【摘要】： 土地利用變化(LUCC)是全球變化研究的熱點(diǎn)問題,不同空間時(shí)間尺度的土地利用變化引起的環(huán)境效應(yīng)及生態(tài)安全也是研究的熱點(diǎn)問題之一。本文選擇我國高原湖泊杞麓湖流域?yàn)檠芯繀^(qū),對流域內(nèi)1989-2005年的土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力作了探討;對土地利用變化的景觀格局及其環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了分析;運(yùn)用RS和GIS技術(shù)及L-thia模型對1989年和2005年兩個(gè)時(shí)段的土地利用變化引起的面源污染變化進(jìn)行了初步估算;運(yùn)用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(P-S-R)模型對杞麓湖流域的生態(tài)安全進(jìn)行了定性分析。 根據(jù)地理學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的基本理論,依靠數(shù)學(xué)、遙感和地理信息系統(tǒng)為分析手段,首先在行政機(jī)關(guān)收集統(tǒng)計(jì)資料,根據(jù)影像資料、統(tǒng)計(jì)資料和圖件結(jié)合實(shí)地調(diào)查,采用遙感(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)以及相關(guān)方法,研究杞麓湖流域土地利用變化的歷史過程。通過對數(shù)據(jù)的提煉分析,建立主要土地利用類型數(shù)量變化的時(shí)間序列,分析其變化的趨勢和特點(diǎn);并研究其空間格局的變化;然后根據(jù)收集到的資料,并運(yùn)用主成分分析、篩選人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)力因子,從人口的數(shù)量構(gòu)成,國家政策制度和科技進(jìn)步等人文因子、社會經(jīng)濟(jì)因子詳細(xì)地研究,創(chuàng)建人類活動(dòng)影響土地利用變化的數(shù)量模型,模擬人類活動(dòng)對土地利用變化的影響。運(yùn)用景觀格局指數(shù)分析比較兩個(gè)時(shí)期景觀格局變化,并運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對兩個(gè)時(shí)期的土地利用生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行了分析,評價(jià)土地利用變化的環(huán)境效應(yīng)。通過長周期水文模型模擬土地利用變化引起的面源污染響應(yīng)。先根據(jù)長周期水文模型計(jì)算出流域內(nèi)不同土壤類型上不同土地利用類型的產(chǎn)流量,結(jié)合徑流產(chǎn)出的污染物濃度負(fù)荷,估算典型時(shí)段1989年和2005年流域內(nèi)面源污染的負(fù)荷的空間分布。運(yùn)用修正的壓力—狀態(tài)—響應(yīng)模型,篩選合適的指標(biāo)對流域進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià),為流域的可持續(xù)發(fā)展提供指導(dǎo)并提出有利于區(qū)域生態(tài)安全的土地利用策略與建議。 研究結(jié)果表明:17a來流域綜合土地利用動(dòng)態(tài)度年變化率為0.66%,土地利用變化速度相對于云南高原其他流域如洱海流域要快;單一土地利用動(dòng)態(tài)度來說,從大到小依次是有林地、建設(shè)用地、灌木林地、耕地、荒草地和水域。在杞麓湖流域這個(gè)相對較小區(qū)域,自然驅(qū)動(dòng)因子對土地利用的影響較小。影響土地利用變化最主要的因素是人口的增長、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快。景觀格局研究表明,研究區(qū)景觀多樣性指數(shù)提高,優(yōu)勢度指數(shù)減少,均勻度指數(shù)相應(yīng)增大,破碎度指數(shù)減小,2005年流域的總體生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值為比1989年減少了24.15%,總體生態(tài)服務(wù)功能呈下降趨勢,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量降低。土地利用變化引起的面源污染輸出模擬表明,農(nóng)用地和城鎮(zhèn)居民點(diǎn)的總氮、總磷輸出為主要貢獻(xiàn),有林地和荒草地的貢獻(xiàn)最小,有林地和荒草地對各種污染物截留的效果較好。通過對杞麓湖流域生態(tài)安全結(jié)果的檢驗(yàn)和分析,1989年和2005年杞麓湖流域生態(tài)安全指數(shù)分別為0.5912和0.5845,均處于“較差”安全狀態(tài)。2005年杞麓湖流域自然人文壓力比1989年有所增高,且生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)和社會對流域生態(tài)所采取的響應(yīng)均有所減弱,導(dǎo)致生態(tài)安全狀況下降。從系統(tǒng)總體來看,自然人文的壓力對流域生態(tài)安全評價(jià)的影響程度最大。 本論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在:選擇了人類活動(dòng)劇烈的高原湖泊流域—杞麓湖流域作為研究區(qū)域,以17年時(shí)間尺度的土地利用變化進(jìn)行研究并進(jìn)行了探討,豐富了我國的LUCC的研究成果,并運(yùn)用RS、GIS空間信息技術(shù)對高原湖泊流域不同時(shí)段的土地利用變化的面源污染變化進(jìn)行了對比研究;從土地利用變化角度研究生態(tài)安全并進(jìn)行動(dòng)態(tài)評價(jià),進(jìn)一步分析了不同土地利用格局與區(qū)域生態(tài)安全的關(guān)系,從而為土地利用變化生態(tài)安全評價(jià)的研究提供理論基礎(chǔ)。
【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】：X826;F301
【圖文】：

