本文關(guān)鍵詞：曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價與土地利用格局研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：曹妃甸新區(qū)是中國近幾年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地區(qū)之一,同時也是生態(tài)環(huán)境較為脆弱的地區(qū)之一。近年來該區(qū)的快速城市化過程極大的改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境,對該區(qū)乃至更大區(qū)域的土地生態(tài)安全構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在當(dāng)前該區(qū)城市化進(jìn)程仍快速推進(jìn)的背景下,如何有效保護(hù)區(qū)域生態(tài)資源和環(huán)境,合理配置區(qū)域土地資源,維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全成為該區(qū)亟待解決的關(guān)鍵問題。基于此,該文在深入剖析土地利用與生態(tài)安全相互影響機(jī)制的基礎(chǔ)上,以可持續(xù)發(fā)展、土壤生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo),綜合利用遙感、GIS等技術(shù),按照“土地利用動態(tài)變化分析——土地生態(tài)安全評價——土地生態(tài)安全格局構(gòu)建——土地生態(tài)安全格局約束下土地利用格局模擬”的研究思路,全面分析了曹妃甸新區(qū)快速城市化過程中土地利用結(jié)構(gòu)與格局變化特征,系統(tǒng)評價和分析了該區(qū)城市化過程中土地生態(tài)安全的狀況及其變化。在此基礎(chǔ)上,基于景觀生態(tài)學(xué)的“過程——格局”理論,構(gòu)建了維護(hù)區(qū)域基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合土地生態(tài)安全格局,并對生態(tài)安全格局保護(hù)情景下土地利用變化進(jìn)行了預(yù)測和模擬。研究結(jié)果可為曹妃甸新區(qū)生態(tài)保護(hù)和土地利用格局優(yōu)化提供參考。主要方法及結(jié)論如下:1、曹妃甸新區(qū)土地利用動態(tài)變化分析利用1995年、2005年及2013年三期土地利用遙感影像解譯圖,借助GIS,對曹妃甸新區(qū)土地利用變化動態(tài)度、土地利用類型相互轉(zhuǎn)移情況及土地利用景觀格局指數(shù)等進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,曹妃甸新區(qū)1995~2013年土地利用變化可分為2個階段,1995~2005年為緩慢變化階段,綜合土地利用動態(tài)度為0.33%;2005~2013年為快速變化階段,綜合土地利用動態(tài)度為3.30%。這與曹妃甸新區(qū)城市化進(jìn)程結(jié)果相一致。曹妃甸新區(qū)快速城市化發(fā)展期間,主要的地類變化表現(xiàn)為建設(shè)用地大量占用灘涂。景觀格局指數(shù)分析可知,曹妃甸新區(qū)景觀日趨破碎化,同時逐漸由優(yōu)勢景觀特征向均質(zhì)景觀特征轉(zhuǎn)變。2、曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價與預(yù)警以2005年和2013年曹妃甸新區(qū)土地利用解譯圖為基礎(chǔ),基于PSR模型構(gòu)建了快速城市化地區(qū)土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,以1km×1km網(wǎng)格為評價單元,通過插值,在30m×30m像元水平上對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全動態(tài)變化進(jìn)行了評價,并根據(jù)變化趨勢及現(xiàn)狀狀態(tài)引入分類樹方法,對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全進(jìn)行了預(yù)警,結(jié)果顯示,曹妃甸新區(qū)2005年土地生態(tài)安全指數(shù)(LES)均值為0.551,處于中等安全水平,而2013年為0.517,降為中低安全水平。曹妃甸新區(qū)不安全預(yù)警及快速退化預(yù)警區(qū)域主要分布在城市建設(shè)用地快速擴(kuò)展的區(qū)域周邊,說明城市建設(shè)用地的快速擴(kuò)張是導(dǎo)致區(qū)域土地生態(tài)安全惡化的最主要因素。工業(yè)區(qū)、十里海和南堡鹽場3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處于高度預(yù)警狀態(tài),未來應(yīng)加強對這3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地生態(tài)安全評價和調(diào)控。