鄂爾多斯景觀格局演變與景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 01:16
以鄂爾多斯市為典型研究區(qū),以2000、2005、2010、2015、2018年研究區(qū)景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)和氣象水文數(shù)據(jù)為研究素材,基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論、景觀生態(tài)學(xué)和GIS空間分析技術(shù),定量研究鄂爾多斯市景觀格局的時(shí)空演變規(guī)律,并探究各級(jí)子流域的水源涵養(yǎng)深度,再將研究區(qū)景觀格局演變數(shù)據(jù)和生態(tài)水文數(shù)據(jù)與由多個(gè)決定景觀特征的因子構(gòu)建的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行耦合分析,為研究區(qū)景觀格局優(yōu)化及生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供參考。結(jié)果表明:在研究期內(nèi)鄂爾多斯市的耕地不斷減少,林地、草地、水域和建設(shè)用地均有一定程度的增加;景觀演變主要是耕地、林地和水域之間的轉(zhuǎn)化,林地、水體的景觀演變最為劇烈耕地、草地和建設(shè)用地相對(duì)平穩(wěn);鄂爾多斯地區(qū)整體水源涵養(yǎng)能力偏低,相對(duì)而言,東部地區(qū)的水源涵養(yǎng)能力高于西部地區(qū),隨著時(shí)間的推移,水源涵養(yǎng)深度高值逐漸南移;構(gòu)建的鄂爾多斯市景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)共342個(gè)生態(tài)節(jié)點(diǎn)、402條生態(tài)廊道,基于度低者優(yōu)先的增邊策略增加了119條廊道;優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)連通度和連通魯棒性均明顯提升,網(wǎng)絡(luò)中生態(tài)流更為暢通。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置Fig.1Geographicallocationofresearcharea數(shù)據(jù)來源與處理
5河渠8.13-0.351.77-0.752.62湖泊-2.56-3.69-0.17-9.14-2.71水庫坑塘0.92-0.44034.586.02灘地-2.441.26-0.40-3.37-0.99城鎮(zhèn)用地12.590.238.3167.2033.54農(nóng)村居民點(diǎn)0.56-0.030.35-1.290.02其他建設(shè)用地15.242.7093.6513.9784.04沙地0.64-0.08-0.82-1.77-0.37戈壁0002.080.35鹽堿地0.30-0.59-0.36-8.32-1.52沼澤地3.120.19-0.23-3.960.09裸土地2.980-0.74-6.41-0.59裸巖石質(zhì)地0.230-0.6917.362.70綜合景觀動(dòng)態(tài)度-48.022.84-103.99-64.92-120.14圖2鄂爾多斯市景觀演變密度分析Fig.2Densityanalysis觀動(dòng)態(tài)度飆升至-103.99%,僅其他建設(shè)用地的單一景觀動(dòng)態(tài)度就為93.65%,表明鄂爾多斯市在此期間增加了大量的其他建設(shè)用地;2015—2018年間,鄂爾多斯市綜合景觀動(dòng)態(tài)度為-64.92%,單一景觀動(dòng)態(tài)度最大的是城鎮(zhèn)用地、水庫坑塘和其他林地,分別為67.20%、34.58%、-20.00%,說明在此期間鄂爾多斯市城鎮(zhèn)建設(shè)依然較多,但幅度大為減少,同時(shí)也增加了水域。整體來看,鄂爾多斯市2000—2018年的綜合景觀動(dòng)態(tài)度為-120.14%,城鎮(zhèn)用地與其他建設(shè)用地的單一景觀動(dòng)態(tài)度較大,分別為33.54%與84.04%。研究時(shí)間段內(nèi),鄂爾多斯市景觀演變密度分析結(jié)果如圖2所示。由圖可知,2000—2005年間,鄂爾多斯市西北部與東南部部分地區(qū)變化較為明顯,其中西北部的杭錦旗變化最明顯,東南部的伊金霍洛旗和烏審旗部分地區(qū)也有較明顯變化;2005—2010年間,鄂爾多斯市整體變化差距不大,中部東勝區(qū)和西南部鄂托克前旗有部分區(qū)域變化相對(duì)明顯;2010—2015年間,鄂爾多斯市東部和西南部有部分地區(qū)存在相對(duì)明顯的變化,但變
