三峡库区重庆段生态脆弱性动态评价

摘要

不断加剧的全球变化和人类活动，对人类赖以生存和发展的生态系统造成巨大影响，导致生态脆弱性问题大量涌现。目前，生态脆弱性研究已经成为全球变化和可持续发展研究中的热点和重点。
　　三峡库区是长江流域主要的生态脆弱区，大约85％的库区面积分布在重庆范围内。三峡库区特殊的生态地理位置以及水库建设导致的自然环境变异、社会经济发展产生的人口增加、资源消耗、污染加剧等一系列问题，使得“先天”已经十分脆弱的三峡库区生态系统在叠加强大的外界干扰后变得更加独特、复杂和脆弱。因此，开展有关三峡库区重庆段生态脆弱性的研究对于三峡工程长期安全运行、整体功能有效发挥、以及长江流域生态安全和可持续发展具有十分重要的现实意义。
　　本研究从结构型脆弱性和胁迫型脆弱性两方面选取18个评价指标，构建三峡库区重庆段生态脆弱性评价指标体系。借助遥感(RS)与地理信息系统(GIS)手段，分别采用层次分析法(AHP)和空间主成分分析(SPCA)两种模型对2001-2010年三峡库区重庆段生态脆弱性进行综合定量评价。根据计算得到的生态脆弱性指数(EVI)，结合生态脆弱性实际表现特征，将研究区生态脆弱性划分为5个等级:微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱和极度脆弱。通过统计不同脆弱性等级面积，求算得到生态脆弱性综合指数(EVSI)。利用质心模型和变化斜率法等分析方法，研究探讨2001-2010年间三峡库区重庆段生态脆弱性时空分布及变化特征，并运用Hurst指数对生态脆弱性的未来变化趋势进行预测。所得主要结论如下:
　　(1)本研究发现空间主成分分析(SPCA)模型的评价结果较为客观地反映三峡库区重庆段生态脆弱性的真实状况，该模型方法在今后三峡库区生态与环境评价中具有良好的应用前景。
　　(2)三峡库区重庆段生态脆弱性的形成和发展是一个动态过程，是人类活动与自然环境相互作用的结果。城市生活污染、水土流失、植被覆盖等因素是研究区生态脆弱性的主要驱动因子。
　　(3)2001-2010年，三峡库区重庆段生态脆弱性整体处于中度脆弱水平，其空间分布呈现西高东低的格局特征，极度脆弱和重度脆弱类型主要集中于中西部的发达城市区等，微度脆弱和轻度脆弱类型主要分布于东北部和东南部的山区。时间上以2003年三峡水库蓄水为分水岭，蓄水前生态脆弱性较低，蓄水后生态脆弱性逐渐增加，至2008年生态脆弱性达到10年间的最高水平。
　　(4)研究时段内，三峡库区重庆段生态脆弱性质心由东北持续向西南迁移。研究区生态脆弱性具有明显的两极化趋势，高度脆弱地区的生态脆弱性显著增强，低度脆弱地区的生态脆弱性明显减弱。
　　(5)三峡库区重庆段生态脆弱性未来可能将延续过去10年的变化趋势。高度脆弱地区的生态脆弱性持续显著增加，低度脆弱地区的生态脆弱性持续显著降低，而其余大多数中度脆弱的区域持续无显著变化，处于中间过渡的重要阶段。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究背景及意义

1．2 生态脆弱性研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．2．3 三峡库区生态脆弱性研究进展

1．3 生态脆弱性相关理论及评价方法

1．3．1 生态脆弱性的内涵

1．3．2 生态脆弱性评价

1．4 研究目标、内容、创新点及技术路线

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容

1．4．3 研究创新点

1．4．4 研究技术路线

第二章 研究区域

2．1 自然地理概况

2．2 社会经济概况

2．3 主要的生态脆弱性问题

第三章 研究方法

3．1 评价指标体系

3．1．1 评价指标体系的构建原则

3．1．2 生态脆弱性评价指标体系

3．2 评价指标数据库

3．2．1 评价指标数据来源及预处理

3．2．2 评价指标数据标准化

3．3 生态脆弱性评价模型

3．3．1 层次分析法(AHP)评价模型

3．3．2 空间主成分分析(SPCA)评价模型

3．4 生态脆弱性分级

3．5 生态脆弱性综合指数

3．6 质心模型

3．7 变化斜率法

3．8 Hurst指数

第四章 研究结果

4．1 生态脆弱性空间分布

4．2 生态脆弱性综合指数

4．3 生态脆弱性质心迁移

4．4 生态脆弱性动态变化趋势

4．5 生态脆弱性未来变化趋势预测

第五章 讨论

5．1 评价模型适用性分析

5．2 生态脆弱性驱动因子

5．2．1 城市生活污染

5．2．2 水土流失

5．2．3 植被覆盖

5．3 生态脆弱性时空分布特征

5．4 生态脆弱性演变机制及未来趋势预测

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 研究展望

参考文献

致谢

在校期间发表论文