钦州湾海岸带景观格局时空演变及生态系统健康评价

论文摘要

海岸带地处陆海相互交界地带,自然资源丰富,区位优势明显,是全球最重要的生态服务功能区和社会经济发展区。随着沿海地区高速的城市化和工业化进程,海岸带地区承受着高强度的开发及高密度的人口聚集。2008年,随着《广西北部湾经济区发展规划》的实施,标志着北部湾经济区的发展上升到国家战略。钦州湾位于广西北部湾的中部,三面环陆,凭借天然深水良港的优势,被定位发展成为面向中国—东盟合作的自由贸易港口、国际航运中心、物流中心以及出口加工基地等,钦州湾区域发展规划上升到一个新的层面,发展潜力巨大,在推动广西北部湾区域经济发展具有重要的作用。然而,在社会经济快速发展的同时,不可避免的带来一些列的生态环境问题,致使海岸带生态服务功能不断下降。因此,开展区域生态系统健康评价,动态了解其生态系统健康状况,能更好的为沿海区域环境管理提供一定的服务。本文以钦州湾周边海岸区域为研究对象,以土地科学、景观生态学及生态系统健康等理论作为基础支撑,以RS和GIS为主要研究手段,研究2008-2018年钦州湾周边海岸带景观格局演变特征及其生态系统健康状况,分析其存在的主要问题和主导因素,并对如何更合理的开发和利用近岸资源提出初步的环境管控建议与对策,合理规划国土空布局,推进海岸带生态文明建设,为实现区域社会经济可持续发展提供一定的理论支撑。本文研究的主要内容与结论如下:（1）基于Landsat遥感影像数据,提取2008年、2013年和2018年三期钦州湾海岸带土地利用数据进行对比分析。结果表明:2008-2018年,钦州湾海岸带土地利用结构发生了显著的变化,主要表现为耕地、林草地和水域持续减少,建设用地急剧扩增。耕地由2008年的16.81%到2018年减少至13.98%,建设用地比例由2008年的6.03%到2018年增加至17.32%,这“一增一减”较为明显。其中,2008-2013年比2013-2018年各地类变化幅度更大,人类活动更强烈。（2）2008-2018年,钦州湾围海造地新增陆地面积39.44km2,围填速度为3.94km2/a.其中2008-2013年新增陆地面积31.20km2,围填速度为6.24km2/a。新增陆地主要分布在大番坡镇和犀牛角镇的交界处出保税港口附近以及外湾企沙镇西南沿海处。2008年研究区海岸线由617.84km缩减至2018年568.83km,围海造地人工岸线使得原来自然弯曲的海岸线被拉直,致使海岸线明被缩减。（3）2008-2018年,研究区整体景观破碎度增大;景观斑块类型密集排列,斑块形状趋向更复杂;香农多样性指数及香农均匀度指数均呈上升趋势,优势斑块类型比例下降。近10年来随着钦州湾城市化和工业化进程加快,人口不断增加、地区生成总值GDP急速增长及围填海扩张陆地等因素,是造成景观破碎化程度的主要驱动因素。（4）基于土地利用/覆被信息,引入InVEST模型生境质量模块,分析钦州湾海岸带生境质量变化,结果表明:整体平均生境质量指数2008年?2013年?2018年,其中,各期生境质量最高等5等所占比例分别为53.33%、47.68%和44.14%,生境质量最低等1等所占比例分别为,10.60%、19.37%和26.50%,整体生境质量呈下降趋势。2008-2018年,生境质量最严重区域主要分布在研究区中部港口海岸和西南部海岸,平均生境质量指数最低的为企沙镇,最高为茅岭乡。（5）以著名生态学家Costanza等提出“活力—组织力—恢复力”生态系统健康评价模型为框架,构建钦州湾海岸带生态系统健康评价指标体系。结果表明:研究区整体生态系统健康水平2008年>2013年>2018年。2008年研究区整体生态系统健康水平最高等及最低等所占比例分别为29.97%和21.55%,至2018年其所占比例分别为35.35%和25.24%。生态系统健康水平较差的区域主要分布在茅尾海入海口、大番坡镇和犀牛角镇交界海岸以及企沙镇西南部。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目标和意义

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究意义

1.3 文献综述

1.3.1 海岸带景观格局研究进展

1.3.2 生态系统健康概念及其发展

1.3.3 海岸带生态系统健康评价研究进展

1.4 研究主要内容

1.4.1 研究主要内容

1.4.2 研究技术路线

2 研究区概况及数据源

2.1 研究区的范围及概况

2.1.1 研究区范围及地理位置

2.1.2 地质地貌

2.1.3 水文特征

2.1.4 气候条件

2.1.5 社会经济概况

2.2 数据来源及处理

2.2.1 遥感影像数据

2.2.2 其他辅助数据

2.3 遥感影像预处理

3 钦州湾海岸带土地利用/覆被变化分析

3.1 钦州海岸带土地利用分类体系

3.2 基于面向对象土地利用分类提取

3.2.1 多尺度分割

3.2.2 训练样本特征构建及分类信息提取

3.2.3 土地利用分类精度验证与评价

3.3 钦州湾土地利用/覆被变化空间分布特征

3.4 钦州湾土地利用/覆被时空变化分析

3.4.1 土地利用类型面积变化分析

3.4.2 土地利用速度变化分析

3.4.3 土地利用转移矩阵分析

3.4.4 土地利用转移空间格局分析

3.5 钦州湾岸线变迁及围填海时空变化分析

4 钦州湾海岸带景观格局时空演变分析

4.1 景观指数选择

4.2 景观尺度选择与计算

4.3 景观水平格局演变特征分析

4.3.1 景观水平破碎度指数分析

4.3.2 景观水平形状指数分析

4.3.3 景观水平多样性指数分析

4.4 斑块类型水平格局演变特征分析

4.4.1 斑块类型破碎度指数分析

4.4.2 斑块类型形状指数分析

4.5 景观格局演变驱动因素分析

4.5.1 人口因素

4.5.2 经济因素

4.5.3 围填海因素

5 钦州湾海岸带陆域生境质量时空演变分析

5.1 InVEST模型简介及其应用

5.2 InVEST-生境质量模块简介及评估原理

5.2.1 生境质量模块简介

5.2.2 生境质量模块所需参数

5.2.3 生境质量模块评估原理

5.3 生境质量模块评估结果分析

5.3.1 生境质量时间演变特征分析

5.3.2 生境质量空间演变特征分析

6 钦州湾海岸带陆域生态系统健康评价

6.1 VOR模型及生态系统健康指标体系构建

6.2 生态系统健康评价指标分析

6.2.1 生态系统活力

6.2.2 生态系统组织力

6.2.3 生态系统恢复力

6.3 生态系健康评价结果分析

6.3.1 生态系统健康时间演变特征分析

6.3.2 生态系统健康空间演变特征分析

6.4 生态系统健康恢复的建议与保护对策

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 主要创新点

7.3 研究不足与展望

参考文献

在校期间的学术研究

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李翠漫

导师: 许贵林,卢远

关键词: 钦州湾海岸带,景观格局,时空演变,生境质量,生态系统健康

来源: 南宁师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 自然地理学和测绘学,海洋学,环境科学与资源利用

单位: 南宁师范大学

分类号: P737.1;X826

总页数: 75

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