研究的基礎上,通過擴展研究時限、更新研究手段、豐富研究理論,對鄱陽湖區(qū)的土地利用變化進行深度研究。本研究的主要創(chuàng)新有： 1.構建了1954-2008年鄱陽湖區(qū)長時間序列土地利用數(shù)據(jù)庫；以此為基礎,基于洛倫茨曲線和基尼系數(shù)分析土地利用空間差異,嘗試用土地利用生態(tài)位模型對鄱陽湖區(qū)1954-2008年的土地利用變化進行解釋。 2.應用“3S”技術、精細格網(wǎng)與CLUE-S模型模擬技術綜合集成,為土地利用變化時空模擬搭建了新的技術平臺,特別是100m×100m格網(wǎng)能夠在CLUE-S模型中更準確分析土地利用變化的驅動因子�；�30m×30m格網(wǎng)的土地利用變化生態(tài)環(huán)境效應研究,精確地分析了各種土地利用變化方式對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的貢獻。 3.在土地利用變化模擬及預測,生態(tài)環(huán)境效應分析的基礎上對鄱陽湖區(qū)土地利用進行分區(qū)并提出差異化的可持續(xù)利用對策。
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X321;F301.2

【參考文獻】

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本文編號：2654164