半干旱生態(tài)脆弱礦區(qū)生態(tài)退化機(jī)理與重建模擬研究
發(fā)布時間:2018-05-02 21:48
本文選題:土地利用 + 生態(tài)退化; 參考:《石河子大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:煤炭資源的開發(fā)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時也帶來一系列的環(huán)境問題,最為表觀的影響即為土地利用覆被變化(LUCC),本文所有探討均基于LUCC。高達(dá)90%的煤礦位于干早及半干早氣候帶,干旱、少雨、大風(fēng),環(huán)境尤為敏感,對于該類區(qū)域少有面向LUCC探討生態(tài)退化機(jī)理的研究,研究多著重于土地利用變化分析及對未來趨勢的預(yù)測,關(guān)于礦區(qū)LUCC的表征、過程、機(jī)理等研究鮮少出現(xiàn)。本論文主要探討的科學(xué)問題為揭示半干旱生態(tài)脆弱礦區(qū)生態(tài)退化的主要驅(qū)動是人為干擾還是自然環(huán)境變動,并為相應(yīng)的復(fù)墾、重建措施提供依據(jù)。以伊金霍洛旗這一典型半干旱生態(tài)脆弱礦區(qū)為研究區(qū)域,首先借助3S平臺,分析土地利用與景觀格局的時空演變,并對脆弱性進(jìn)行評估。其次通過數(shù)理統(tǒng)計與實地考察的結(jié)果,進(jìn)行相應(yīng)的回歸分析,從而探討區(qū)域生態(tài)退化的主要原因。最后對該區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的重建模擬,探討生態(tài)重建的措施,論文主要研究方法及結(jié)論如下:(1)對半干旱生態(tài)脆弱礦區(qū)的土地利用時空變化進(jìn)行研究,從景觀尺度和類型角度兩方面揭示礦區(qū)景觀格局演變規(guī)律,通過集對分析、地統(tǒng)計分析法、空間自相關(guān)分析法對礦區(qū)進(jìn)行脆弱性評價。結(jié)果顯示伊金霍洛旗LUCC的程度及速度有所加大,1990年以來集中體現(xiàn)為建設(shè)用地面積不斷加大,草地轉(zhuǎn)為其它地類較為顯著。土地利用信息熵由1990年的1.311 Nat提高至2015年的1.362Nat,土地利用無序性增強,草地在所有景觀類型中占有絕對優(yōu)勢,占據(jù)50%以上。景觀格局脆弱性較高的區(qū)域位于東北區(qū)域,且自西向東呈現(xiàn)擴(kuò)張的趨勢,脆弱度“高—高”值分布較為分散,部分區(qū)域呈現(xiàn)擴(kuò)張狀態(tài),礦區(qū)景觀格局脆弱性有所增強。(2)基于logistic及CCA模型探討LUCC驅(qū)動力,結(jié)果表明1990-2002年耕地變化解釋變量中,人為驅(qū)動較自然驅(qū)動更為顯著。2002-2015年建設(shè)用地變化自然驅(qū)動因子僅有高程作用較為顯著,而所有人為驅(qū)動因子的作用較為明顯。草地的變化在不同時間段主要的驅(qū)動力有所不同。對于不同地類,自然因子與人為因子對于其變化的作用力與作用強度不同。CCA排序分析結(jié)果表明,伊金霍洛旗LUCC受人為驅(qū)動的作用更為明顯。(3)對礦區(qū)植被覆蓋度變化進(jìn)行研究,通過年際變化及趨勢分析得到2000-2015年伊金霍洛旗的平均溫度呈現(xiàn)逐漸升高的狀態(tài),每5a的氣溫上升達(dá)到0.318℃,NDVI均值約為0.4661,近16年來植被狀況略有好轉(zhuǎn)。同時探討其與氣候因子間相互響應(yīng)關(guān)系發(fā)現(xiàn)降水量與NDVI的相關(guān)性系數(shù)是0.675(P≤0.01),降雨的增加使得植被長勢迅速,隨著月降水量的增加,伊金霍洛旗的月均NDVI也隨之增加,降水量對植被NDVI起著決定性作用,但人類活動的影響也不容忽視。(4)在驅(qū)動因子評估研究的基礎(chǔ)上,基于CA-Marcov模型的場景模擬,從而分析在何種場景下重建的方式更為合理,結(jié)果表明:生態(tài)保護(hù)情景模式下,與趨勢發(fā)展?fàn)顟B(tài)相比,各景觀要素的面積差異較小,但是斑塊的形狀更趨向于規(guī)則化,破碎化程度有明顯的減少,應(yīng)采取生態(tài)保護(hù)的方式對之進(jìn)行重建。結(jié)合野外調(diào)查和訪談等方式,探究研究區(qū)的生態(tài)重建措施,發(fā)現(xiàn)如何處理生態(tài)環(huán)境的自身限制,均為半干旱生態(tài)脆弱礦區(qū)生態(tài)重建期間的瓶頸及難點,需進(jìn)一步的展開研究。
[Abstract]:The paper mainly discusses the spatial - temporal evolution of land use and landscape pattern , and evaluates the vulnerability . The results show that the land use change in the semi - arid eco - fragile mining area is more obvious than that of natural driving factors . ( 3 ) The change of vegetation coverage in the mining area is studied , and the annual variation and trend analysis show that the average temperature of the Ijinhuoqi flag in 2000 - 2015 is gradually increased , the temperature rise of every 5 years is 0.4661 , and the vegetation condition is slightly improved in recent 16 years .
【學(xué)位授予單位】:石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:X171
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1835630
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