西南巖溶地區(qū)草地石漠化動態(tài)監(jiān)測與評價研究 ——以貴州省晴隆縣為例
發(fā)布時間:2022-07-16 14:36
我國西南巖溶地區(qū)的石漠化是喀斯特生態(tài)系統(tǒng)退化到極端的表現形式,嚴重制約區(qū)域社會經濟的健康發(fā)展,已引起國內外廣泛關注。草地是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。西南地區(qū)草地資源是原生植被森林破壞后,形成次生的草叢和灌草叢,具有明顯的巖溶特征,是石漠化的重要組成類型。本研究采用坡度、巖石裸露率、草地植被蓋度、草地類別和地上生物量為評價指標,通過層次分析法確定各指標權重,以草地石漠化指數(GRDI)定量評價草地石漠化程度,建立西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系。將其劃分為:無草地石漠化、潛在草地石漠化、輕度草地石漠化、中度草地石漠化和重度草地石漠化。以貴州省晴隆縣作為案例,進行了草地石漠化系統(tǒng)研究:對晴隆縣草地石漠化植被系統(tǒng)特征和群落排序進行研究,結果表明,隨著草地石漠化程度的加劇,天然草叢、天然灌草叢的群落結構和多樣性逐漸喪失,草層高度、草地植被蓋度、地上生物量等,都呈現不同程度的遞減趨勢。通過地面監(jiān)測和遙感影像結合的方法,獲取研究區(qū)的坡度圖、巖石裸露率圖、草地類別圖、草地植被蓋度圖和地上生物量圖,進行柵格數據的空間疊加,獲取1988年、1998年和2010年草地石漠化現狀圖。1988年~2010...
【文章頁數】:148 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
1 綜述
1.1 草地石漠化的范疇
1.1.1 石漠化的概念
1.1.2 草地石漠化的范疇
1.2 石漠化的現狀、危害
1.2.1 石漠化現狀
1.2.2 石漠化土地動態(tài)變化
1.2.3 巖溶石漠化危害
1.3 石漠化分類(級)、指標體系
1.3.1 石漠化分類(級)
1.3.2 石漠化評價指標體系
1.4 草地石漠化的成因、驅動力分析
1.4.1 草地石漠化成因
1.4.2 草地石漠化驅動力分析
2 研究目標、主要內容和技術路線
2.1 研究目標
2.2 主要內容
2.2.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系
2.2.2 草地石漠化評價指標獲取與研究
2.2.3 草地石漠化植被特征研究
2.2.4 晴隆縣草地石漠化遙感動態(tài)監(jiān)測研究
2.2.5 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
2.2.6 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
2.3 技術路線
3 研究區(qū)概況
3.1 自然環(huán)境概況
3.2 地質地貌
3.2.1 地質特征
3.2.2 地貌特征
3.3 氣象水文
3.4 土壤
3.5 森林資源
3.6 社會經濟狀況
3.7 草地資源
3.8 草地畜牧業(yè)發(fā)展概況
4 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系研究
4.1 評價指標選取原則
4.2 評價指標篩選的方法
4.2.1 初步構建評價指標
4.2.2 評價指標確定
4.3 草地石漠化評價指標釋義
4.3.1 坡度
4.3.2 巖石裸露率
4.3.3 草地植被蓋度
4.3.4 草地植被類別
4.3.5 地上生物量
4.4 草地石漠化評價指標權重的數學模型
4.4.1 建立指標體系層次結構
4.4.2 確定指標體系權重
4.5 草地石漠化程度評價
4.6 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系建立
4.7 草地石漠化程度評價標準
4.8 小結
5 草地石漠化評價指標提取與研究
5.1 技術流程
5.2 數據獲取及預處理
5.2.1 遙感數據及預處理
5.2.2 歸一化植被指數(NDVI)圖像提取
5.2.3 巖石裸露率指數圖像提取
5.3 草地石漠化專題圖件提取與研究
5.3.1 坡度圖
5.3.2 巖石裸露率圖
5.3.3 草地類別圖
5.3.4 草地植被蓋度圖
5.3.5 地上生物量圖
5.4 草地石漠化圖獲取
5.4.1 草地石漠化圖獲取
5.4.2 解譯結果驗證
