喀斯特地區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱,土壤形成速率慢、蓄水性差,土層覆蓋淺薄不連續(xù)、粘著性低,這對(duì)于地表植被的生長(zhǎng)極為不利,在外部條件尤其是人類活動(dòng)的影響下生態(tài)系統(tǒng)很容易發(fā)生退化。我國(guó)西南喀斯特地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后,生態(tài)環(huán)境也十分脆弱。在脆弱的地質(zhì)背景下,上覆植被一旦被破壞,水土流失速率加快,導(dǎo)致下伏基巖大面積暴露地表、土地退化,出現(xiàn)石質(zhì)荒漠化現(xiàn)象。近年來(lái),為了遏制石漠化、控制水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,國(guó)家在西南地區(qū)實(shí)施了一系列生態(tài)治理和植被恢復(fù)工程。植被覆蓋度是監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)土壤侵蝕、水土流失等生態(tài)環(huán)境變化的重要內(nèi)容,能為喀斯特地區(qū)的石漠化生態(tài)建設(shè)工程成效評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。傳統(tǒng)的植被覆蓋地面測(cè)量方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、局限大、難推廣。遙感技術(shù)的發(fā)展使大范圍的植被覆蓋度監(jiān)測(cè)成為可能,這對(duì)喀斯特地區(qū)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)具有重要意義。重慶是長(zhǎng)江流域經(jīng)濟(jì)帶的聯(lián)結(jié)點(diǎn)和重要的生態(tài)屏障,巖溶地貌廣布、生態(tài)環(huán)境脆弱,三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大、扶貧與環(huán)境保護(hù)矛盾突出。因此,本研究以2000~2015年的MODIS數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合地質(zhì)、地形、氣象和土地利用等數(shù)據(jù),運(yùn)用像元二分模型計(jì)算植被覆蓋度,采用距平百分率、趨勢(shì)分析、變異系數(shù)、分布指數(shù)、景觀指數(shù)和殘差分析等方法,分析了重慶植被覆蓋度的時(shí)空變化及石漠化演變特征,結(jié)果表明:(1)2000~2015年,重慶植被在年際、夏季和秋季均以中覆蓋度為主,春季和冬季則以低覆蓋度為主。劣、低覆蓋度比例冬季最高,主要分布在合川、江津、永川等地;中覆蓋度比例夏季最高,主要分布在梁平、南川、墊江等地;高覆蓋度比例秋季最高,主要分布在城口、巫溪、武隆等地。劣覆蓋度在2000、2002、2003年春季,2001、2006年秋季以及2011年冬季異常偏多,主要在墊江、璧山、大足、銅梁等地;低覆蓋度在2000、2001年秋季異常偏多,主要在巫溪、奉節(jié)、忠縣等地;高覆蓋度在2000、2008年秋季和2014年春季異常偏少,主要在永川、江津、合川等地。植被覆蓋變化趨勢(shì)以不變類型為主(81.12%),增加類型其次(15.04%),減少類型最低(3.84%)。減少類型比例冬季最高,主要分布在榮昌、潼南、巫山等地;不變類型比例秋季最高,主要分布在城口、巫溪、彭水等地;增加類型比例春季最高,主要分布在綦江、潼南、榮昌等地。植被覆蓋波動(dòng)變化以輕度波動(dòng)為主(63.60%),穩(wěn)定其次(21.72%),中度波動(dòng)第三(11.68%),重度波動(dòng)最低(3.00%)。