狀,基于降雨量、潛在蒸散發(fā)和各類反映下墊面性質(zhì)的地學(xué)數(shù)據(jù)分析鄂爾多斯地區(qū)2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵養(yǎng)時(shí)空變化情況,鄂爾多斯2000—2018年的水源涵養(yǎng)能力總體呈上升趨勢(shì),2010年前后形成明顯差別。探究研究區(qū)內(nèi)部水源涵養(yǎng)能力的差異需要對(duì)其空間分布情況進(jìn)行分析,水源涵養(yǎng)的基礎(chǔ)是子流域,子流域在DEM提取出的地區(qū)河網(wǎng)上進(jìn)行劃分。將鄂爾多斯市劃分為78個(gè)子流域(圖3)。圖3鄂爾多斯市子流域Fig.3Ordossubbasin圖4水源涵養(yǎng)深度空間分布Fig.4Spatialdistributionsofwaterconservationdepth在子流域劃分的基礎(chǔ)上,分析得到鄂爾多斯市水源涵養(yǎng)深度空間分布(圖4),可以看出,鄂爾多斯市2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵養(yǎng)分布情況基本相似,各子流域的水源涵養(yǎng)量分布十分不均,自東向西呈遞減趨勢(shì)。其中,2000年和2005年,鄂爾多斯市水源涵養(yǎng)總量偏低,水源涵養(yǎng)高值集中在東北部的子流域,特別是2005年,幾乎呈放射狀自東北向西南遞減;2010、2015年,水源涵養(yǎng)深度高值逐漸南移,但總體仍然保持東高西低的態(tài)勢(shì);2018年,高值區(qū)南移的現(xiàn)象更為明顯,此外,在北部偏中區(qū)域,首次出現(xiàn)了水源涵養(yǎng)深度高值區(qū)。水源涵養(yǎng)深度較高的地方更有潛力提供植被生長(zhǎng)所需水源,適宜在此進(jìn)行生態(tài)建設(shè)。2.3鄂爾多斯市景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化2.3.1景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化根據(jù)研究區(qū)景觀類型分布數(shù)據(jù),提取研究區(qū)內(nèi)林地、草地和水體3種用地類型,計(jì)算各斑塊面積、斑塊形狀指數(shù)、NDVI/MNDWI,并用熵值法確定各指標(biāo)權(quán)重,最終識(shí)別出199塊生態(tài)源地。其中,草地是面積最大的源地類型,共61塊斑塊,高、中、低覆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生態(tài)脆弱區(qū)農(nóng)戶秸稈資源化利用行為選擇及影響因素分析——以寧夏同心縣丁塘鎮(zhèn)農(nóng)戶調(diào)查為例[J]. 馬艷艷,東梅. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2020(06)
[2]北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶賴草草地斑塊的土壤化學(xué)計(jì)量特征對(duì)植物多樣性的影響[J]. 杜藝,邢鵬飛,賈鎮(zhèn)寧,王子量,趙祥,董寬虎. 草地學(xué)報(bào). 2020(03)
[3]山東省水生態(tài)足跡時(shí)空分布與驅(qū)動(dòng)效應(yīng)研究[J]. 陳正雷,陳星. 人民黃河. 2020(04)
[4]基于多目標(biāo)遺傳算法和FLUS模型的西北農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地利用優(yōu)化配置[J]. 楊露,頡耀文,宗樂麗,邱天,焦繼宗. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[5]荒漠綠洲區(qū)潛在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)增邊優(yōu)化魯棒性分析[J]. 裴燕如,武英達(dá),于強(qiáng),張啟斌,胡雅慧,岳德鵬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020(02)
[6]2000-2015年內(nèi)蒙古地區(qū)土地沙漠化脆弱性評(píng)估[J]. 趙志榮,許端陽,張緒教,盧周揚(yáng)帆,張曉宇. 水土保持研究. 2020(01)
[7]1990—2018年海南島濕地景觀格局演變及其驅(qū)動(dòng)力分析[J]. 雷金睿,陳宗鑄,陳毅青,陳小花,李苑菱,吳庭天. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2020(01)
[8]內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)帶山地聚落空間形態(tài)研究[J]. 張凱,馬明. 地域研究與開發(fā). 2019(06)