5.5 小結
6 草地石漠化植被特征研究
6.1 研究方法
6.1.1 地面監(jiān)測數據采集與預處理
6.1.2 數據處理與分析
6.2 結果與分析
6.2.1 草地植被群落物種組成分析
6.2.2 物種重要值變化
6.2.3 植被群落結構和多樣性分析
6.2.4 群落相似性指標分析
6.2.5 群落排序研究
6.3 小結
7 晴隆縣草地石漠化動態(tài)監(jiān)測研究
7.1 不同時期草地石漠化狀況分析
7.2 不同時期草地石漠化的面積變化
7.3 不同程度草地石漠化的發(fā)展速率
7.4 不同研究時段的草地石漠化程度轉移矩陣分析
7.5 草地石漠化程度的空間變化
7.5.1 草地石漠化程度轉移的類型劃分
7.5.2 草地石漠化程度轉移的變化過程
7.6 小結
8 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
8.1 草地石漠化動態(tài)演變分析方法
8.2 草地石漠化動態(tài)演變預測
8.2.1 初始轉移概率的確定
8.2.2 轉移概率矩陣的確定
8.2.3 預測結果與評價
8.3 小結
9 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
9.1 驅動力評價指標體系建立
9.2 驅動力指標數據來源與預處理
9.3 驅動力程度的表征方法
9.4 驅動力指標與草地石漠化相關性分析
9.4.1 自然因素
9.4.2 人為因素
9.5 驅動力評價模型
9.5.1 驅動力評價模型的構建
9.5.2 空間主成分分析評價模型
9.6 草地石漠化空間格局及驅動力研究
9.6.1 草地石漠化驅動力空間主成分分析
9.6.2 草地石漠化脆弱性評價
9.6.3 晴隆縣草地石漠化脆弱性分區(qū)評價
9.7 小結
10 結論與討論
10.1 主要研究結論
10.1.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系研究
10.1.2 草地石漠化植被特征研究
10.1.3 晴隆縣草地石漠化動態(tài)監(jiān)測研究
10.1.4 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
10.1.5 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
10.2 討論
10.2.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系
10.2.2 草地石漠化植被特征研究
10.2.3 草地石漠化評價指標圖與草地石漠化圖的精度驗證
10.2.4 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
10.3 研究的創(chuàng)新點
參考文獻
個人簡介
導師簡介
攻讀博士學位期間獲得成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖溶地區(qū)石漠化土地動態(tài)變化與原因分析[J]. 吳照柏,但新球,吳協(xié)保,屠志方,李夢先. 中南林業(yè)調查規(guī)劃. 2013(02)
[2]貴州晴隆石漠化地區(qū)人工種草對土壤肥力及生產力的影響[J]. 劉瑩,趙楠,羅京焰,吳沿友,肖紅偉,皇甫江云,劉貴林. 貴州農業(yè)科學. 2013(02)
[3]巖溶地區(qū)石漠化現狀分析(待續(xù))[J]. 但新球,屠志方,李夢先,吳協(xié)保,吳照柏. 中南林業(yè)調查規(guī)劃. 2013(01)
[4]中國西南地區(qū)的草地資源分析[J]. 皇甫江云,毛鳳顯,盧欣石. 草業(yè)學報. 2012(01)
[5]喀斯特石漠化的遙感提取方法研究進展[J]. 楊青青,李泗清,蔡樂,田日昌. 北方環(huán)境. 2011(12)
[6]中國西南巖溶生態(tài)系統(tǒng)脆弱性研究進展[J]. 苑濤,賈亞男. 中國農學通報. 2011(32)
[7]石漠化的地質指標體系[J]. 覃小群,蔣忠誠. 地質通報. 2011(11)
[8]喀斯特山地草地植物群落物種優(yōu)勢度及優(yōu)勢種分析[J]. 張文,張建利,莫本田,王普昶. 安徽農業(yè)科學. 2011(29)
[9]我國西南地區(qū)草地資源特點及其可持續(xù)發(fā)展途徑[J]. 皇甫江云,盧欣石,李鎮(zhèn)清,羅京焰,趙楠,毛鳳顯. 中國草地學報. 2011(03)