穩(wěn)定比例夏季最高,主要分布在城口、綦江、江津等地;輕度波動(dòng)比例秋季最高,主要分布在梁平、綦江、南川等地;中度和重度波動(dòng)比例冬季最高,主要分布在榮昌、大足、銅梁、永川、重慶*等地。(2)植被覆蓋度在夏季斑塊類型破碎度和多樣性低、連通性好、聚集度高。與非喀斯特地區(qū)相比,喀斯特地區(qū)植被覆蓋度斑塊類型破碎度和多樣性高、連通性差、聚集度低;劣覆蓋度斑塊破碎度和聚集度低,低覆蓋度斑塊破碎度低、聚集度高,中覆蓋度斑塊破碎度高、聚集度低,高覆蓋度斑塊破碎度和聚集度高。植被覆蓋變化趨勢(shì)在秋季斑塊類型破碎度和多樣性低、連通性好、聚集度高。與非喀斯特地區(qū)相比,喀斯特地區(qū)植被變化趨勢(shì)斑塊類型破碎度高、連通性好、多樣性和聚集度低;植被減少類型斑塊破碎度和聚集度低,增加類型斑塊破碎度高、聚集度低。植被覆蓋波動(dòng)變化在秋季斑塊類型破碎度和多樣性低、連通性好、聚集度高。與非喀斯特地區(qū)相比,喀斯特地區(qū)植被覆蓋波動(dòng)變化斑塊類型破碎度高、連通性好、多樣性和聚集度低;穩(wěn)定和重度波動(dòng)類型斑塊破碎度高、聚集度低,輕度和中度波動(dòng)類型斑塊破碎度和聚集度高。(3)在地形分布中,劣、低覆蓋度主要分布在高程小于600m、坡度小于15°以及北坡、西坡區(qū)域,中、高覆蓋度主要分布在高程大于600m、坡度大于15°以及東坡、南坡區(qū)域。在季節(jié)變化中,從春到夏季,劣覆蓋度分布增加的區(qū)域在高程小于300m、坡度2~15°以及東坡、南坡區(qū)域,低覆蓋度在高程小于300m、坡度大于6°以及北坡、西坡區(qū)域,中覆蓋度在高程小于800m、坡度小于6°以及北坡、西坡區(qū)域,高覆蓋度在高程大于1400m、坡度小于15°以及東坡、南坡區(qū)域;從秋到冬季,劣覆蓋度分布增加的區(qū)域在高程大于300m、坡度大于15°以及北坡區(qū)域,低覆蓋度在高程大于500m、坡度大于6°以及北坡、東坡區(qū)域,中覆蓋度在高程大于800m、坡度大于6°以及東坡、南坡區(qū)域,高覆蓋度在高程小于1100m、坡度大于15°以及西坡區(qū)域。植被減少類型主要分布在高程小于400m、坡度小于6°以及北坡、西坡區(qū)域,增加類型主要分布在高程400~1200m、坡度大于6°以及東坡、南坡區(qū)域。在季節(jié)變化中,從春到夏季,植被減少類型分布增加的區(qū)域在高程200~600m、坡度小于6°以及東坡、西坡區(qū)域,增減類型在高程大于900m、坡度大于6°以及東坡、南坡區(qū)域;從秋到冬季,植被減少類型分布增加的區(qū)域在高程300~500m和大于1300m、坡度小于2°和大于15°以及南坡區(qū)域,增加類型在高程500~1300m、坡度大于6°以及北坡、東坡和西坡區(qū)域。植被穩(wěn)定類型主要分布在高程400~800m、坡度大于15°以及東坡、南坡區(qū)域,輕度波動(dòng)主要分布在高程大于1300m、坡度大于6°以及北坡區(qū)域,中度波動(dòng)主要分布在800~1300m、坡度6~15°以及西坡區(qū)域,重度波動(dòng)主要分布在高程小于400m、坡度小于6°以及平地區(qū)域。在季節(jié)變化中,從春到夏季,輕度波動(dòng)分布增加的區(qū)域在高程小于400m和大于1200m、坡度小于6°以及北坡、西坡區(qū)域,中度波動(dòng)在高程小于200m和600~1400m、坡度大于6°以及西坡區(qū)域,重度波動(dòng)在高程小于400m、坡度小于6°以及南坡、西坡區(qū)域;從秋到冬季,輕度波動(dòng)分布增加的區(qū)域在高程大于500m、坡度大于6°以及東坡、南坡區(qū)域,中度波動(dòng)在高程400~1100m、坡度6~25°以及東坡、南坡區(qū)域,重度波動(dòng)在高程大于400m、坡度大于6°以及北坡、西坡區(qū)域。(4)基于降水和氣溫?cái)?shù)據(jù)建立植被覆蓋度的反演模型,并采用殘差分析分離氣候和人類活動(dòng)對(duì)植被覆蓋變化的貢獻(xiàn)率。2000~2013年,以人類活動(dòng)影響為主的面積占25.88%,以氣候影響為主的面積占74.12%。