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典型岩溶流域土地利用变化及其对土壤质量的影响

作　者: 蒋勇军
导　师: 袁道先
学　校: 西南师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 土地利用变化 土壤质量时空变异 地统计学 地理信息系统 土地整理 典型岩溶流域 小江流域
分类号: P271
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


岩溶生态环境是一种象沙漠边缘地区一样脆弱的生态环境。近年来,我国岩溶地区由于人口迅速增加,人类活动对岩溶地区的影响强度日益增强,更加加剧了岩溶生态环境的脆弱性。土地利用是人类活动的集中体现,因此,土地利用的变化对岩溶区生态环境将产生深远的影响。 土地利用变化对生念环境的影响是国际上土地利用/土地覆被变化研究的重要内容。岩溶区土地退化的主要原因之一就是土地利用不合理,研究岩溶区土地利用变化对土壤质量变化的影响不仅能够为岩溶区土地资源的合理利用提供科学依据,而且有助于岩溶区生态环境的保护,促进社会、经济和环境的协调发展。 论文以中等空间度的云南省泸西县小江岩溶流域为研究单元,通过资料收集、野外调查和采样分析,运用地理信息系统、统计分析、地统计学模型和数学模型等方法,研究了流域20年来土地利用的时空变化特征及变化机制,从点、面相结合的角度研究了流域土壤质量的时空变化特征及变化机制,并对流域土地整理进行生态评价,为西南岩溶地区水土资源的合理利用提供理论基础。 通过解译航片和野外实地调查、填图分别获得小江流域1982和2003年土地利用图,在GIS的支持下,通过空间分析,并利用土地利用景观的多样性指数、优势度指数、均匀度指数、破碎度指数、分离度以及重心转移模型等对流域土地利用变化的空间格局进行定量分析,揭示了流域20年来土地利用的时空变化特征。(1)1982—2003年,小江流域610.12Km~2的土地利用发生了变化,占流域面积的59%;土地利用类型的变化主要表现为未利用地向耕地和林地的转化以及林地向耕地的转化,三者变化面积为475.29km~2,占流域土地利用变化面积的77.9%;(2)20年来流域土地利用动念变化十分迅速,综合土地利用变化动态度达2.95%,单一土地利用变化的动念度以园地和耕地最快,分别为34.09%和10.55%;(3)20年来流域土地利用空间格局发生很大变化,土地利用的斑块数量由1014个增加到1889个,增加86.3%,平均斑块面积由1.02 Km~2/个减少到0.55 Km~2/个,减少46.1%;流域土地利用空间格局的基本构型由以大斑块为主体、中—小型斑块镶嵌其中的构型转变为以中等斑块为主体、大—小型斑块镶嵌其中的构型;流域土地利用空间格局指数的破碎度指数增大了84.6%,多样性指数和均匀度指数增加了4.14%,而优势度指数降低1.6%;未利用地、林地的分离度指数分别增加了114.58%和69.64%,表现出分散分布趋势,而耕地的分离度指数减少45.86%,表现出集中分布趋势;20年来各种土地利用类型的重心向不同方