[10]草地畜牧業(yè)對晴隆縣農業(yè)產業(yè)結構的影響[J]. 高亞敏,張大權. 草業(yè)科學. 2011(04)
博士論文
[1]基于多源遙感數據的草原植被狀況變化研究[D]. 張宏斌.中國農業(yè)科學院 2007
[2]貴州馬別河流域巖溶石漠化遙感評價及其形成機理研究[D]. 況順達.中國地質大學(北京) 2007
[3]呼倫貝爾草原生態(tài)環(huán)境脆弱性分析及生態(tài)承載力評價[D]. 劉東霞.北京林業(yè)大學 2007
[4]基于RS與GIS的內蒙古正藍旗草原沙化動態(tài)監(jiān)測與評價研究[D]. 呂子君.北京林業(yè)大學 2005
[5]呼倫貝爾沙化草地系統(tǒng)退化特征及圍封效應研究[D]. 呂世海.北京林業(yè)大學 2005
本文編號:3662696
【文章頁數】:148 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
1 綜述
1.1 草地石漠化的范疇
1.1.1 石漠化的概念
1.1.2 草地石漠化的范疇
1.2 石漠化的現狀、危害
1.2.1 石漠化現狀
1.2.2 石漠化土地動態(tài)變化
1.2.3 巖溶石漠化危害
1.3 石漠化分類(級)、指標體系
1.3.1 石漠化分類(級)
1.3.2 石漠化評價指標體系
1.4 草地石漠化的成因、驅動力分析
1.4.1 草地石漠化成因
1.4.2 草地石漠化驅動力分析
2 研究目標、主要內容和技術路線
2.1 研究目標
2.2 主要內容
2.2.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系
2.2.2 草地石漠化評價指標獲取與研究
2.2.3 草地石漠化植被特征研究
2.2.4 晴隆縣草地石漠化遙感動態(tài)監(jiān)測研究
2.2.5 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
2.2.6 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
2.3 技術路線
3 研究區(qū)概況
3.1 自然環(huán)境概況
3.2 地質地貌
3.2.1 地質特征
3.2.2 地貌特征
3.3 氣象水文
3.4 土壤
3.5 森林資源
3.6 社會經濟狀況
3.7 草地資源
3.8 草地畜牧業(yè)發(fā)展概況
4 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系研究
4.1 評價指標選取原則
4.2 評價指標篩選的方法
4.2.1 初步構建評價指標
4.2.2 評價指標確定
4.3 草地石漠化評價指標釋義
4.3.1 坡度
4.3.2 巖石裸露率
4.3.3 草地植被蓋度
4.3.4 草地植被類別
4.3.5 地上生物量
4.4 草地石漠化評價指標權重的數學模型
4.4.1 建立指標體系層次結構
4.4.2 確定指標體系權重
4.5 草地石漠化程度評價
4.6 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系建立
4.7 草地石漠化程度評價標準
4.8 小結
5 草地石漠化評價指標提取與研究
5.1 技術流程
5.2 數據獲取及預處理
5.2.1 遙感數據及預處理
5.2.2 歸一化植被指數(NDVI)圖像提取
5.2.3 巖石裸露率指數圖像提取
5.3 草地石漠化專題圖件提取與研究
5.3.1 坡度圖
5.3.2 巖石裸露率圖
5.3.3 草地類別圖
5.3.4 草地植被蓋度圖
5.3.5 地上生物量圖
5.4 草地石漠化圖獲取
5.4.1 草地石漠化圖獲取
5.4.2 解譯結果驗證
5.5 小結
6 草地石漠化植被特征研究
6.1 研究方法
6.1.1 地面監(jiān)測數據采集與預處理
6.1.2 數據處理與分析
6.2 結果與分析
6.2.1 草地植被群落物種組成分析
6.2.2 物種重要值變化
6.2.3 植被群落結構和多樣性分析
6.2.4 群落相似性指標分析
6.2.5 群落排序研究
6.3 小結
7 晴隆縣草地石漠化動態(tài)監(jiān)測研究
7.1 不同時期草地石漠化狀況分析
7.2 不同時期草地石漠化的面積變化
7.3 不同程度草地石漠化的發(fā)展速率
7.4 不同研究時段的草地石漠化程度轉移矩陣分析
7.5 草地石漠化程度的空間變化
7.5.1 草地石漠化程度轉移的類型劃分
7.5.2 草地石漠化程度轉移的變化過程