[9]基于RS和GIS技術(shù)的準(zhǔn)格爾旗沙漠化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析[J]. 郝晨曦,焦琳琳,王文佩,王奉林,李帥. 華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[10]沙漠化和鹽堿化[J]. 冰華. 防災(zāi)博覽. 2019(02)
博士論文
[1]烏蘭布和沙漠東北緣生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化研究[D]. 張啟斌.北京林業(yè)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]退耕還林政策影響下農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)帶動(dòng)態(tài)變化[D]. 聶雯雯.云南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3278893
【文章來源】:農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置Fig.1Geographicallocationofresearcharea數(shù)據(jù)來源與處理
5河渠8.13-0.351.77-0.752.62湖泊-2.56-3.69-0.17-9.14-2.71水庫坑塘0.92-0.44034.586.02灘地-2.441.26-0.40-3.37-0.99城鎮(zhèn)用地12.590.238.3167.2033.54農(nóng)村居民點(diǎn)0.56-0.030.35-1.290.02其他建設(shè)用地15.242.7093.6513.9784.04沙地0.64-0.08-0.82-1.77-0.37戈壁0002.080.35鹽堿地0.30-0.59-0.36-8.32-1.52沼澤地3.120.19-0.23-3.960.09裸土地2.980-0.74-6.41-0.59裸巖石質(zhì)地0.230-0.6917.362.70綜合景觀動(dòng)態(tài)度-48.022.84-103.99-64.92-120.14圖2鄂爾多斯市景觀演變密度分析Fig.2Densityanalysis觀動(dòng)態(tài)度飆升至-103.99%,僅其他建設(shè)用地的單一景觀動(dòng)態(tài)度就為93.65%,表明鄂爾多斯市在此期間增加了大量的其他建設(shè)用地;2015—2018年間,鄂爾多斯市綜合景觀動(dòng)態(tài)度為-64.92%,單一景觀動(dòng)態(tài)度最大的是城鎮(zhèn)用地、水庫坑塘和其他林地,分別為67.20%、34.58%、-20.00%,說明在此期間鄂爾多斯市城鎮(zhèn)建設(shè)依然較多,但幅度大為減少,同時(shí)也增加了水域。整體來看,鄂爾多斯市2000—2018年的綜合景觀動(dòng)態(tài)度為-120.14%,城鎮(zhèn)用地與其他建設(shè)用地的單一景觀動(dòng)態(tài)度較大,分別為33.54%與84.04%。研究時(shí)間段內(nèi),鄂爾多斯市景觀演變密度分析結(jié)果如圖2所示。由圖可知,2000—2005年間,鄂爾多斯市西北部與東南部部分地區(qū)變化較為明顯,其中西北部的杭錦旗變化最明顯,東南部的伊金霍洛旗和烏審旗部分地區(qū)也有較明顯變化;2005—2010年間,鄂爾多斯市整體變化差距不大,中部東勝區(qū)和西南部鄂托克前旗有部分區(qū)域變化相對(duì)明顯;2010—2015年間,鄂爾多斯市東部和西南部有部分地區(qū)存在相對(duì)明顯的變化,但變
狀,基于降雨量、潛在蒸散發(fā)和各類反映下墊面性質(zhì)的地學(xué)數(shù)據(jù)分析鄂爾多斯地區(qū)2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵養(yǎng)時(shí)空變化情況,鄂爾多斯2000—2018年的水源涵養(yǎng)能力總體呈上升趨勢(shì),2010年前后形成明顯差別。探究研究區(qū)內(nèi)部水源涵養(yǎng)能力的差異需要對(duì)其空間分布情況進(jìn)行分析,水源涵養(yǎng)的基礎(chǔ)是子流域,子流域在DEM提取出的地區(qū)河網(wǎng)上進(jìn)行劃分。將鄂爾多斯市劃分為78個(gè)子流域(圖3)。圖3鄂爾多斯市子流域Fig.3Ordossubbasin圖4水源涵養(yǎng)深度空間分布Fig.4Spatialdistributionsofwaterconservationdepth在子流域劃分的基礎(chǔ)上,分析得到鄂爾多斯市水源涵養(yǎng)深度空間分布(圖4),可以看出,鄂爾多斯市2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵養(yǎng)分布情況基本相似,各子流域的水源涵養(yǎng)量分布十分不均,自東向西呈遞減趨勢(shì)。