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《苏州科技大学》 2017年
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天目湖流域林地景观格局动态变化及其优化策略研究

胡义涛  
【摘要】:由于受长期以来的城市快速化发展的影响,我国区域生态环境恶化的趋势未得到根本遏制,以林地为典型代表的流域生态空间正遭到严重的破坏和退化。溧阳天目湖流域地处天目山余脉西部,流域内林地资源丰富,物种多样性较高,但随着流域城镇化的发展,林地等土地利用格局失调导致流域内生态环境不断恶化,已经成为制约流域生态可持续发展的重要因素。因此,文本以天目湖流域林地为研究对象,选取其1995年、2005年、2015年三期遥感影像并处理分析,从景观生态学视角分析其20年的林地景观格局动态变化,并利用定量和定性相结合的方法分析其动态变化的影响因素,同时建立CA-Markov模型对流域林地景观格局未来发展趋势进行模拟预测,在此基础上,结合景观生态等相关理论,针对目前存在的问题以及未来变化趋势提出林地景观格局优化策略。主要结论如下:(1)在研究时段内,天目湖流域林地在土地利用类型中面积最大,但随着流域社会经济的发展,林地占总面积比例持续下降,林地类型结构发生改变,其他林地类型逐渐成为林地结构的主体;林地类型斑块破碎化严重,斑块形状趋于简单,林地景观级别异质性增强,呈现较为明显的聚集化发展趋势。以人文影响因子为主导驱动下,林地景观格局的不合理发展,降低了其景观抗干扰和抵御自然灾害的能力,对天目湖流域物种栖息、繁衍、迁徙、能量的流动将产生不利的影响,对流域的生态可持续带来隐患。(2)通过建立CA-Markov模型对流域未来林地景观格局发展预测发现,天目湖流域未来林地结构变化趋势未得到改变,有林地面积持续减少,其他林地类型与其他类型林地转换频率较高,整体反映了天目湖流域林地结构在城镇化背景下的发展方向。根据研究结果,结合景观生态等原理,从整合林地斑块,降低斑块破碎化程度、均衡林地结构,提高斑块连通性、修复生态栖息地,提高物种多样性以及加强生态管控,建立完善的监测机制等四个方面对天目湖流域林地进行优化,实现流域林地生态保护的指导作用和借鉴意义。
【关键词】:林地 景观格局分析 模拟预测 优化策略 天目湖流域
【学位授予单位】:苏州科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P901;TU984.18
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-13
  • 第一章 绪论13-24
  • 1.1 研究背景13-14
  • 1.2 研究目的与意义14-15
  • 1.3 林地景观格局研究综述15-21
  • 1.3.1 国内外研究进展15-19
  • 1.3.2 天目湖流域林地景观研究进展19-20
  • 1.3.3 研究综述小结20-21
  • 1.4 研究内容21-22
  • 1.5 研究方法与技术路线22-24
  • 1.5.1 研究方法22
  • 1.5.2 技术路线22-24
  • 第二章 林地景观研究理论基础及研究技术方法24-32
  • 2.1 景观生态学理论24-25
  • 2.2 相关概念阐释25-28
  • 2.2.1 景观25-26
  • 2.2.2 景观格局26-27
  • 2.2.3 林地27-28
  • 2.2.4 流域28
  • 2.3 林地景观格局研究的技术方法28-32
  • 2.3.1 景观生态分类法28-29
  • 2.3.2 景观格局指数法29-30
  • 2.3.3 景观模型法30
  • 2.3.4 GIS技术概述30-32
  • 第三章 研究区概况及数据处理32-47
  • 3.1 研究区概况32-35
  • 3.1.1 研究位置及范围32
  • 3.1.2 研究区自然环境概况32-34
  • 3.1.3 研究区社会经济状况34
  • 3.1.4 研究区生态环境建设状况34-35
  • 3.2 研究区数据收集处理35-43
  • 3.2.1 研究区数据收集35
  • 3.2.2 研究区遥感图像预处理35-37
  • 3.2.3 研究区林地景观分类系统的建立37-38
  • 3.2.4 研究区遥感图像分类38-40
  • 3.2.5 研究区遥感图像分类精度评价40-41
  • 3.2.6 研究区林地景观解译结果41-43
  • 3.3 研究区林地景观格局指数的选择与计算43-45
  • 3.4 本章小结45-47
  • 第四章 天目湖流域林地景观格局动态变化分析47-70
  • 4.1 林地总体特征变化分析47-49
  • 4.1.1 林地分布变化特征47-48
  • 4.1.2 林地类型变化特征48-49
  • 4.2 林地斑块级别变化特征分析49-50
  • 4.3 林地斑块类型级别变化特征分析50-55
  • 4.3.1 林地斑块类型形状动态变化50-52
  • 4.3.2 林地斑块类型水平异质性动态变化52-55
  • 4.4 林地景观级别变化特征分析55-57
  • 4.5 林地海拔变化特征分析57-61
  • 4.6 林地景观格局变化影响因子分析61-68
  • 4.6.1 自然因子61-64
  • 4.6.1.1 温度对林地变化的影响62-63
  • 4.6.1.2 降雨量对林地变化的影响63-64
  • 4.6.2 人文因子64-68
  • 4.6.2.1 人口经济对林地变化的影响64-65
  • 4.6.2.2 工业化和城镇化对林地变化的影响65-67
  • 4.6.2.3 政策法规对林地变化的影响67-68
  • 4.7 本章小结68-70
  • 第五章 天目湖流域林地景观格局动态变化预测70-79
  • 5.1 林地景观类型面积转移概率70-74
  • 5.2 基于CA-Markov模型的林地变化转移概率74-76
  • 5.3 天目湖流域林地景观格局变化预测76-77
  • 5.4 本章小结77-79
  • 第六章 天目湖流域林地景观格局优化策略79-87
  • 6.1 天目湖流域林地景观格局存在的问题79-80
  • 6.1.1 林地面积减少,林地斑块破碎化严重79
  • 6.1.2 林地景观结构不均衡,斑块连通性较弱79-80
  • 6.1.3 生物栖息地减少,物种多样性降低80
  • 6.2 天目湖流域林地景观格局优化目标及原则80-81
  • 6.2.1 天目湖流域林地景观格局优化目标80
  • 6.2.2 天目湖流域林地景观格局优化原则80-81
  • 6.3 天目湖流域林地景观格局优化策略81-85
  • 6.3.1 整合林地斑块,降低斑块破碎化程度81-83
  • 6.3.2 均衡林地结构,提高斑块连通性83-84
  • 6.3.3 修复生态栖息地,提高物种多样性84-85
  • 6.3.4 加强生态管控,建立完善的监测机制85
  • 6.4 本章小结85-87
  • 第七章 结论与展望87-89
  • 7.1 结论87-88
  • 7.2 创新点88
  • 7.3 研究不足与展望88-89
  • 参考文献89-97
  • 图表目录97-99
  • 致谢99-100
  • 作者简历100

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