本文關(guān)鍵詞：流域土地利用變化對(duì)保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)影響及格局優(yōu)化研究

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【摘要】：自然保護(hù)區(qū)作為區(qū)域現(xiàn)有自然資源最為豐富的地區(qū),肩負(fù)著為整個(gè)區(qū)域提供生態(tài)服務(wù)、維持生態(tài)安全的責(zé)任。由于人類(lèi)活動(dòng)日益加劇,保護(hù)區(qū)內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)也隨之發(fā)生變化,保護(hù)功能受到威脅,有效性下降。人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用歸根結(jié)底表現(xiàn)為不同的土地利用策略,土地利用變化改變生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程,進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)供給。保護(hù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有強(qiáng)烈的尺度特征,任何目標(biāo)尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能都要受到上一級(jí)(更大)或下一級(jí)(更小)尺度生態(tài)服務(wù)的影響。將保護(hù)區(qū)作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)整體,置于更大尺度的流域背景下開(kāi)展研究,揭示土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響,認(rèn)識(shí)保護(hù)區(qū)及所在流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)聯(lián),有效維持保護(hù)區(qū)內(nèi)外物質(zhì)流、能流及信息流的連通,對(duì)于優(yōu)化保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)管理具有重要意義。本論文選擇吉林省莫莫格自然保護(hù)區(qū)及其所在洮兒河流域作為研究對(duì)象,采用生態(tài)系統(tǒng)途徑,將流域作為完整系統(tǒng),基于生態(tài)學(xué)基本原理和生態(tài)系統(tǒng)管理理論,應(yīng)用研究流域土地利用變化特征、景觀格局及驅(qū)動(dòng)因素,揭示流域土地利用變化對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)濕地面積和生態(tài)服務(wù)功能的影響,基于景觀連通理論與廊道效應(yīng),確定流域與保護(hù)區(qū)連通路徑,識(shí)別流域土地利用優(yōu)化區(qū)并分析優(yōu)化效應(yīng),最后提出基于濕地保護(hù)的流域土地利用格局的概念性?xún)?yōu)化方案,為保護(hù)區(qū)合理管理和功能恢復(fù)提供科學(xué)參考。本論文得出以下結(jié)論:(1)洮兒河流域土地利用類(lèi)型以林地、草地和旱田為主,約占流域總面積的3/4,其余沼澤濕地、水田、鹽堿地、水域、灘地、居民地類(lèi)型占1/4。1989-2012年洮兒河流域土地利用格局變化顯著,土地利用主要在沼澤濕地、鹽堿地、灘地、、旱田、草地之間轉(zhuǎn)換。2007-2012年土地利用動(dòng)態(tài)變化最為劇烈,沼澤濕地、水域、灘地面積減少,向草地、旱田、鹽堿地轉(zhuǎn)換。(2)洮兒河流域景觀格局研究表明:流域內(nèi)景觀斑塊以2000年為界,呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢(shì)。沼澤濕地與流域呈現(xiàn)同樣規(guī)律,2000年后斑塊數(shù)量由1015個(gè)下降到423個(gè),降幅58.33%;水域景觀破碎度較大,沼澤濕地與鹽堿地破碎度有加大波動(dòng),流域景觀多樣性指數(shù)達(dá)到2.3,景觀優(yōu)勢(shì)度達(dá)到0.83,流域內(nèi)景觀類(lèi)型較為多樣,草地、林地、旱田為優(yōu)勢(shì)景觀類(lèi)型。(3)洮兒河流域土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)因素是氣候條件、人口數(shù)量(密度)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和政策法規(guī)。水域面積變化與當(dāng)年降水量顯著相關(guān);沼澤濕地、鹽堿地和灘地等土地利用類(lèi)型面積變化與前一年氣候因素(降水量、年均氣溫、相對(duì)濕度)顯著相關(guān);農(nóng)村人口數(shù)(密度)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和社會(huì)政策法規(guī)的頒布實(shí)施是土地利用方式變化的主要人為驅(qū)動(dòng)力。(4)洮兒河流域土地利用格局直接影響莫莫格保護(hù)區(qū)濕地面積。洮兒河流域土地利用程度指數(shù)與保護(hù)區(qū)沼澤濕地面積呈負(fù)相關(guān)(回歸方程:y=-38622x+65707,R2=0.582);莫莫格保護(hù)區(qū)沼澤濕地變化動(dòng)態(tài)度與流域草地、旱田、湖泊水庫(kù)、水田、灘地和沼澤地動(dòng)態(tài)相關(guān);同時(shí)與流域土地利用的綜合動(dòng)態(tài)度顯著相關(guān)。(5)利用InVEST評(píng)價(jià)模型重點(diǎn)對(duì)洮兒河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)的固碳功能、水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性保育以及水質(zhì)凈化等5項(xiàng)功能進(jìn)行了動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。其固碳功能、土壤保持、生物多樣性保育3項(xiàng)功能主要受流域內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)面積影響,流域上游森林和下游廣布沼澤濕地對(duì)于流域生態(tài)服務(wù)功能貢獻(xiàn)最大;莫莫格自然保護(hù)區(qū)固碳功能主要受沼澤濕地面積影響,土壤保持、生物多樣性保育及淡水凈化功能主要受草地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)面積影響,水源涵養(yǎng)功能(產(chǎn)水功能)主要依賴(lài)于區(qū)域降水量的變化。莫莫格自然保護(hù)區(qū)生態(tài)服務(wù)功能的提升取決于區(qū)域降水及建立引水路徑,實(shí)現(xiàn)流域上游涵養(yǎng)水源對(duì)下游保護(hù)區(qū)的補(bǔ)給。(6)根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)連通理論,基于莫莫格自然保護(hù)區(qū)沼澤濕地保護(hù),提出洮兒河流域土地利用概念性格局優(yōu)化方案。經(jīng)過(guò)一至五級(jí)優(yōu)化后,流域景觀連通性分別增加34.79%、42.19%、47.16%、52.24%和56.12%。使得流域任意位置到莫莫格保護(hù)區(qū)的生態(tài)流服務(wù)功能阻力減小,極大提高流域與保護(hù)區(qū)的連通性,進(jìn)而保護(hù)莫莫格沼澤濕地。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X171;F301.2

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本文編號(hào)：1277795