基于生态位理论的耕地数量变化及其驱动力研究——以焦作市为例

摘要

耕地数量变化及其驱动力研究是全球环境变化研究的核心领域——土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究的主要内容。耕地数量变化影响和制约着生态系统的结构、功能及演变方向，合理的耕地数量变化有利于区域生态安全和可持续发展水平的提高，不合理的变化和利用则导致生态恶化。本文以生态位理论为基础，构建耕地生态位理论和生态位数学模型，并测度分析了焦作市耕地数量变化时空动态特征、环境效应以及驱动力，旨在通过对耕地数量变化驱动力——耕地数量变化——耕地数量变化环境效应之间的作用与反馈机制的认识，进行耕地数量调控，为焦作市生态规划、生态建设及生态结构的优化提供理论依据。 研究结果表明：①将生态位理论引入到耕地数量变化及其驱动力研究中，一方面可使耕地这一自然-经济-社会复合生态系统的演化过程从生态学理论中得到解释和量度，另一方面可将耕地数量变化与其驱动力研究纳入到一个体系当中(即耕地数量生态位变化规律、动态特征是其效益生态位变化和空间分异性的直接反映和外在表现)，为该方面的研究提供了新的理论基础。 ②构建的耕地生态位数学模型能够较好地测度焦作市耕地数量变化的时空动态特征。测度结果表明，1997～2003年期间，焦作市耕地数量生态位整体呈逐年压缩状态，其数量生态位的压缩与林地和建设用地数量生态位的扩充相关性较大；并且焦作市耕地数量空间变化具有一定的差异性，表现在各县(市、区)耕地数量生态位扩充压缩度的不同及数量生态位重心的迁移。 ③焦作市耕地数量生态位的变化具有重要的环境效应，并影响和制约着耕地生态背景质量和区域生态环境质量总体水平。 ④耕地效益生态位驱动力作用机制能够较好地解释焦作市耕地数量生态位时空动态变化特征，即耕地数量生态位扩充和压缩与效益生态位驱动力的大小及作用机制直接相关。 ⑤可根据效益生态位驱动力作用机制与耕地数量生态位时空变化关系，对焦作市耕地数量生态位进行调控，以提高焦作市生态可持续发展水平。

目录

文摘

英文文摘

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1引言

1.1立题背景

1.2国内外研究综述

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究概况

1.3研究定位与研究目的

1.4研究内容及特色创新

1.4.1研究内容

1.4.2特色创新

2生态位理论的发展和应用

2.1生态位的概念

2.2生态位理论

2.2.1生态位宽度和生态位维数

2.2.2生态位态势理论

2.2.3生态位的扩充与压缩理论

2.2.4生态位重叠理论

2.2.5竞争排斥原理

2.2.6生态位适宜度理论

2.3生态位理论的应用

小结

3耕地生态位理论及其模型构建

3.1耕地生态元概念的提出

3.2耕地生态位的内涵

3.2.1耕地生态位的主体

3.2.2耕地生态位的本质

3.2.3耕地生态位的类型

3.3耕地生态位特征及演化规律

3.3.1耕地生态位特征

3.3.2耕地生态位演化规律

3.4耕地生态位模型构建

3.5耕地生态位扩充压缩度模型构建

3.6耕地生态位商模型构建

3.7耕地数量生态位重心模型构建

小结

4研究区域生态概况

4.1研究区域总体概况

4.2研究区域生态分区

5焦作市耕地数量生态位变化及环境效应分析

5.1研究时段和基础资料

5.1.1研究时段的界定

5.1.2基础资料的来源

5.1.3数据的预处理

5.2焦作市耕地数量生态位的态势变化

5.3焦作市耕地数量生态位及其扩充压缩度分析

5.3.1耕地数量生态位宽度的测算及分析

5.3.2耕地与其它土地利用类型数量生态位变化的相互关系分析

5.3.3耕地数量生态位扩充压缩度测算及其分析

5.4耕地数量生态位商的测算和分析

5.4.1焦作市耕地数量生态位商的测算和分析

5.4.2焦作市各县(市、区)耕地数量生态位商的测算和分析

5.5焦作市耕地数量生态位重心迁移及其分析

5.6焦作市耕地数量生态位变化的环境效应

5.6.1耕地数量生态位变化的局部环境效应

5.6.2耕地数量生态位变化的总体环境效应

小结

6焦作市耕地数量生态位变化驱动力分析

6.1耕地数量生态位变化的驱动因素

6.1.1经济效益驱动因素

6.1.2生态(环境)效益驱动因素

6.1.3社会效益驱动因素

6.2耕地数量变化的效益生态位驱动力系统

6.2.1效益生态位驱动力系统的概念及数学模型

6.2.2效益生态位驱动力系统特征

6.3耕地数量变化的效益生态位驱动力作用机制

6.3.1城乡结合部效益生态位驱动力作用机制

6.3.2农林交错区效益生态位驱动力作用机制

6.3.3整理复垦开发区效益生态位驱动力作用机制

6.4焦作市耕地数量变化的效益生态位驱动力测算及其分析

6.4.1焦作市城乡结合部效益生态位驱动力测算及其分析

6.4.2焦作市农林交错区效益生态位驱动力测算及其分析

小结

7焦作市耕地数量生态位调控及预期环境效应分析

7.1耕地数量生态位调控的概念

7.2焦作市城乡结合部耕地数量生态位调控

7.2.1提高耕地经济效益生态位

7.2.2提高耕地社会效益生态位

7.3焦作市农林交错区耕地数量生态位调控

7.4焦作市整理复垦开发区耕地数量生态位调控

7.4.1潜在耕地数量生态位分析

7.4.2潜在耕地数量生态位的分区开发

7.5焦作市耕地数量生态位调控的预期环境效应

小结

8结论

参考文献

附录

致谢