7.6 小結
8 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
8.1 草地石漠化動態(tài)演變分析方法
8.2 草地石漠化動態(tài)演變預測
8.2.1 初始轉移概率的確定
8.2.2 轉移概率矩陣的確定
8.2.3 預測結果與評價
8.3 小結
9 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
9.1 驅動力評價指標體系建立
9.2 驅動力指標數據來源與預處理
9.3 驅動力程度的表征方法
9.4 驅動力指標與草地石漠化相關性分析
9.4.1 自然因素
9.4.2 人為因素
9.5 驅動力評價模型
9.5.1 驅動力評價模型的構建
9.5.2 空間主成分分析評價模型
9.6 草地石漠化空間格局及驅動力研究
9.6.1 草地石漠化驅動力空間主成分分析
9.6.2 草地石漠化脆弱性評價
9.6.3 晴隆縣草地石漠化脆弱性分區(qū)評價
9.7 小結
10 結論與討論
10.1 主要研究結論
10.1.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系研究
10.1.2 草地石漠化植被特征研究
10.1.3 晴隆縣草地石漠化動態(tài)監(jiān)測研究
10.1.4 晴隆縣草地石漠化動態(tài)演變預測
10.1.5 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
10.2 討論
10.2.1 西南巖溶地區(qū)草地石漠化評價指標體系
10.2.2 草地石漠化植被特征研究
10.2.3 草地石漠化評價指標圖與草地石漠化圖的精度驗證
10.2.4 晴隆縣草地石漠化驅動力研究
10.3 研究的創(chuàng)新點
參考文獻
個人簡介
導師簡介
攻讀博士學位期間獲得成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖溶地區(qū)石漠化土地動態(tài)變化與原因分析[J]. 吳照柏,但新球,吳協(xié)保,屠志方,李夢先. 中南林業(yè)調查規(guī)劃. 2013(02)
[2]貴州晴隆石漠化地區(qū)人工種草對土壤肥力及生產力的影響[J]. 劉瑩,趙楠,羅京焰,吳沿友,肖紅偉,皇甫江云,劉貴林. 貴州農業(yè)科學. 2013(02)
[3]巖溶地區(qū)石漠化現狀分析(待續(xù))[J]. 但新球,屠志方,李夢先,吳協(xié)保,吳照柏. 中南林業(yè)調查規(guī)劃. 2013(01)
[4]中國西南地區(qū)的草地資源分析[J]. 皇甫江云,毛鳳顯,盧欣石. 草業(yè)學報. 2012(01)
[5]喀斯特石漠化的遙感提取方法研究進展[J]. 楊青青,李泗清,蔡樂,田日昌. 北方環(huán)境. 2011(12)
[6]中國西南巖溶生態(tài)系統(tǒng)脆弱性研究進展[J]. 苑濤,賈亞男. 中國農學通報. 2011(32)
[7]石漠化的地質指標體系[J]. 覃小群,蔣忠誠. 地質通報. 2011(11)
[8]喀斯特山地草地植物群落物種優(yōu)勢度及優(yōu)勢種分析[J]. 張文,張建利,莫本田,王普昶. 安徽農業(yè)科學. 2011(29)
[9]我國西南地區(qū)草地資源特點及其可持續(xù)發(fā)展途徑[J]. 皇甫江云,盧欣石,李鎮(zhèn)清,羅京焰,趙楠,毛鳳顯. 中國草地學報. 2011(03)
[10]草地畜牧業(yè)對晴隆縣農業(yè)產業(yè)結構的影響[J]. 高亞敏,張大權. 草業(yè)科學. 2011(04)
博士論文
[1]基于多源遙感數據的草原植被狀況變化研究[D]. 張宏斌.中國農業(yè)科學院 2007
[2]貴州馬別河流域巖溶石漠化遙感評價及其形成機理研究[D]. 況順達.中國地質大學(北京) 2007
[3]呼倫貝爾草原生態(tài)環(huán)境脆弱性分析及生態(tài)承載力評價[D]. 劉東霞.北京林業(yè)大學 2007
[4]基于RS與GIS的內蒙古正藍旗草原沙化動態(tài)監(jiān)測與評價研究[D]. 呂子君.北京林業(yè)大學 2005
[5]呼倫貝爾沙化草地系統(tǒng)退化特征及圍封效應研究[D]. 呂世海.北京林業(yè)大學 2005
本文編號:3662696
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