基于景观格局的山地平原过渡带生态系统服务价值评估及其驱动力研究——以成都平原与龙门山过渡带为例

摘要

人地关系矛盾的不断加深使得人类社会与生态环境之间的竞争关系更加紧张。了解和掌握自然生态系统的发展演变规律及其通过生态服务功能为人类社会创造的价值，发现人与生态系统之间的相互作用机制，是改善人与自然关系，实现可续发展的基础。生态敏感和生态脆弱的过渡带面临经济发展和生态环境保护的双重挑战，平原与山地过渡带作为典型特殊区域的一种，生态问题更加值得我们关注。但目前国内对这一区域的研究较少，因此需要加强对其生态系统服务功能和价值的研究。
　　本文结合国家自然科学基金项目(41371125)，选择成都平原与龙门山过渡地带为研究区，以2000a、2007a、2008a、2015a Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源，使用遥感与GIS相结合的技术方法，依托“教育部重点实验室”和“省国土资源协同创新中心”科研平台，借助ARCGIS10.0、ENVI5.1、Fragstats4.2等相关软件，从景观生态学角度出发，用斑块类型水平和景观水平两个方面分析研究区不同地貌类型上的景观格局变化特征;以NPP、NDVI、FVC为基础生态参数，构建研究区生态系统服务价值估算模型，分析生态系统服务价值的时间变化规律和空间分布特征;最后从自然控制因子及人为干扰因子着手，深入剖析研究区生态系统服务价值及其变化的驱动力因素。研究结果表明:
　　(1)研究区整体景观格局分布相对稳定。林地和耕地景观是研究区的主要景观，林地景观优势度最大。草地和未利用地景观面积占景观面积的比例最少。从斑块类型水平上来说，15a来，高山区林地景观，中低山区和丘陵区建设用地景观斑块密度呈上升趋势，平原区林地、建设用地和耕地斑块密度增加。从景观水平上来说，15a来，研究区景观破碎化有不同程度的加深，人类活动不断向丘陵和中低山方向扩张;
　　(2)2000a、2007a、2008a、2015a生态系统服务价值总量分别为86.73×109元、93.06×109元、82.81×109元、102.18×109元。生态系统服务总价值从2000年到2015年15年来增加了15.45×109元，总体呈现上升趋势;
　　(3)从不同生态系统类型来说，15a来，林地景观对生态系统服务价值的贡献率最大，未利用地景观对生态系统服务价值的贡献率最小;从不同生态系统服务功能而言，15a来，气体调节功能产生的服务价值量最多，空气净化功能产生的服务价值量最少;从研究区4期生态系统服务价值空间分布来看，生态系统服务价值较高的区域主要布局在研究区中部地区，呈现不规则长条状分布。低值区布局主要呈现出以土地利用方式为未利用地和建设用地为主的区域;
　　(4)生态系统服务功能及其价值是自然控制因素与人类社会活动之间相互作用的表现方式。不同分级下自然控制因子的生态系统有不同的表现特征，进而影响生态系统服务价值的空间分布。人为干扰对生态系统服务价值的影响主要表现在生态系统服务价值低值区的扩展。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 生态系统服务价值研究进展

1．2．2 景观格局研究进展

1．3 研究内容、方法与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

2 研究区概况

2．1 区位概况

2．2 地貌状况

2．3 气候状况

2．4 自然资源

2．5 社会经济状况

2．6 旅游业发展状况

3 数据来源及处理

3．1 数据来源

3．2 数据处理

3．2．1 遥感影像预处理

3．2．2 遥感影像解译

4 不同地貌类型土地利用景观格局

4．1 基于DEM的地貌形态自动划分

4．1．1 地形因子提取

4．1．2 地形因子标准化

4．1．3 地貌类型的自动划分

4．2 不同地貌土地利用景观格局分析

4．2．1 景观指数选取

4．2．2 土地利用景观格局分析

5 生态系统服务价值评估

5．1 单一生态系统服务功能价值估算

5．1．2 营养物质循环价值

5．1．3 气体调节价值

5．1．4 涵养水源价值

5．1．5 空气净化价值

5．1．6 土壤保持价值

5．2 总体生态系统服务价值评估模型

5．3 生态系统服务价值生态参数

5．3．1 归一化植被指数(NDVI)

5．3．2 植被覆盖度(FVC)

5．3．2 植被净初级生产力(NPP)

5．4 生态系统服务价值评估分析

5．4．1 空间变化

5．4．2 时间变化

5．4．3 结构变化

6、生态系统服务价值驱动力分析

6．1 自然控制因子

6．1．1 海拔高度对生态系统服务价值变化的影响

6．1．2 坡度对生态系统服务价值变化的影响

6．1．3 坡向生态系统服务价值变化的影响

6．1．4 土壤生态系统服务价值变化的影响

6．2 人为干扰因子

7、结论与讨论

7．1 结论

7．1．1 研究区景观空间格局变化分析

7．1．2 研究区生态系统服务价值时空变化及其驱动力分析

7．2 讨论

参考文献

致谢

参与项目

发表核心期刊以上论文