發(fā)布時(shí)間：2017-09-02 13:05

  本文關(guān)鍵詞：呼倫貝爾草地防風(fēng)固沙功能區(qū)優(yōu)先生態(tài)用地識(shí)別研究

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【摘要】：重要生態(tài)功能區(qū)是指在涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)蓄洪水、防風(fēng)固沙、維系生物多樣性等方面具有重要作用的區(qū)域,對(duì)于防止和減輕自然災(zāi)害,協(xié)調(diào)流域及區(qū)域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,保障國(guó)家和地方生態(tài)安全具有重要意義。我國(guó)重要生態(tài)功能區(qū)面積大,管理工作復(fù)雜、困難大；需要國(guó)家和地方共同管理,并予以重點(diǎn)保護(hù)和限制開發(fā)的區(qū)域。因此,通過評(píng)估功能區(qū)內(nèi)生態(tài)用地的重要性并劃分等級(jí),堅(jiān)持“以較小代價(jià)獲取較大收益”,識(shí)別出優(yōu)先生態(tài)保護(hù)用地,可以作為北方重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理工作的有效手段。本人在分析借鑒學(xué)者研究基礎(chǔ)上,利用實(shí)測(cè)地面高光譜數(shù)據(jù)建立遙感估算模型,研究草地退化、沙化空間分布格局,并評(píng)價(jià)其對(duì)防風(fēng)固沙功能區(qū)影響；運(yùn)用PSR模型構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全評(píng)估指標(biāo)體系,評(píng)估基于主導(dǎo)服務(wù)功能生態(tài)安全水平和空間差異；分析影響草地生態(tài)安全的主要因素；從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性、景觀組分重要性、景觀結(jié)構(gòu)布局重要性三個(gè)方面,開展生態(tài)用地重要性綜合評(píng)估,劃分重要性等級(jí),結(jié)合防風(fēng)固沙功能區(qū)生態(tài)安全性和生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),識(shí)別出優(yōu)先生態(tài)用地。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)草地退化空間分布格局識(shí)別利用實(shí)測(cè)地面高光譜數(shù)據(jù)與同時(shí)期MODIS影像進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),構(gòu)建基于MODIS遙感影像地上于物質(zhì)量高光譜生產(chǎn)力估算模型以及植被覆蓋度高光譜估算模型,地上干物質(zhì)量高光譜估算模型：ANPP=295.51×(0.977×NDVIMODIS-0.028)1.174 (1)植被覆蓋度高光譜估算模型：Vc=0(NDVIMoDIs≤0.1689) (2)Vc=131.981 ×NDVIMoDIs-22.29(0.1689NDVIMoDIs≤0.8779) (3)Vc=1(NDVIMODls0.8699) (4)分別構(gòu)建基于草地現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力和潛在生產(chǎn)力草地生產(chǎn)力退化指數(shù),以及植被覆蓋度高光譜模型的植被覆蓋度退化指數(shù),根據(jù)分級(jí)指標(biāo)分別對(duì)2000年、2005年、2010年、2014年草地退化空間分布進(jìn)行識(shí)別,結(jié)果表明：2000年未退化、輕度退化草地面積約占研究區(qū)總面積的30.71%和27.42%,2005年中度退化面積較2000年增加5049.13 km2,2010年未退化草地面積占研究區(qū)總面積30.59%,2014年重度退化草地面積最小,僅占研究區(qū)總面積的11.91%。(2)基于防風(fēng)固沙功能維持的生態(tài)安全評(píng)價(jià)根據(jù)研究目的,運(yùn)用PSR模型構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全評(píng)估指標(biāo)體系,采用層次分析法研究指標(biāo)權(quán)重,綜合評(píng)價(jià)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行基于防風(fēng)固沙功能的生態(tài)安全性分析。結(jié)果表明：整體情況來看,研究區(qū)自2000年-2014年生態(tài)安全狀況處于安全水平比例最大,面積所占研究區(qū)比例為34.57%-39.70%,其中2010年最大,2014年最��；其次為生態(tài)較安全區(qū),面積所占研究區(qū)比例22.90%-30.35%,自2000年以來研究區(qū)極不安全區(qū)面積呈逐漸減少趨勢(shì)。(3)優(yōu)先生態(tài)用地識(shí)別依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理,構(gòu)建生態(tài)功能重要性和生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分別劃分生態(tài)用地重要性和敏感性等級(jí),將研究區(qū)生態(tài)用地極重要區(qū)、極敏感區(qū)以及生態(tài)極不安全區(qū)進(jìn)行疊加從而識(shí)別出優(yōu)先生態(tài)用地。