人類活動(dòng)逆向作用主要分布在江津、永川、璧山等地以及高程小于400m、坡度小于6°和西坡等區(qū)域;人類活動(dòng)正向作用主要分布在巫溪、城口、石柱等地以及高程大于1100m、坡度大于25°和北坡、南坡等區(qū)域;氣候抑制作用主要分布在黔江、酉陽(yáng)、彭水等地以及高程700~1100m、坡度6~25°等區(qū)域;氣候促進(jìn)作用主要分布在潼南、大足、梁平等地以及高程400~700m和平地、東坡區(qū)域。植被覆蓋度與降水正相關(guān)的面積占47.26%,長(zhǎng)壽相關(guān)系數(shù)最高;與氣溫正相關(guān)的面積占39.33%,巫溪相關(guān)系數(shù)最高。在季節(jié)變化中,春季與降水正相關(guān)的占51.05%,云陽(yáng)相關(guān)系數(shù)最高,與氣溫正相關(guān)的占44.08%,巫山相關(guān)系數(shù)最高;夏季與降水正相關(guān)的占49.70%,萬(wàn)州相關(guān)系數(shù)最高,與氣溫正相關(guān)的占61.22%,云陽(yáng)相關(guān)系數(shù)最高;秋季與降水正相關(guān)的占37.43%,開(kāi)縣相關(guān)系數(shù)最高,與氣溫正相關(guān)的占20.98%,秀山相關(guān)系數(shù)最高;冬季與降水正相關(guān)的占46.53%,墊江相關(guān)系數(shù)最高,與氣溫正相關(guān)的占61.72%,江津相關(guān)系數(shù)最高。植被減少類型主要在耕地、水域和建設(shè)用地,增加類型主要在林地和草地。在植被減少分布中,耕地和建設(shè)用地主要在夏季,林地和草地主要在冬季,水域主要在春季;在植被增加分布中,耕地、水域和建設(shè)用地主要在秋季,林地和草地主要在夏季。植被穩(wěn)定類型主要在耕地,輕度波動(dòng)主要在林地和草地,中度和重度波動(dòng)主要在水域和建設(shè)用地。在植被穩(wěn)定類型的分布中,耕地和林地主要在夏季,草地主要在秋季,水域主要在春季,建設(shè)用地主要在冬季;在輕度波動(dòng)分布中,耕地主要在秋季,林地和草地主要在冬季,水域和建設(shè)用地主要在夏季;在中度波動(dòng)分布中,耕地主要在秋季,林地和草地主要在春季,水域和建設(shè)用地主要在夏季;在重度波動(dòng)分布中,耕地和林地主要在冬季,草地主要在春季,水域和建設(shè)用地主要在夏季。(5)以植被覆蓋度為基礎(chǔ),結(jié)合巖石裸露率、坡度、土地利用數(shù)據(jù)建立石漠化遙感定量監(jiān)測(cè)模型,分析石漠化的演變特征。2001~2015年,重慶石漠化面積逐漸減少,石漠化程度逐漸降低。以中度石漠化為主(57.33%),輕度石漠化其次(31.95%),重度石漠化第三(9.61%),極重度石漠化最低(1.11%);輕度石漠化比例呈增加趨勢(shì),中度石漠化比例先增加后降低,重度和極重度石漠化比例呈減少趨勢(shì)。在石漠化演變類型中,以層變方式為主(49.47%),其次是返變方式(30.61%),單變方式最低(19.92%);石漠化惡化主要發(fā)生在秀山、彭水、酉陽(yáng)等地,石漠化改善主要發(fā)生在重慶*、奉節(jié)、巫山等地;石漠化惡化和改善主要發(fā)生在300~800m區(qū)域。石漠化的相互轉(zhuǎn)化較為復(fù)雜,但不同程度石漠化面積均在減少。其中,中度石漠化面積減少最多(3046.75km2),其次是重度石漠化(1254.56km2),輕度石漠化第三(691.56km2),極重度石漠化最少(229.19km2)。不同石漠化的演變速率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),其轉(zhuǎn)入速率均逐漸降低;輕度和極重度石漠化的轉(zhuǎn)出速率逐漸降低,而中度和重度石漠化的轉(zhuǎn)出速率則先增加后降低。