發(fā)布時(shí)間：2017-12-23 15:29

  本文關(guān)鍵詞：河西走廊綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化布局研究　出處：《甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著新型城鎮(zhèn)化水平進(jìn)程的日益加快,自然環(huán)境與人類活動兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的矛盾越發(fā)突出,生境破碎化問題的顯現(xiàn)給城市和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),同時(shí)也極大地削弱了生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。綠洲作為干旱、半干旱地區(qū)一種特殊的生態(tài)組成要素,是干旱地區(qū)人類賴以生存、活動與發(fā)展的基本場所,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境有著重要作用。自古以來,河西走廊地區(qū)生態(tài)環(huán)境就相對脆弱,加之人們對水資源的不合理開發(fā)與利用,使得該地區(qū)土地荒漠化加劇、水資源短缺、內(nèi)陸河斷流等嚴(yán)峻生態(tài)環(huán)境問題越來越突出。綠洲是河西走廊生態(tài)環(huán)境安全、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的保障,對其系統(tǒng)地研究是解決該地區(qū)生態(tài)問題的關(guān)鍵。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)思想源于19世紀(jì),現(xiàn)已在許多發(fā)達(dá)國家和地區(qū)被廣泛應(yīng)用,并取得顯著效果。本文以河西走廊綠洲為研究對象,運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)理論,界定了綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的概念,采用網(wǎng)絡(luò)分析法與最小成本路徑方法相結(jié)合的思路,在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)理論的指導(dǎo)下,重點(diǎn)分析和確定已有和潛在的生態(tài)節(jié)點(diǎn)及生態(tài)廊道,合理構(gòu)建河西走廊地區(qū)綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)并對其進(jìn)行智能評價(jià),提出河西走廊地區(qū)復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò)框架,規(guī)劃河西走廊地區(qū)理想生態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向和潛在發(fā)展區(qū)域,以期實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)健康可持續(xù)性發(fā)展。主要研究結(jié)果如下:(1)1985-2013年期間,河西走廊各用地類型面積在不斷變化,土地利用整體呈不平衡狀態(tài)。其中,草地和未利用土地面積經(jīng)歷了先增加后減少的變化過程;耕地、建設(shè)用地和水域呈現(xiàn)持續(xù)增長的態(tài)勢,其中耕地“漲勢”最為明顯達(dá)到了0.993,接近于1。研究數(shù)據(jù)表明:在過去的近30a中,土地利用轉(zhuǎn)換的方向主要為其它類型用地向耕地轉(zhuǎn)換;從景觀類型和景觀水平來看,在研究時(shí)間段內(nèi),各類型用地景觀格局也發(fā)生了較大變化,耕地斑塊數(shù)量的減小以及平均斑塊密度的增大,說明以耕地為主的用地類型在向集約化發(fā)展,各用地類型空間連通性在加強(qiáng),聚集程度在增加。這種趨勢在一定程度上有利于農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施和建設(shè)的開展。(2)選取生物豐度指數(shù)、植被覆蓋度指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù),作為河西走廊地區(qū)生態(tài)評價(jià)指標(biāo),測算出河西21市縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)結(jié)果。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型,分別對2001年和2013年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行智能評價(jià),結(jié)果表明:嘉峪關(guān)市、玉門市、酒泉市、張掖市和山丹縣生態(tài)環(huán)境呈倒退態(tài)勢,而金塔縣、阿克塞縣以及古浪縣則有所改良,生態(tài)環(huán)境趨好。bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型的建立,為后續(xù)生態(tài)建設(shè)提供了科學(xué)的考量和評價(jià)機(jī)制,避免人為、片面的評價(jià)模型。(3)根據(jù)河西走廊劃分的鑲嵌體功能區(qū),提取出生態(tài)功能區(qū)中具有代表性的57個生態(tài)節(jié)點(diǎn),建立總長度為3635km的78條生態(tài)廊道生態(tài)功能區(qū)連接網(wǎng)絡(luò)。研究發(fā)現(xiàn)河西走廊生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)閉合度α指數(shù)為0.229、網(wǎng)絡(luò)線點(diǎn)率β指數(shù)為1.368、網(wǎng)絡(luò)連接度γ指數(shù)為0.469,成本比cr指數(shù)為0.9875。評價(jià)結(jié)果指數(shù)顯示,生態(tài)功能區(qū)鑲嵌體生態(tài)網(wǎng)絡(luò)距離和網(wǎng)絡(luò)密度值均處于顯著低值水平,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)特征性一般;從網(wǎng)絡(luò)密度來看,道路生態(tài)廊道的網(wǎng)絡(luò)密度值為0.1067,平均每個節(jié)點(diǎn)的連線數(shù)2.56;水網(wǎng)生態(tài)廊道的密度值為0.0989,平均每個節(jié)點(diǎn)的連線數(shù)為1.64。節(jié)點(diǎn)之間連線數(shù)量的大小反映出兩個節(jié)點(diǎn)關(guān)系的密切程度,無論是道路生態(tài)廊道還是水網(wǎng)生態(tài)廊道的密度值,均低于一般的網(wǎng)絡(luò)密度值,表明河西走廊現(xiàn)狀生態(tài)廊道之間的關(guān)聯(lián)程度偏低,生態(tài)隔離現(xiàn)象突出,且主要的生態(tài)節(jié)點(diǎn)大致分布于綠洲地區(qū),生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部連接性在衰退。(4)復(fù)合型生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建將綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、道路生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和河流生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合,提取出關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn),并模擬出潛在的生態(tài)廊道,就整體而言該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)與連接數(shù)的宏觀統(tǒng)計(jì)特征符合冪律分布,為無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò),集聚效益好、成長性強(qiáng)。從模擬出的潛在生態(tài)廊道分析可以看出,綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)中的道路網(wǎng)絡(luò)和河流網(wǎng)絡(luò)在空間分布上有差異,分布的不均衡造成了生態(tài)斷裂點(diǎn)。復(fù)合生態(tài)網(wǎng)絡(luò)為今后生態(tài)建設(shè)提供了有力的理論依據(jù),在今后的工作中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對生態(tài)斷裂點(diǎn)的生態(tài)建設(shè),形成區(qū)域生態(tài)屏障保護(hù)。復(fù)合生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的建立,驗(yàn)證了在“區(qū)域”尺度下進(jìn)行的綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究理論上是可行的。(5)根據(jù)復(fù)合生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中存在的核心生態(tài)節(jié)點(diǎn)和潛在生態(tài)廊道,為進(jìn)一步優(yōu)化生態(tài)網(wǎng)絡(luò),提出了“以張掖綠洲為依托,以民樂-張掖綠洲為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)核心發(fā)展環(huán),以玉門-酒泉-敦煌綠洲生態(tài)帶、黑河流域生態(tài)帶和民勤生態(tài)帶為核心擴(kuò)展區(qū)域”的“一心、一環(huán)、三帶”的綠洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局框架構(gòu)想。該構(gòu)想以提高河西走廊生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連通性和改善生態(tài)環(huán)境惡化為出發(fā)點(diǎn),對于提高景觀生態(tài)系統(tǒng)的連接度,強(qiáng)化生態(tài)源地、生態(tài)廊道、生態(tài)基質(zhì)間的空間聯(lián)系,進(jìn)而維持河西走廊區(qū)域生態(tài)全局穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q14

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本文編號：1324446