3、曹妃甸新區(qū)綜合土地生態(tài)安全格局構(gòu)建基于對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)現(xiàn)狀的分析,確定了淡水供給、水資源調(diào)節(jié)、提供生物生境與水土景觀保護(hù)為該區(qū)基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)�；诰坝^生態(tài)學(xué)的景觀“過程——格局”理論,借助GIS,對維護(hù)曹妃甸新區(qū)上述基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的單一土地生態(tài)安全格局進(jìn)行了構(gòu)建,最后通過空間綜合,形成不同安全水平的土地生態(tài)安全格局。結(jié)果顯示,曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全格局總面積1058.80km2,占區(qū)域總面積的53.53%,其中底線生態(tài)安全格局面積312.67hm2,占區(qū)域總面積的15.81%,底線生態(tài)安全格局是保障區(qū)域生態(tài)安全的基礎(chǔ),需嚴(yán)格保護(hù)。4、基于土地生態(tài)安全格局的土地利用變化模擬在RS和GIS的支持下,整合MCE方法和CA-Markov模型,對曹妃甸新區(qū)2021年生態(tài)安全格局保護(hù)和無生態(tài)保護(hù)兩種情景下的土地利用格局進(jìn)行了模擬,并進(jìn)行了景觀指數(shù)的比較分析,結(jié)果顯示,在總生態(tài)安全格局范圍內(nèi),生態(tài)安全格局保護(hù)情景下新增建設(shè)用地量比無生態(tài)保護(hù)情景下減少17.47km2,說明生態(tài)安全格局得到了有效保護(hù);生態(tài)安全格局保護(hù)情景下底線生態(tài)安全格局范圍內(nèi)新增建設(shè)用地為0,說明底線生態(tài)安全格局得到了完全保護(hù),而在無生態(tài)保護(hù)情景下,底線生態(tài)安全格局范圍內(nèi)新增建設(shè)用地為31.07km2。生態(tài)安全格局保護(hù)情景下,5種地類景觀斑塊數(shù)目均有不同程度的增加,景觀更趨于破碎化。由于生態(tài)安全格局的保護(hù)限制,景觀的形狀更趨復(fù)雜,建設(shè)用地與生態(tài)用地的分布更趨合理。
【關(guān)鍵詞】：土地生態(tài)安全 評價 土地生態(tài)安全格局 土地利用 模擬 曹妃甸新區(qū)
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F301.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-22
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 生態(tài)安全及其評價14-16
• 1.2.2 生態(tài)安全格局16-17
• 1.2.3 土地利用變化模擬17-19
• 1.2.4 國內(nèi)外研究綜述19
• 1.3 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 1.3.1 研究目標(biāo)19-20
• 1.3.2 研究內(nèi)容20
• 1.3.3 技術(shù)路線20-22
• 2 土地利用與土地生態(tài)安全理論基礎(chǔ)22-34
• 2.1 基礎(chǔ)理論22-25
• 2.1.1 可持續(xù)發(fā)展理論22-23
• 2.1.2 景觀生態(tài)學(xué)原理23-24
• 2.1.3 土壤生態(tài)學(xué)24-25
• 2.2 相關(guān)概念25-26
• 2.3 城市化過程中土壤的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)26-27
• 2.4 土地利用與生態(tài)安全的辯證關(guān)系27-29
• 2.5 土地利用與生態(tài)環(huán)境的相互作用機(jī)制29-32
• 2.5.1 土地利用與氣候30
• 2.5.2 土地利用與水文環(huán)境30-31
• 2.5.3 土地利用與土壤31-32
• 2.5.4 土地利用與生物多樣性32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 3 研究區(qū)概況34-43
• 3.1 自然經(jīng)濟(jì)社會概況34-39
• 3.1.1 區(qū)位及區(qū)劃34-35
• 3.1.2 氣候地形與水文35
• 3.1.3 土壤條件35-38
• 3.1.4 社會經(jīng)濟(jì)條件38
• 3.1.5 土地利用條件38-39
• 3.2 耕地質(zhì)量狀況39-40
• 3.3 生態(tài)資源狀況40-43
