本文選題：黑土區(qū)　切入點：耕地景觀格局　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：長春市主城區(qū)是吉林省省會,是省內(nèi)經(jīng)濟最發(fā)達、人口最集中區(qū)域,且憑借典型黑土資源成為國家糧食保障區(qū),但是,近年來,隨著城鎮(zhèn)化進程加快,人口迅速增長,人地矛盾日益突出,人類活動不僅改變了耕地景觀的組成要素與空間格局,還對長春市土地生態(tài)系統(tǒng)帶來高強度的開發(fā)與利用等外界干擾,導致黑土區(qū)出現(xiàn)大量耕地流失、質(zhì)量退化與污染的現(xiàn)象,迫使黑土耕地原有的生態(tài)服務(wù)價值功能下降,黑土資源保護與區(qū)域生態(tài)安全保障方法亟待提出。因此,在這個背景下,本文立足于時間序列尺度,分析長春市主城區(qū)黑土耕地景觀格局時空變化趨勢,為黑土區(qū)耕地景觀生態(tài)安全格局保障體系的建設(shè)和黑土區(qū)耕地資源的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。本文以2009年至2014年長春市主城區(qū)(朝陽區(qū)、南關(guān)區(qū)、二道區(qū)、寬城區(qū)和綠園區(qū))的土地利用數(shù)據(jù)和長春市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)為研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),依據(jù)景觀生態(tài)學理論與方法,充分利用GIS空間分析技術(shù)和Fragstats4.2景觀指數(shù)計算軟件,以長春市主城區(qū)典型黑土分布區(qū)域的耕地作為研究對象,深入分析耕地數(shù)量、空間布局、景觀格局指數(shù)演變狀況,對長春市主城區(qū)黑土耕地景觀生態(tài)安全格局動態(tài)變化進行準確的定量和定性評價。主要結(jié)論如下:(1)長春市主城區(qū)黑土耕地在研究時期內(nèi)面積總體呈逐年減少趨勢,耕地總量從2009年的429.474 km2下降至2014年的372.429 km2,共減少了57.045km2。同時人均黑土耕地面積逐年減少,從2009年的0.000133 km2/人下降到2014年的0.000114km2/人,且城市建成區(qū)周邊耕地面積減少量顯著高于外城,可見長春市近年來擴張速率較快,占用耕地量較大。研究區(qū)耕地結(jié)構(gòu)以旱地為主,水澆地和水田較少,六年間旱地在各轄區(qū)均有不同程度的減少,水澆地的減少區(qū)主要位于南關(guān)區(qū),水田的減少區(qū)則主要分布在綠園區(qū)。研究時期內(nèi)寬城區(qū)為主要的耕地資源減少區(qū),表征2009-2014年長春市城市發(fā)展走向以東北向為主。研究期間研究區(qū)黑土耕地利用變化率和動態(tài)度均呈負值,由2009-2010年時段的-3.463%上升到2013-2014年時段的-0.336%,表現(xiàn)耕地減少速率逐漸降低。黑土耕地流轉(zhuǎn)情況顯示研究區(qū)耕地流出與流入面積之比為62.3:1,流出遠高于流入,耕地的主要去向為城鎮(zhèn)建設(shè)占用,城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積的擴張直接導致部分優(yōu)質(zhì)黑土耕地流失,并且耕地分布格局變化劇烈,保護形勢更加嚴峻。(2)通過耕地景觀指數(shù)測算,對長春市主城區(qū)黑土耕地景觀格局演變進行分析。研究發(fā)現(xiàn)黑土耕地景觀的面積加權(quán)平均形狀因子(awmsi)、分維數(shù)(f)、分離度(d)、破碎度(pd)和邊界破碎度(ed)隨時間序列呈波動上升趨勢,分別由2009年的0.276、1.278、0.665、0.317和0.286上升至2014年的0.295、1.283、0.708、0.351和0.305,這一系列景觀指數(shù)上升說明研究區(qū)黑土耕地斑塊向著不規(guī)則、復雜化和細碎化演變,并且六年間寬城區(qū)、二道區(qū)和南關(guān)區(qū)等三個轄區(qū)的景觀指數(shù)相對較高,顯示出2009-2014年間長春市主城區(qū)的主導發(fā)展方向為東北和東部方向,而且由于城鎮(zhèn)化過程中建設(shè)用地迅速外擴和交通網(wǎng)的密集,導致一系列景觀指數(shù)上升和區(qū)域間不平衡,同時也表現(xiàn)出研究區(qū)黑土耕地景觀格局的穩(wěn)定性逐漸降低。(3)研究區(qū)黑土耕地景觀格局變化導致景觀生態(tài)安全程度的時空分布特征差異顯著,以研究區(qū)的伊通河為界東部區(qū)域耕地景觀安全程度低于西部區(qū)域。在六年期間,耕地景觀生態(tài)安全程度呈下降趨勢,其值從2009年的0.593下降到2014年的0.534,伴隨著景觀生態(tài)安全程度的下降,耕地景觀脆弱度呈上升態(tài)勢,并且不同等級區(qū)域轉(zhuǎn)化明顯,2009年到2014年耕地景觀生態(tài)安全性相對較低的Ⅰ級區(qū)和Ⅱ級區(qū)面積逐漸增多,安全性相對較高的Ⅲ級區(qū)面積縮小,主要擴大區(qū)落在北部、中部和東南等三個方向上。耕地景觀生態(tài)安全重心逐漸向西南方向偏移,六年共偏移了1621.795m。表現(xiàn)出耕地景觀安全性東部低于西部,北部低于南部。在長吉一體化產(chǎn)業(yè)布局的帶動下,長春市建成區(qū)迅速向東北、東部和西南方向發(fā)展。大量黑土耕地資源流失、景觀廊道的增加破壞了原有的城郊耕地景觀,使耕地抵御風險的能力下降,景觀安全性降低。
[Abstract]:City Changchun city is the capital of Jilin Province, is the most economically developed province, the most concentrated population areas, and with the typical black soil resources has become the national food security area, but in recent years, with the accelerating process of urbanization, rapid population growth, the contradiction between people and land have become increasingly prominent, human activity has not only changed the elements of landscape and farmland the spatial pattern, also brings the high strength of the development and utilization of external interference on land ecological system Changchun City, leading to the emergence of a large number of black soil area of cultivated land loss, quality degradation and pollution phenomenon, forcing the ecological service value of the original function of black soil decreased, soil resources protection and regional ecological security method should be put forward. Therefore, in the background this paper, based on the time series analysis of temporal and spatial scale, urban landscape pattern change trend of black soil in Changchun City, ecological security pattern protection for farmland landscape in black soil region Provide a theoretical basis for the sustainable utilization of cultivated land resources and the construction of the system in black soil area. The urban area from 2009 to 2014 Changchun (Chaoyang District City, South Gate District, two district, city wide and Luyuan District) land use data and Changchun statistical yearbook data based on the number of data, on the basis of the theory and method of landscape ecology. Make full use of GIS spatial analysis software Fragstats4.2 technology and landscape index to Changchun City typical black soil distribution area of cultivated land as the research object, in-depth analysis of the quantity of cultivated land, spatial layout, landscape pattern index evolution situation, accurate quantitative and qualitative assessment of the dynamic change of the ecological