識(shí)別結(jié)果顯示：優(yōu)先生態(tài)用地主要分布在東部的溫性草甸草原區(qū)植被覆蓋度高的地區(qū)、沙帶區(qū)和西部部分干旱地區(qū),總面積達(dá)29240.5km2,占區(qū)域總面積的38.20%。(4)驅(qū)動(dòng)因子分析2000年、2005年、2010年、2014年遙感解譯土地利用數(shù)據(jù)顯示：草地、未利用土地是研究區(qū)主體景觀類型,四個(gè)時(shí)期草地面積所占比重分別為：87.64%、89.95%、86.09%以及86.22%；研究區(qū)景觀內(nèi)部斑塊數(shù)量呈增加趨勢(shì),斑塊面積變小,景觀空間連通性降低,景觀多樣性和異質(zhì)性升高；海拔對(duì)各類型景觀影響范圍主要分布在低海拔地區(qū)的500m-850m區(qū)段內(nèi)；不同坡度、坡向?qū)坝^類型變化沒有影響；降水量年際間波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)力的影響具有極為顯著的線性回歸關(guān)系,變化趨勢(shì)均為隨降水量增加草原植被生產(chǎn)力增加；空間異質(zhì)性研究表明,圍欄后草地空間異質(zhì)性變小,而放牧草地,空間異質(zhì)性較弱,空間分布格局相對(duì)簡(jiǎn)單。
【關(guān)鍵詞】：生態(tài)用地 草地退化 生態(tài)安全 景觀格局 空間異質(zhì)性
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S812
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-10
• 目錄10-14
• 圖索引14-17
• 表索引17-19
• 縮略詞19-20
• 第一章 引言20-28
• 1.1 研究背景和意義20-21
• 1.1.1 研究背景20
• 1.1.2 研究意義20-21
• 1.2 相關(guān)研究進(jìn)展21-25
• 1.2.1 生態(tài)用地研究進(jìn)展21-23
• 1.2.2 草地退化、沙化研究進(jìn)展23-24
• 1.2.3 生態(tài)安全研究進(jìn)展24-25
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)方法25-28
• 第二章 研究區(qū)概況28-36
• 2.1 自然環(huán)境概況28-33
• 2.1.1 地理位置28-29
• 2.1.2 地形地貌29
• 2.1.3 氣候與水文29-31
• 2.1.4 植被與土壤31-33
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況33-34
• 2.2.1 人口組成33-34
• 2.2.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平34
• 2.3 主要生態(tài)問題34-36
• 2.3.1 生態(tài)系統(tǒng)功能退化34-35
• 2.3.2 自然因素及人為因素影響35-36
• 第三章 草地退化空間分布格局識(shí)別研究36-74
• 3.1 理論研究36-38
• 3.1.1 草地退化研究現(xiàn)狀36-37
• 3.1.2 遙感產(chǎn)草量研究現(xiàn)狀37
• 3.1.3 技術(shù)路線37-38
• 3.2 資料收集及處理38-41
• 3.2.1 空間數(shù)據(jù)格式38-39
• 3.2.2 氣象數(shù)據(jù)39-40
• 3.2.3 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)40
• 3.2.4 TM遙感影像40
• 3.2.5 MODIS遙感影像40-41
• 3.3 生產(chǎn)力遙感估算模型41-51
• 3.3.1 數(shù)據(jù)獲取及處理41-42
• 3.3.2 地面光譜數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)回歸分析42-43
• 3.3.3 地上生物量ANPP光譜估算模型43-47
• 3.3.4 植被覆蓋度估算光譜模型47-51
• 3.4 生產(chǎn)力理論估算模型51-67
• 3.4.1 凈第一性生產(chǎn)力模型51-54
• 3.4.2 氣候產(chǎn)草量模型54-63
• 3.4.3 改進(jìn)的光能利用率模型63-67
• 3.5 不同模型比較67-69
• 3.6 草地退化空間識(shí)別69-71
• 3.7 討論與小結(jié)71-74
• 3.7.1 討論71-73
• 3.7.2 小結(jié)73-74
• 第四章 基于防風(fēng)固沙功能維持的生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究74-98
• 4.1 研究思路與技術(shù)路線74-75
• 4.1.1 研究思路74-75
• 4.1.2 技術(shù)路線75
• 4.1.3 數(shù)據(jù)來源75
• 4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建75-91
• 4.2.1 指標(biāo)選取原則75
• 4.2.2 指標(biāo)體系建立75-76
• 4.2.3 指標(biāo)計(jì)算方法76-89
• 4.2.4 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化89
• 4.2.5 指標(biāo)權(quán)重確定89-91
• 4.3 評(píng)價(jià)方法及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)91-92
• 4.3.1 綜合指數(shù)法92
• 4.3.2 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)92