• 3.3.1 生態(tài)資源概況40-41
• 3.3.2 曹妃甸新區(qū)主要生態(tài)問題41-43
• 4 曹妃甸新區(qū)土地利用格局時空變化分析43-55
• 4.1 數(shù)據(jù)來源及處理43-44
• 4.2 土地利用結(jié)構(gòu)變化分析44-48
• 4.2.1 土地利用類型數(shù)量變化44-45
• 4.2.2 土地利用類型變化速度45-47
• 4.2.3 土地利用類型轉(zhuǎn)移分析47-48
• 4.3 土地利用景觀格局變化分析48-53
• 4.3.1 景觀格局指數(shù)選取48-50
• 4.3.2 曹妃甸新區(qū)景觀格局變化50-53
• 4.4 小結(jié)53-55
• 5 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價55-70
• 5.1 土地生態(tài)安全評價單元及評價過程55-56
• 5.1.1 土地生態(tài)安全評價單元55
• 5.1.2 土地生態(tài)安全評價流程55-56
• 5.2 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價56-67
• 5.2.1 土地生態(tài)安全評價指標(biāo)56-62
• 5.2.2 多標(biāo)準(zhǔn)評價62
• 5.2.3 分級標(biāo)準(zhǔn)62-63
• 5.2.4 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價63-67
• 5.3 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全預(yù)警67-69
• 5.3.1 土地生態(tài)安全預(yù)警方法67
• 5.3.2 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全預(yù)警67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 6 曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全格局構(gòu)建70-90
• 6.1 曹妃甸新區(qū)基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)識別71-72
• 6.2 曹妃甸新區(qū)基本生態(tài)服務(wù)過程分析72-78
• 6.2.1 淡水供給過程72-73
• 6.2.2 水資源調(diào)節(jié)服務(wù)過程73-75
• 6.2.3 生物生境保護(hù)過程75-76
• 6.2.4 水土景觀保護(hù)76-78
• 6.3 曹妃甸新區(qū)綜合生態(tài)安全格局構(gòu)建78-89
• 6.3.1 淡水供給安全格局78-80
• 6.3.2 水資源調(diào)節(jié)安全格局80-83
• 6.3.3 生物生境保護(hù)安全格局83-87
• 6.3.4 水土景觀保護(hù)安全格局87-88
• 6.3.5 曹妃甸新區(qū)綜合生態(tài)安全格局構(gòu)建88-89
• 6.4 本章小結(jié)89-90
• 7 曹妃甸新區(qū)土地利用格局模擬90-104
• 7.1 CA-Markov模型91-93
• 7.1.1 原胞自動機(jī)概述91-92
• 7.1.2 Markov模型92-93
• 7.1.3 MCE模型93
• 7.2 ESP-CA-Markov模型模擬步驟93-100
• 7.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換93-94
• 7.2.2 創(chuàng)建Markov轉(zhuǎn)移概率矩陣94
• 7.2.3 創(chuàng)建各地類轉(zhuǎn)換適宜性圖集94-98
• 7.2.4 確定迭代次數(shù)98
• 7.2.5 構(gòu)造CA濾波器98-99
• 7.2.6 情景模擬99
• 7.2.7 模型確認(rèn)99-100
• 7.3 兩種情景下土地利用格局模擬結(jié)果100-101
• 7.3.1 Markov轉(zhuǎn)移概率矩陣100
• 7.3.2 模型驗證100-101
• 7.3.3 情景模擬101
• 7.4 兩種情景下景觀指數(shù)比較101-103
• 7.5 本章小結(jié)103-104
• 8 結(jié)論與展望104-107
• 8.1 結(jié)論104-105
• 8.2 展望105-106
• 8.3 創(chuàng)新點106-107
• 參考文獻(xiàn)107-118
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文118-119
• 作者簡歷119-120
• 致謝120-121

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價與土地利用格局研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：398478