其中,中度石漠化減少速率最高(50.78km2?a-1),重度石漠化其次(20.91km2?a-1),第三是輕度石漠化(11.53km2?a-1),極重度石漠化最低(3.82km2?a-1);轉(zhuǎn)入速率最高的是輕度石漠化(30.36km2?a-1),轉(zhuǎn)出速率最高的是中度石漠化(75.55km2?a-1)。2001~2015年,石漠化斑塊數(shù)量逐漸減少,破碎度、最大斑塊優(yōu)勢(shì)度、形狀規(guī)則化和連通性增加,多樣性、均勻度和聚集度降低。輕度石漠化破碎度和最大斑塊優(yōu)勢(shì)度增加,斑塊數(shù)量、形狀規(guī)則化和聚集度降低;中度石漠化斑塊數(shù)量、形狀規(guī)則化和聚集度降低,破碎度和最大斑塊優(yōu)勢(shì)度增加;重度和極重度石漠化斑塊數(shù)量、破碎度、最大斑塊優(yōu)勢(shì)度、形狀規(guī)則化和聚集度均降低。本研究通過(guò)對(duì)重慶植被覆蓋度的變化分析,可以清楚地了解植被的時(shí)空變化規(guī)律及其影響因素,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了石漠化的演變特征,可以為重慶的生態(tài)環(huán)境建設(shè)和石漠化治理提供一定的參考。
【學(xué)位單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X171;X87
【部分圖文】：

第 2 章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源第 2 章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源研究區(qū)概況 地理位置重慶地處中國(guó)西南、長(zhǎng)江上游地區(qū)，105°11'~110°11' E、28°10'~32°青藏高原向長(zhǎng)江中下游平原的過(guò)渡區(qū)域。西、北部與四川和陜西相連北和湖南相鄰，南部與貴州接壤，幅員面積 82370.94km2，東、西橫跨長(zhǎng) 4北寬 450km。截止到 2016 年 12 月底，重慶共下轄 26 個(gè)區(qū)、8 個(gè)縣和 。

結(jié)合實(shí)際和相關(guān)成果（陳利頂?shù)龋?008；馬士彬等，2012），將和坡度圖進(jìn)行分級(jí)。在進(jìn)行高程分級(jí)時(shí)，把 200m 以下和 1500m 以上，200~1500m 之間按間隔 100m 進(jìn)行分級(jí)，共 15 級(jí)（表 2-2）。根據(jù)國(guó)發(fā)的《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》，將坡度劃分為≤2°、2~6°、65°、＞25°共 5 級(jí)（表 2-3、圖 2-3）。參考相關(guān)研究（童曉偉等，201數(shù)據(jù)劃分為平地、北坡（315~45°）、東坡（45~135°）、南坡（135~2（225~315°），即陰坡、半陰坡、陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡（圖 2-4）。表 2-2 重慶市高程分級(jí)Tab.2-2 The gradient of elevation of Chongqing級(jí) 1 2 3 4 5 6 7 程/m ≤200 200~300 300~400 400~500 500~600 600~700 700~800 級(jí) 9 10 11 12 13 14 /m 900~1000 1000~1100 1100~1200 1200~1300 1300~1400 1400~1500

第 2 章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源表 2-3 重慶市坡度分級(jí)Tab.2-3 The gradient of slope of Chongqing分級(jí) 1 2 3 4 坡度/° ≤2 2~6 6~15 15~25 >
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2861513