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苏北滨海湿地土地资源开发利用与生态安全动态分析

作　者: 刘秀会
导　师: 陈燕
学　校: 东华大学
专　业: 环境工程
关键词: 土地利用生态系统服务价值马尔科夫生态安全苏北滨海湿地
分类号: X171
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以江苏盐城滨海湿地为研究对象,利用GIS技术对研究区ETM遥感影像图进行湿地信息提取,并结合历年统计年鉴数据,运用生态系统服务价值理论、马尔科夫转移矩阵、压力—状态—响应的生态安全评价概念框架,分析了苏北滨海地区土地利用类型的现状和动态变化,在时间序列上对研究区生态安全进行评价,以及分析土地利用变化对生态环境的影响。运用遥感和地理信息系统技术,得到了苏北滨海湿地土地利用变化图,根据分析苏北滨海湿地土地利用动态变化,得到了苏北滨海湿地1983-2009年土地利用时空演变过程。利用“中国生态系统生态服务价值当量因子表”对盐城滨海地区1983年、2001年和2009年的生态系统服务经济价值进行了估算。盐城滨海地区生态系统服务功能价值1983年为252.83亿元／年,2001年增长到344.48亿元／年,2009年增长到为349.26亿元／年,生态系统服务价值呈上升趋势。采用马尔科夫模型对苏北滨海地区未来土地利用结构进行情景模拟,在假设外界干扰不变的前提下,模拟出苏北滨海地区2010-2050年的土地利用结构及其稳定状态。2010-2050年苏北滨海地区的土地利用结构变化主要为村镇用地和耕地占总面积的概率逐步增加,而芦苇地和海水养殖所占比率的逐步下降,减少的芦苇地主要向耕地转变。结合生态系统服务价值理论对未来土地变化情景模拟结果进行分析,研究结果显示,苏北滨海地区的土地利用方式变化趋势为林地、排灌渠道河流等生态服务价值较高的土地利用类型逐渐增加,而生态系统服务价值较低的村镇用地面积增加显著。与此同时滩涂、芦苇地、米草地等不断减少,这几类土地利用类型生态服务价值较高。在制定未来土地资源开发利用开发政策时,应对芦苇地、滩涂地以及米草地等土地资源合理开发利用,对于村镇用地、工业用地的增长应采取适当措施加以控制,以提高苏北盐城滨海地区生态系统服务功能价值。并对土地变化驱动力进行了研究。在压力—状态—响应的概念框架的指导下,采用层次分析法构建了目标层、准则层和指标层三个层次,其中包括3个子系统,14个指标,构成盐城湿地生态安全评价指标体系。以行政区域(县级市)为评价单元,运用层次分析法与熵值法组合赋权法进行各指标权重的确定,采用多级加权求和模型对研究区2001年和2009年两个时间段进行生态安全评价。评估结果显示,总体上苏北滨海地区生态环境安全等级有所提高,生态环境质量有好转趋势,与生态系统服务价值变化趋势相符合,但某些区段的安全指数处于中警、预警状态,生态安全潜在的威胁较大。最后针对生态安全评价结果进行提出相应的调控对策。最后明确了本文的主要结论与创新点。

全文目录

摘要  5-8
ABSTRACT  8-11
目录  11-14
第一章引言  14-22
  1.1 研究背景  14
  1.2 研究现状  14-19
    1.2.1 土地利用的研究进展  15-17
    1.2.2 生态系统服务价值研究进展  17-19
  1.3 研究意义  19-20
  1.4 研究目标、研究内容和技术路线  20-22
    1.4.1 研究目标  20
    1.4.2 研究内容  20-21
    1.4.3 技术路线  21-22
第二章盐城海岸地区域概况  22-26
  2.1 地理位置  22
  2.2 地形地貌  22-23
  2.3 气候特点  23-24
  2.4 水文与土壤  24
  2.5 自然资源  24-25
  2.6 社会经济状况  25-26
第三章土地利用数据的提取  26-36
  3.1 数据源和技术平台  26-27
    3.1.1 主要数据来源  26
    3.1.2 主要技术平台  26-27
  3.2 遥感图像预处理  27
  3.3 遥感图像增强  27-28
  3.4 遥感影像的解译分类  28-31
    3.4.1 解译方法  28-30
    3.4.2 土地利用类型划分  30-31
  3.5 利用ARCGIS拓扑检查与修正拓扑错误  31-36
第四章湿地生态系统服务价值研究  36-46
  4.1 生态系统服务功能  36-37
  4.2. 研究方法  37-39
    4.2.1 中国生态系统生态服务价值当量因子表  37
    4.2.2 单位面积农田食物生产服务功能的确定  37-38
    4.2.3 盐城滨海地区生态系统单位面积生态服务经济价值的确定  38-39
    4.2.4 盐城滨海地区生态系统服务功能经济价值的确定  39
  4.3 研究结果与分析  39-46
    4.3.1 盐城滨海地区单位面积生态系统服务功能经济价值  39-41
    4.3.2 盐城滨海地区土地利用变化  41-42
    4.3.3 盐城滨海地区生态系统服务功能经济价值变化  42-46
第五章土地利用变化的情景预测  46-58
  5.1 情景预测模型——Markov模型  46-47
  5.2 土地数量需求变化预测  47-49
    5.2.1 状态划分及初始状态矩阵的确定  47
    5.2.2 转移概率矩阵的确定  47-49
  5.3 动态模拟及未来土地利用结构变化趋势预测  49-50
  5.4 预测结果讨论  50-51
  5.5 土地利用变化驱动力  51-58
    5.5.1 自然驱动因子  51-52
    5.5.2 人为驱动因子  52-58
第六章区域生态安全评价  58-68
  6.1 土地利用变化与生态安全的关系  58
  6.2 区域生态安全研究方法  58-63
    6.2.1 评价指标体系的建立  59-61
    6.2.3 生态安全度的计算  61-62
    6.2.3 指标权重的确定  62-63
  6.3 评价结果与分析  63-65
  6.4 相应的调控对策及建议  65-68
    6.4.1 加强湿地保护宣传,提高群众环保意识  65
    6.4.2 优化土地结构,实施生态规划  65-66
    6.4.3 实施退耕还林、还草、还湿地,开展盐城湿地恢复工作  66
    6.4.4 提高环境准入制度,控制工业排污量  66
    6.4.5 完善相应的法律法规,加大执法力度  66-68
第七章结论与讨论  68-70
  7.1 主要结论  68-69
  7.2 创新点  69-70
参考文献  70-76
攻读硕士学位期间的研究成果  76-78
致谢  78

苏北滨海湿地土地资源开发利用与生态安全动态分析

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