东江流域景观生态风险评估及预测研究

论文摘要

景观作为地表自然综合体,是人类社会赖以生存和发展的重要保证。景观格局的变化与生态过程紧密联系。景观生态风险评估是生态风险评估的重要研究内容之一,它以景观作为风险评价综合体,通过分析景观格局演变特征,构建景观生态风险指数,评价区域景观生态风险,从而反映人类活动对景观的影响。流域作为人类活动的重要场所,是连接地表水与地下水、土地覆盖和生态系统的重要综合生态地理区域。流域景观生态风险评估对流域生态环境的改善和可持续发展具有重要作用。东江属于珠江三大水系之一,地处粤、港、澳三地交界处,是流经地区约5000万居民的主要水源。流域自然及人文资源丰富,景观类型多样。近年来随着人口增长、经济发展、人类活动对景观的干扰程度增加,生态风险问题日益突出。本文把东江流域作为研究对象,以流域1990、2000、2009和2016年4期遥感影像解译所得的土地利用数据为基础,定量分析了流域近26年来的土地利用变化特征;利用Fragstats软件分别运用传统景观格局指数法和移动窗口法,对流域景观异质性进行分析;并构建景观生态风险评价模型,将流域划分为1515个评价单元,基于地统计学和空间自相关方法,对1990—2016年流域景观生态风险时空分布特征及空间关联格局进行了评估。最终结合高程数据、交通通达度数据和主要社会经济指标,运用FLUS模型预测流域2028年和2042年的土地利用状况,并对预测年份的景观生态风险进行评估。结果表明:(1)林地是东江流域的优势景观类型。1990—2016年流域林地、耕地和草地面积减少;园地、水域、未利用地和城镇建设用地面积增加。林地的转出和城镇建设用地的转入是东江流域土地利用变化的主要形式。(2)1990—2016年,东江流域景观破碎度呈现以河道为中心向东西两侧减小的趋势。景观生态风险总体呈上升趋势,高、较高和中等景观生态风险区面积之和由1990年的8784 km~2增加到2016年的11682 km~2。景观生态风险的全局Moran’s I指数呈上升趋势。(3)2028—2042年,东江流域各土地利用类型的变化幅度较小;景观生态风险降低,高、较高和中等生态风险区面积减少;景观生态风险全局自相关性降低。

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摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 景观格局演变研究进展

1.2.2 景观生态风险评价研究进展

1.2.3 土地利用预测研究进展

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地貌特征

2.1.3 气象气候特征

2.1.4 水文特征

2.2 社会经济概况

2.2.1 行政区划概况

2.2.2 人口概况

2.2.3 经济概况

3 数据来源与处理

3.1 数据来源

3.2 遥感影像解译及数据处理

3.2.1 辐射定标

3.2.2 大气校正

3.2.3 影像的镶嵌与剪裁

3.2.4 波段组合及图像增强

3.3 土地利用类型划分

3.3.1 土地利用分类体系的建立

3.3.2 遥感影像目视解译

3.3.3 分类后处理及精度评价

4 研究方法

4.1 空间统计分析

4.2 土地利用转移矩阵

4.3 景观生态风险评估

4.3.1 景观异质性评估

4.3.2 景观生态风险指数构建

4.3.3 空间自相关

4.4 FLUS模型预测

5 东江流域土地利用变化分析

5.1 土地利用结构变化分析

5.2 土地利用转移变化分析

6 东江流域景观生态风险评估

6.1 1990 —2016 年东江流域景观异质性分析

6.1.1 景观类型指数分析

6.1.2 景观指数分析

6.1.3 景观破碎化分析

6.1.4 景观多样性分析

6.2 1990 —2016 年东江流域景观生态风险评估

6.2.1 景观生态风险评价单元的划分

6.2.2 景观生态风险时空变化分析

6.2.3 景观生态风险全局自相关分析

6.2.4 景观生态风险局部自相关分析

7 东江流域景观生态风险预测

7.1 基于FLUS模型东江流域土地利用预测分析

7.2 2028 —2042 年东江流域景观生态风险评估

7.2.1 景观异质性分析

7.2.2 景观生态风险评估

8 结论与展望

8.1 结论

8.2 不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张杰

导师: 吕乐婷

关键词: 景观格局,模型预测,景观生态风险,东江流域

来源: 辽宁师范大学

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,环境科学与资源利用

单位: 辽宁师范大学

分类号: P901;X826

总页数: 58

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