徑流面積354.2km2，占全縣總面積的47.8%。流域內(nèi)交通十分方便，國防干道穿境而過，各鄉(xiāng)村均有公路相通�？h城秀山鎮(zhèn)距昆明133km，距玉溪54kin，為省城通往滇南的交通要道，詳見圖2一1。圖2一1研究區(qū)域地理位置(右邊圖中藍(lán)色點(diǎn)為流域位置)Fig.2一 1TheloeationofQilulakebasin2.1.2地形地貌通海處于云南山字型構(gòu)造前弧內(nèi)緣，由盆地、中山、河谷三種地貌組成。湖盆區(qū)地勢由西南向東北傾斜，全縣則北高南低。其地形在印支期己具雛形，燕山期進(jìn)一步發(fā)展而定型。壩區(qū)第四系湖積層發(fā)育，據(jù)物探資料厚度為290m，底部基巖為中生界、古生界和震旦系地層，近期仍在不斷上升;山區(qū)、河谷為震旦系、侏羅系、二迭系、泥盆系、三迭系、石炭系地層，構(gòu)造出露很復(fù)雜。地貌受斷裂帶的嚴(yán)格控制，以明顯的縱向?yàn)樘卣�，除受小江主斷裂控制外，還受曲江、石屏一建水?dāng)嗔训目刂�，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜

滿意后即得到最終土地覆被圖。3.2.4.1建立解譯標(biāo)志在研究區(qū)實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)影像特征建立圖像解譯標(biāo)志，如圖3一1所示:口.林地娜娜灌從目拐荒草地..水體..農(nóng)田.居民地圖3一1解譯標(biāo)志 F19.3一 1DeterminingMark3.2.4.2計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類在野外調(diào)查和圖像光譜分析的基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒�，對研究區(qū)進(jìn)行土地覆蓋信息提取。.影像對象生成—多分辨率分割多分辨率分割是一種從單像元的對象開始的、由底到頂?shù)膮^(qū)域合并技術(shù)。從二維化了的圖像信息陣列中恢復(fù)出圖像所反映的景觀場景中的目標(biāo)地物的空間形狀及組合方式。影像的最小單元不再是單個(gè)的像素，而是一個(gè)個(gè)對象—具有某些共性的像元的組合，后續(xù)的影像分析和處理也都基于對象進(jìn)行。多分辨率分割可以提取影像對象，然后對這些影像對象進(jìn)行分類。這里用到TM圖像的波段1，2，3，4

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 譚鍵;海南省生態(tài)安全的空間結(jié)構(gòu)研究[D];中南大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 艾蕾;丹江口庫區(qū)土地利用時(shí)空變化及生態(tài)安全評價(jià)初探[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

2 高雅玉;雙塔水庫水質(zhì)對昌馬河流域人類活動(dòng)的響應(yīng)分析[D];蘭州大學(xué);2011年

3 方萍;合肥市土地利用變化的生態(tài)安全評價(jià)[D];安徽師范大學(xué);2011年

4 周燕峰;基于RS和GIS的崇明東灘生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)[D];華東師范大學(xué);2010年

本文編號：2724223