基于3S的湖南湘西石漠化景观格局研究

基于3S的湖南湘西石漠化景观格局研究

论文摘要

3S技术结合景观生态学可以从时空两尺度深入研究景观动态演变的区域生态环境效应。石漠化是我国主要的生态环境问题之一。针对特定的生态过程,将景观格局与生态过程相结合的格局分析是未来景观格局研究发展的方向。景观格局变化与景观过程改变互为因果,了解格局演变时空规律及其演变驱动机制是结合生态过程进行景观格局分析的前提与基础。论文探讨了湘西岩溶山区石漠化景观生态结构与功能以及景观生态过程的不同于其他区域的基本特征,尝试从景观角度认识湘西岩溶山区生态空间特性与石漠化演化过程。利用卫星遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS)的空间分析功能,从景观尺度上研究了湖南湘西1977~1999年石漠化景观格局的演变过程。结果表明:1977~1989年,是石漠化景观扩张期;1989~1999年,是石漠化景观减退期。30年来,湘西石漠化景观格局经历了渐变-突变-渐变的演变过程。用土地动态度量化石漠化发展速度,湘西石漠化景观主要受潜在、轻度、中度石漠化影响。从景观指数看,优势度指数<0.50,平均缀块分维数接近1.3,湘西石漠化景观类型分布趋于均匀,景观缀块镶嵌体的形状动态变化趋于简单化,缀块总数目减少,破碎化程度呈下降趋势。论文还探讨了湘西石漠化动态变化驱动机制和景观生态效应,指出人类活动对石漠化景观格局的变化有深刻的影响,特别是近年来湘西强度石漠化景观有加剧趋势。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 第2章 景观生态学的概念、理论和原理
  • 2.1 景观和景观生态学
  • 2.2 景观生态学的主要概念
  • 2.2.1 尺度
  • 2.2.2 景观异质性
  • 2.2.3 景观格局和过程
  • 2.2.4 景观多样性
  • 2.2.5 景观连接度
  • 2.2.6 景观边缘效应
  • 2.2.7 干扰
  • 2.3 景观生态学的相关理论
  • 2.3.1 等级理论
  • 2.3.2 复合种群理论
  • 2.3.3 渗透理论
  • 2.4 景观生态学的基本原理
  • 2.4.1 景观的系统整体性原理
  • 2.4.2 景观格局过程关系原理
  • 2.4.3 景观尺度原理
  • 2.4.4 景观结构镶嵌性原理
  • 2.4.5 景观生态流与空间再分配原理
  • 2.4.6 景观演化的人类主导性原理
  • 2.4.7 景观多重价值与文化关联原理
  • 第3章 3S(RS、GIS、GPS)应用分析原理与方法
  • 3.1 遥感(remote sensing,简称RS)
  • 3.1.1 遥感(RS)简介
  • 3.1.2 遥感的基本原理
  • 3.1.3 遥感技术在景观生态研究中的应用
  • 3.2 地理信息系统(geographic information system,简称GIS)
  • 3.2.1 地理信息系统(GIS)简介
  • 3.2.2 地理信息系统的基本原理
  • 3.2.3 地理信息系统技术在生态环境研究中的应用
  • 3.3 全球定位系统(global positioning system,简称GPS)
  • 3.3.1 全球定位系统(GPS)简介
  • 3.3.2 全球定位系统的基本原理
  • 3.3.3 全球定位系统应用的发展
  • 3.4 3S 技术在景观生态研究中的应用
  • 3.4.1 景观数据的来源
  • 3.4.2 景观空间格局分析
  • 3.4.3 景观生态监测、评价与管理
  • 3.4.4 景观空间模拟
  • 3.4.5 景观生态规划
  • 第4章 湘西石漠化景观现状
  • 4.1 土地石漠化概念
  • 4.2 湘西生态环境总体特征
  • 4.2.1 湘西生态环境地理单元
  • 4.2.2 湘西生态环境要素
  • 4.2.3 湘西景观生态空间分异
  • 4.2.4 湘西生态环境脆弱性
  • 4.3 湘西社会环境总体特征
  • 4.3.1 人文环境
  • 4.3.2 经济环境
  • 4.4 湘西石漠化景观现状
  • 4.4.1 湘西石漠化景观面积
  • 4.4.2 湘西石漠化景观空间格局
  • 4.4.3 湘西石漠化景观结构
  • 小结
  • 第5章 湘西石漠化景观动态变化研究
  • 5.1 3S技术在土地石漠化现状调查中的应用
  • 5.1.1 研究技术路线
  • 5.1.2 土地石漠化遥感影像的判读指标
  • 5.1.3 土地石漠化强度分级
  • 5.2 动态变化研究模型
  • 5.2.1 土地利用变化动态度模型
  • 5.2.2 景观格局指数模型
  • 5.3 湘西石漠化面积动态变化研究
  • 5.4 湘西石漠化景观格局动态变化研究
  • 5.4.1 湘西石漠化景观空间格局变化
  • 5.4.2 湘西石漠化景观空间结构变化
  • 小结
  • 第6章 湘西石漠化景观动态驱动机制分析
  • 6.1 湘西石漠化景观动态自然驱动机制分析
  • 6.1.1 地质因素
  • 6.1.2 地形因素
  • 6.1.3 地貌因素
  • 6.1.4 气候因素
  • 6.1.5 植被因素
  • 6.2 湘西石漠化景观动态人为驱动机制分析
  • 6.2.1 湘西石漠化与人口密度相关性分析
  • 6.2.2 湘西石漠化与耕地指数相关性分析
  • 小结
  • 第7章 湘西石漠化景观生态恢复研究展望
  • 7.1 石漠化土地生态恢复研究的现实需要
  • 7.2 湘西石漠化景观生态恢复研究
  • 7.2.1 生态植被恢复
  • 7.2.2 生态水文恢复
  • 7.2.3 生态景观恢复
  • 7.2.4 区域环境评估、预测与生态恢复
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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