全文目录


中文摘要  10-13
英文摘要  13-17
创新点  17-18
第一章：绪论  18-33
  1．1 选题背景和意义  18-22
    1．1．1 选题背景  18-19
    1．1．2 研究意义  19-22
  1．2 国内外研究现状  22-24
    1．2．1 土地利用／土地覆被变化导致土壤侵蚀和土地石漠化  22-23
    1．2．2 土地利用／土地覆被变化导致土壤性质的变化  23-24
    1．2．3 土地利用／土地覆被变化导致土壤的污染  24
  1．3 问题的提出  24-25
    1．3．1 土地利用／土地覆被变化的自然因子与人文因子的综合作用机制问题  24
    1．3．2 岩溶区土地利用／土地覆被的动态变化过程、空间格局变化问题  24-25
    1．3．3 岩溶区不同尺度下土壤质量的时空变异特征及其驱动机制问题  25
    1．3．4 岩溶区土地资源的可持续利用及社会、经济与环境协调发展问题  25
  1．4 研究内容与技术路线  25-26
    1．4．1 研究内容  25-26
      1．4．1．1 岩溶流域土地利用变化及其动机机制分析  25
      1．4．1．2 岩溶流域土壤质量时空变异特征及其驱动机制分析  25-26
      1．4．1．3 岩溶流域土地整理的生态评价  26
    1．4．2 技术路线  26
      1．4．2．1 资料的收集和野外调查  26
      1．4．2．2 野外采样与试验室分析  26
      1．4．2．3 GIS分析、对比分析和数学模型  26
  1．5 研究区的选择  26-28
  参考文献  28-33
第二章：小江流域概况  33-43
  2．1 数据来源与处理  33
  2．2 小江流域概况  33-43
    2．2．1 地理位置  33
    2．2．2 社会经济概况  33-34
    2．2．3 气候  34
    2．2．4 地质  34-37
    2．2．5 地形  37-38
    2．2．6 水系  38
    2．2．7 土壤  38-43
第三章：小江流域土地利用时空变化及驱动机制分析  43-70
  3．1 数据来源与研究方法  43-44
    3．1．1 数据来源和处理  43
    3．1．2 土地利用类型的划分  43-44
    3．1．3 研究方法  44
  3．2 结果与讨论  44-67
    3．2．1 小江流域土地利用现状分析  44-53
    3．2．2 小江流域土地利用的时空变化  53-64
      3．2．2．1 土地利用变化矩阵  53
      3．2．2．2 土地利用变化分析  53-60
      3．2．2．3 土地利用的空间格局变化  60-64
    3．2．3 土地利用变化的驱动机制分析  64-67
      3．2．3．1 耕地变化的驱动因素  65-66
      3．2．3．2 林地变化的驱动因素  66
      3．2．3．3 园地变化的驱动因素  66
      3．2．3．4 建设用地变化的驱动因素  66
      3．2．3．5 水域变化的驱动因素  66-67
  3．3 小结  67-69
  参考文献  69-70
第四章：小江流域土壤质量的时空变异及驱动机理分析  70-130
  4．1 数据准备  70-72
    4．1．1 野外采样与试验室分析  70-72
  4．2 研究方法  72-74
    4．2．1 土壤质量指标的地统计分析和Kriging空间插值分析  72-73
    4．2．2 土壤质量变化定量评价  73-74
  4．3 结果与讨论  74-126
    4．3．1 土壤质量各指标的时间变化  74-76
    4．3．2 土壤质量指标的空间变异  76-108
    4．3．3 流域土壤质量及其变化的地质背景差异  108-111
    4．3．4 流域土壤质量及其变化的地貌背景差异  111-116
    4．3．5 土壤质量变化与土地利用变化  116-121
    4．3．6 土壤质量变化的驱动机制分析  121-126
  4．4 小结  126-128
  参考文献  128-130
第五章：土地利用变化与土壤质量变化  130-149
  5．1 数据准备与研究方法  130-132
    5．1．1 数据准备  130
    5．1．2 研究方法  130-132
      5．1．2．1 土壤质量变化的单因子评价  130-131
      5．1．2．2 土壤质量变化定量评价  131-132
  5．2 结果与讨论  132-147
    5．2．1 流域土地利用变化  132
    5．2．2 土壤质量的变化  132-147
      5．2．2．1 林地转变为耕地后的土壤质量变化  133-137
      5．2．2．2 未利用地转变为耕地后的土壤质量变化  137-140
      5．2．2．3 旱地转变为林地后的土壤质量变化  140-141
      5．2．2．4 旱地转变为园地后土壤质量的变化  141-142
      5．2．2．5 旱地转变为未利用地后土壤质量的变化  142-144
      5．2．2．6 长期耕种地的土壤质量变化  144-147
  5．3 小结  147-148
  参考文献  148-149
第六章：小江流域土地整理的生态评价  149-162
  6．1 数据准备与研究方法  150-153
    6．1．1 数据准备  150-151
    6．1．2 研究方法  151-153
      6．1．2．1 评价因子与评价单元的选择  151
      6．1．2．2 评价因子的量化  151-153
      6．1．2．3 评价因子权重的确定  153
      6．1．2．4 评价模型的建立  153
  6．2 结果与讨论  153-159
    6．2．1 生态评价综合分值80—100分的土地整理  155-156
      6．2．1．1 耕地的整理  155
      6．2．1．2 林地的整理  155
      6．2．1．3 水域的整理  155-156
      6．2．1．4 建设用地的整理  156
    6．2．2 生态评价综合分值70—80分的土地整理  156-157
      6．2．2．1 耕地的整理  156
      6．2．2．2 林地的整理  156-157
      6．2．2．3 建设用地的整理  157
      6．2．2．4 未利用地的整理  157
    6．2．3 生态评价综合分值60—70分的土地整理  157-158
      6．2．3．1 耕地的整理  157
      6．2．3．2 林地的整理  157-158
      6．2．3．3 建设用地的整理  158
      6．2．3．4 未利用地的整理  158
    6．2．4 生态评价综合分值60分以下的土地整理  158-159
      6．2．4．1 耕地的整理  158
      6．2．4．2 建设用地的整理  158
      6．2．4．3 未利用地的整理  158-159
  6．3 小结  159-161
  参考文献  161-162
第七章：结论与展望  162-165
附件一：流域土壤质量指标分析结果  165-173
附件二：攻读博士学位期间主修课程、第一作者身份发表的科研论文、参加和负责的科研课题和学术会议  173-174
后记  174

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 地籍学 > 地籍测量
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