• 4.4 防風(fēng)固沙區(qū)生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)結(jié)果92-95
• 4.4.1 生態(tài)安全指數(shù)計(jì)算92-93
• 4.4.2 生態(tài)安全等級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確立93
• 4.4.3 生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果93-95
• 4.5 討論與小結(jié)95-98
• 4.5.1 討論95-96
• 4.5.2 小結(jié)96-98
• 第五章 優(yōu)先生態(tài)保護(hù)用地識(shí)別研究98-128
• 5.1 優(yōu)先生態(tài)保護(hù)用地識(shí)別思路98
• 5.2 數(shù)據(jù)獲取與處理98-99
• 5.2.1 遙感數(shù)據(jù)收集與處理98
• 5.2.2 氣象數(shù)據(jù)收集與處理98-99
• 5.2.3 地理數(shù)據(jù)99
• 5.3 生態(tài)用地重要性綜合分析99-116
• 5.3.1 指標(biāo)選取原則99
• 5.3.2 指標(biāo)體系建立99-100
• 5.3.3 指標(biāo)計(jì)算方法100-107
• 5.3.4 指標(biāo)權(quán)重確定107
• 5.3.5 景觀組分重要性分析107-114
• 5.3.6 生態(tài)服務(wù)功能重要性分析114-115
• 5.3.7 景觀格局重要性分析115
• 5.3.8 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果115-116
• 5.4 生態(tài)用地敏感性分析116-125
• 5.4.1 指標(biāo)選取原則117
• 5.4.2 指標(biāo)體系建立117-119
• 5.4.3 指標(biāo)計(jì)算方法119-123
• 5.4.4 指標(biāo)權(quán)重確定123
• 5.4.5 土地沙漠化敏感性分析123-124
• 5.4.6 水土流失敏感性分析124-125
• 5.5 優(yōu)先生態(tài)用地空間識(shí)別125-127
• 5.5.1 基于生態(tài)功能重要性評(píng)價(jià)的優(yōu)先生態(tài)用地分布125
• 5.5.2 基于生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)的優(yōu)先生態(tài)用地分布125-126
• 5.5.3 基于生態(tài)安全評(píng)價(jià)的優(yōu)先生態(tài)用地分布126
• 5.5.4 優(yōu)先生態(tài)用地總體空間布局126-127
• 5.6 討論與小結(jié)127-128
• 5.6.1 討論127
• 5.6.2 小結(jié)127-128
• 第六章 驅(qū)動(dòng)因子分析128-168
• 6.1 景觀格局及其動(dòng)態(tài)變化研究128-143
• 6.1.1 景觀格局動(dòng)態(tài)變化研究方法128
• 6.1.2 土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化與分析128-136
• 6.1.3 景觀格局指數(shù)動(dòng)態(tài)變化研究136-142
• 6.1.4 討論142
• 6.1.5 小結(jié)142-143
• 6.2 自然因素對(duì)景觀格局特征及其變化的限制性作用143-149
• 6.2.1 分析方法143
• 6.2.2 海拔影響143-145
• 6.2.3 坡度影響145-147
• 6.2.4 坡向影響147-148
• 6.2.5 討論148-149
• 6.2.6 小結(jié)149
• 6.3 氣象因素分析149-159
• 6.3.1 研究方法151-152
• 6.3.2 降水量脈動(dòng)特征152-156
• 6.3.3 草原初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)降水脈動(dòng)響應(yīng)156-158
• 6.3.4 討論158
• 6.3.5 小結(jié)158-159
• 6.4 植被空間異質(zhì)性生產(chǎn)力空間格局影響159-168
• 6.4.1 研究方法160-162
• 6.4.2 植被指數(shù)對(duì)草地異質(zhì)性表達(dá)162-166
• 6.4.3 討論166
• 6.4.4 小結(jié)166-168
• 第七章 結(jié)論與展望168-172
• 7.1 結(jié)論168-170
• 7.1.1 草地退化空間分布格局識(shí)別168-169
• 7.1.2 基于防風(fēng)固沙功能維持的生態(tài)安全評(píng)價(jià)169
• 7.1.3 優(yōu)先生態(tài)用地識(shí)別169
• 7.1.4 驅(qū)動(dòng)因子分析169-170
• 7.2 研究特色與創(chuàng)新點(diǎn)170-171
• 7.2.1 研究特色170-171
• 7.2.2 創(chuàng)新性171
• 7.3 展望171-172
• 參考文獻(xiàn)172-182
• 個(gè)人簡(jiǎn)介182-183
• 攻讀博士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況183-184
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介184-185
• 獲得成果目錄清單185-186
• 致謝186

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：778695