【摘要】： 土地利用變化(LUCC)是全球變化研究的熱點問題,不同空間時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問題之一。本文選擇我國高原湖泊杞麓湖流域為研究區(qū),對流域內(nèi)1989-2005年的土地利用變化及其驅(qū)動力作了探討;對土地利用變化的景觀格局及其環(huán)境效應(yīng)進行了分析;運用RS和GIS技術(shù)及L-thia模型對1989年和2005年兩個時段的土地利用變化引起的面源污染變化進行了初步估算;運用壓力-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,首先在行政機關(guān)收集統(tǒng)計資料,根據(jù)影像資料、統(tǒng)計資料和圖件結(jié)合實地調(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)量變化的時間序列,分析其變化的趨勢和特點;并研究其空間格局的變化;然后根據(jù)收集到的資料,并運用主成分分析、篩選人類活動驅(qū)動力因子,從人口的數(shù)量構(gòu)成,國家政策制度和科技進步等人文因子、社會經(jīng)濟因子詳細地研究,創(chuàng)建人類活動影響土地利用變化的數(shù)量模型,模擬人類活動對土地利用變化的影響。運用景觀格局指數(shù)分析比較兩個時期景觀格局變化,并運用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對兩個時期的土地利用生態(tài)服務(wù)功能進行了分析,評價土地利用變化的環(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)出的污染物濃度負荷,估算典型時段1989年和2005年流域內(nèi)面源污染的負荷的空間分布。運用修正的壓力—狀態(tài)—響應(yīng)模型,篩選合適的指標對流域進行生態(tài)安全評價,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。在杞麓湖流域這個相對較小區(qū)域,自然驅(qū)動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)濟的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的加快。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)居民點的總氮、總磷輸出為主要貢獻,有林地和荒草地的貢獻最小,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)安全評價的影響程度最大。 本論文主要創(chuàng)新點在:選擇了人類活動劇烈的高原湖泊流域—杞麓湖流域作為研究區(qū)域,以17年時間尺度的土地利用變化進行研究并進行了探討,豐富了我國的LUCC的研究成果,并運用RS、GIS空間信息技術(shù)對高原湖泊流域不同時段的土地利用變化的面源污染變化進行了對比研究;從土地利用變化角度研究生態(tài)安全并進行動態(tài)評價,進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(右邊圖中藍色點為流域位置)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。地貌受斷裂帶的嚴格控制，以明顯的縱向為特征，除受小江主斷裂控制外，還受曲江、石屏一建水斷裂的控制，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建立解譯標志在研究區(qū)實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)影像特征建立圖像解譯標志，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解譯標志 F19.3一 1DeterminingMark3.2.4.2計算機自動分類在野外調(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ǎ瑢ρ芯繀^(qū)進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地物的空間形狀及組合方式。影像的最小單元不再是單個的像素，而是一個個對象—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行分類。這里用到TM圖像的波段1，2，3，4

【引證文獻】

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)土地利用時空變化及生態(tài)安全評價初探[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[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[D];華東師范大學(xué);2010年

本文編號：2724223