其中,2000年和2005年,鄂爾多斯市水源涵養(yǎng)總量偏低,水源涵養(yǎng)高值集中在東北部的子流域,特別是2005年,幾乎呈放射狀自東北向西南遞減;2010、2015年,水源涵養(yǎng)深度高值逐漸南移,但總體仍然保持東高西低的態(tài)勢(shì);2018年,高值區(qū)南移的現(xiàn)象更為明顯,此外,在北部偏中區(qū)域,首次出現(xiàn)了水源涵養(yǎng)深度高值區(qū)。水源涵養(yǎng)深度較高的地方更有潛力提供植被生長(zhǎng)所需水源,適宜在此進(jìn)行生態(tài)建設(shè)。2.3鄂爾多斯市景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化2.3.1景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化根據(jù)研究區(qū)景觀類型分布數(shù)據(jù),提取研究區(qū)內(nèi)林地、草地和水體3種用地類型,計(jì)算各斑塊面積、斑塊形狀指數(shù)、NDVI/MNDWI,并用熵值法確定各指標(biāo)權(quán)重,最終識(shí)別出199塊生態(tài)源地。其中,草地是面積最大的源地類型,共61塊斑塊,高、中、低覆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生態(tài)脆弱區(qū)農(nóng)戶秸稈資源化利用行為選擇及影響因素分析——以寧夏同心縣丁塘鎮(zhèn)農(nóng)戶調(diào)查為例[J]. 馬艷艷,東梅. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2020(06)
[2]北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶賴草草地斑塊的土壤化學(xué)計(jì)量特征對(duì)植物多樣性的影響[J]. 杜藝,邢鵬飛,賈鎮(zhèn)寧,王子量,趙祥,董寬虎. 草地學(xué)報(bào). 2020(03)
[3]山東省水生態(tài)足跡時(shí)空分布與驅(qū)動(dòng)效應(yīng)研究[J]. 陳正雷,陳星. 人民黃河. 2020(04)
[4]基于多目標(biāo)遺傳算法和FLUS模型的西北農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地利用優(yōu)化配置[J]. 楊露,頡耀文,宗樂麗,邱天,焦繼宗. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[5]荒漠綠洲區(qū)潛在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)增邊優(yōu)化魯棒性分析[J]. 裴燕如,武英達(dá),于強(qiáng),張啟斌,胡雅慧,岳德鵬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020(02)
[6]2000-2015年內(nèi)蒙古地區(qū)土地沙漠化脆弱性評(píng)估[J]. 趙志榮,許端陽,張緒教,盧周揚(yáng)帆,張曉宇. 水土保持研究. 2020(01)
[7]1990—2018年海南島濕地景觀格局演變及其驅(qū)動(dòng)力分析[J]. 雷金睿,陳宗鑄,陳毅青,陳小花,李苑菱,吳庭天. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2020(01)
[8]內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)帶山地聚落空間形態(tài)研究[J]. 張凱,馬明. 地域研究與開發(fā). 2019(06)
[9]基于RS和GIS技術(shù)的準(zhǔn)格爾旗沙漠化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析[J]. 郝晨曦,焦琳琳,王文佩,王奉林,李帥. 華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[10]沙漠化和鹽堿化[J]. 冰華. 防災(zāi)博覽. 2019(02)
博士論文
[1]烏蘭布和沙漠東北緣生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化研究[D]. 張啟斌.北京林業(yè)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]退耕還林政策影響下農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)帶動(dòng)態(tài)變化[D]. 聶雯雯.云南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3278893
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