security pattern of urban landscape Changchun. The main city of black soil the conclusions are as follows: (1) Changchun city of black soil in the study period in the whole area decreased year by year, the total amount of cultivated land from 429.474 km2 in 2009 Dropped to 372.429 km2 in 2014, a total reduction of 57.045km2. at the same time in the per capita arable land decreased year by year, down from 0.000133 km2/ in 2009 to 0.000114km2/ in 2014, and the city built area surrounding the reduction of cultivated land was significantly higher than that of the outer city, visible Changchun city in recent years the expansion rate, large amount of cultivated land occupation of cultivated land structure in the study area. Dry land, less irrigated land and paddy field, six years of dry land in each area have different levels of reduction, reduction of irrigated areas are mainly located in the South Gate area, decrease of paddy field area is mainly distributed in the green park. The study period for the main cultivated land resources city wide reduction zone, characterized Changchun City 2009-2014 years of development to the northeast to during the study period. The study area of cultivated land use change rate and dynamic degree of black soil were negative, increased from 2009-2010 years to 2013-2014 years period of time -3.463% The performance of -0.336%, the reduction of arable land rate decreased gradually. The black soil cultivated land condition shows that the study area of land outflow and inflow area ratio is 62.3:1, much higher than the inflow outflow, mainly to the urban construction land occupation, urban construction land area expansion resulted in the loss of arable land and soil quality, the distribution pattern of cultivated land change, protection the situation is more severe. (2) the farmland landscape index estimates of farmland landscape pattern Changchun city soil evolution were analyzed. The study found that black soil farmland landscape area weighted average shape factor (AWMSI), fractal dimension (f), the degree of separation (D), fragmentation (PD) and boundary fragmentation (ED) was fluctuating upward trend with time series, respectively, from 0.276,1.278,0.665,0.317 in 2009 and increased to 0.286 in 2014 and 0.305 0.295,1.283,0.708,0.351, this series of landscape index shows that the study area black The soil of cultivated land to irregular, complexity and fragmentation of evolution, and six years wide city, landscape index three districts of two district and the South Gate area is relatively high, showing the leading development direction of the main city 2009-2014 years Changchun city to the northeast and eastern direction, and the process of urbanization construction land the rapid expansion and traffic network intensive, leading to a series of landscape index and regional imbalance, but also show the stability of black soil farmland landscape pattern of the study area was gradually reduced. (3) the black soil farmland landscape pattern change in the study area lead to differences in spatial and temporal distribution characteristics of landscape ecological security degree significantly, to the study area of Yitong river for the safety degree of the eastern region is lower than the western region. The farmland landscape during the six years, the farmland landscape ecological security degree decreased, the value decreased from 0.593 in 2009 to 0.534 in 2014, with With the decline of landscape ecological security, farmland landscape vulnerability increased, and different levels of regional transformation from 2009 to 2014, the farmland landscape ecological safety of the relatively low level I and II district area gradually increased, the relative safety of higher grade area reduced, mainly to expand zone in the north. The central and Southeast three directions. The farmland landscape ecological security focus gradually to the southwest direction, a total of six years of migration of 1621.795m. showed the farmland landscape security in Eastern is lower than the west, the north than the south. In Changji integration industrial layout driven, Changchun built area of the city quickly to the northeast, East and southwest direction. The loss of a large number of black soil resources, increase the landscape corridor destroyed the original landscape of farmland, farmland decreased ability to resist risks, reduce the landscape security.

【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P901;F323.211

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本文編號：1586389