涪江流域土地利用/覆被变化及其生态环境效应研究

论文摘要

为探究涪江流域内土地利用/覆被时空分布变化对生态环境所产生的影响。本文运用ArcGIS、ENVI、GEE等平台,分析了涪江流域内土地利用/覆被的空间分布变化、数量变化和景观格局变化。最后通过对植被净初级生产力、土壤侵蚀量、自然生态环境质量的估算,分析了涪江流域内的土地利用/覆被变化所产生的生态环境效应。有利于为研究区内合理利用土地和生态环境的保护提供科学依据,同时也能丰富区域尺度下的土地利用/覆被研究的案例,为其他同类区域的研究提供一定借鉴。文章所得主要结论如下:（1）在涪江流域内土地垦殖率最高在38.22%-43.50%之间,草地指数次之在29.32%-35.98%之间。与2002年相比,2017年城镇用地面积增加幅度达到了58.56%,湿地面积增加幅度增加达到了41.26%,草地用地面积减少幅度为-18.51%。在2002年-2017年间,城镇用地的动态度为3.90%/a,是涪江流域土地利用动态度最高的土地类型。湿地用地动态度次之为2.75%/a。草地用地类型的动态度为-1.23%/a。流域内3567.59km2草地用地转为农田用地、1764.44 km2农田用地转为草地用地、931.65 km2草地用地转为林地用地、400.97 km2林地用地转为草地用地、144.23 km2农田用地转为了城镇用地、63.81 km2草地用地转为城镇用地。从整个研究时间段来看土地利用转换较为强烈,2002-2017年的整体动态度为1.93%。（2）从总体来看,土地类型的景观多样性趋于丰富且在不断增加。景观斑块的离散小斑块在增加,聚集的大斑块也在增加。景观斑块异质性有所减小,斑块破碎程度逐渐增加。从类型景观来看,草地的破碎性是最高的,斑块的几何形状也是最复杂的。研究区内最大的优势斑块是农田。林地、湿地、城镇的离散指数最高,说明这三种土地利用类型斑块较大且分散。总之研究区内的各地类景观随着时间推移,受到自然和人类活动的影响呈现出不同的变化特征。（3）涪江流域内植被净初级生产力分布南部低于北部,即涪江流域的中下游地区NPP较低,涪江流域的上游地植被NPP较高。森林NPP值最大为505.25gCm-2a-1,湿地NPP值最小为196.48 gCm-2a-1。有60.27%区域处于正向增长的趋势,有39.73%的区域处于负增长的趋势。流域NPP整体变化呈现为负增长的变化趋势,其斜率为-0.12。各土地利用/覆盖类型中湿地和农田用地NPP变化斜率最大均为0.28。林地用地的变化斜率为负增长,其斜率为-0.08。（4）涪江流域内土壤侵蚀强度主要以微度侵蚀、轻度侵蚀为主要特征,微度侵蚀面积占研究区总面积的39.68%-71.55%,轻度侵蚀面积占比在16.77%-38.55%。极强烈侵蚀面积占比在0.86%-2.51%之间,剧烈侵蚀面积占比在0.88%-2.81%之间。流域内的土壤侵蚀情况逐年减轻,由2002年的3.4×103T/hm2a减少到2017年的1.4×103T/hm2a。农田转为草地时土壤侵蚀量有所增加,增加量总量为0.53×107T,平均值增加了0.75×103T/hm2a。草地转为农田的土壤侵蚀总量减少最多为-5.32×107T;草地转为城镇的土壤侵蚀平均值减少最多为-16.5×103T/hm2a。（5）涪江流域内自然生态环境为良级的面积最多,占总面积的51.00%-75.18%。差级的区域分布较少,占总面积的2.56%-3.84%。2017年与2002年相比差级的面积和中级面积占比分别减少了1.28%和35.07%。良级和优级的面积占比分别增加了24.58%和11.77%。在北川县、平武县内,生态环境质量优级所占的面积比最大;在潼南县、西充县内,生态环境质量优级所占的面积比最小。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 土地利用/覆被变化研究进展

1.2.2 土地利用/覆被景观格局研究进展

1.2.3 土地利用/覆被变化生态效应的研究进展

1.3 研究区域概况

1.3.1 涪江流域范围及行政区域

1.3.2 研究区域自然环境

1.3.3 社会经济环境

1.4 数据来源及处理

1.4.1 数据来源

1.4.2 数据处理

1.5 研究内容与方法

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究方法

1.5.3 技术路线

第二章涪江流域土地利用/覆被变化的时空特征

2.1 土地利用/覆被变化研究方法

2.1.1 土地利用的数据选择

2.1.2 土地利用的数据处理

2.1.3 土地利用时空变化研究方法

2.2 土地利用/覆被变化结果与分析

2.2.1 土地利用程度

2.2.2 土地利用变化幅度分析

2.2.3 土地利用的动态度

2.2.4 土地利用变化转移矩阵

2.2.5 土地利用综合动态度

2.3 小结

第三章涪江流域土地利用/覆被景观格局时空分异

3.1 土地利用景观格局研究方法及数据

3.1.1 土地利用景观格局研究方法

3.1.2 土地利用景观格局数据来源

3.2 土地利用景观格局分析

3.2.1 土地利用景观格局总体特征

3.2.2 土地利用景观类型分异特征

3.3 小结

第四章涪江流域土地利用/覆被变化的生态效应

4.1 土地利用变化的植被净初级生产力分析

4.1.1 植被净初级生产力研究方法

4.1.2 植被净初级生产力空间分布特征

4.2 土地利用变化的土壤侵蚀量分析

4.2.1 土壤侵蚀定量评价研究方法

4.2.2 土壤侵蚀定量评价分析

4.3 自然生态环境质量

4.3.1 自然生态环境质量监测研究方法

4.3.2 自然生态环境质量结果

4.4 小结

第五章结论与展望

5.1 研究结论

5.2 主要创新点

5.3 不足与展望

参考文献

致谢

附录

攻读硕士学位期间取得的主要研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵唯茜

导师: 董廷旭,杜华明

关键词: 土地利用,覆被,动态变化,景观格局,生态环境效应,涪江流域

来源: 绵阳师范学院

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,经济与管理科学

专业: 自然地理学和测绘学,环境科学与资源利用,农业经济

单位: 绵阳师范学院

基金: 绵阳师范学院自然科学基金项目(MYSY2018T003)涪江流域土地利用覆被变化及其生态环境效应研究,生态安全与保护四川省重点实验室开放基金项目(ESP1707)龙门山区生态安全评价与风险管控,绵阳师范学院创新实践基金(XYCCX201814)川西高原生态风险识别及生态安全评价研究

分类号: F301.2;X171.1;P901

DOI: 10.27875/d.cnki.gmysf.2019.000001

总页数: 84

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