洞庭湖湿地生态环境演变及其对候鸟栖息地的影响研究

摘要

洞庭湖湿地作为我国重要的越冬候鸟栖息地，其湿地生态系统健康影响着候鸟的生存环境。然而，近年来随着人类工农业生产的干扰，洞庭湖湿地生态环境日益退化，其湿地生态系统健康的发展趋势备受关注。研究洞庭湖湿地生态系统健康的演变过程及其对候鸟栖息地的影响，能为洞庭湖湿地生态保护和候鸟栖息地保护提供科学依据。
　　本文以洞庭湖湿地为研究区，采用1987至2013年的6期等时间间隔遥感影像为基础数据，以GIS和RS为主要技术手段，结合空间分析方法和数理统计方法，研究洞庭湖湿地生态环境的现状和演变过程及其对候鸟栖息地的影响。主要研究内容及结果如下:
　　(1)湿地生态系统健康评价模型的构建。依据生态系统健康理论，基于压力-状态-响应(P-S-R)模型，从压力、状态、响应3个方面选取并优化评价指标，形成湿地生态系统健康评价体系。明确各指标的定义、量化标准、相互关系及权重赋值，构建了洞庭湖湿地生态系统健康评价模型。
　　(2)洞庭湖湿地生态系统健康现状评价。目前东洞庭湖湿地的生态系统健康度较高，南部大部分地区的湿地生态系统健康度中等，西部和东北部局部地区的湿地生态系统健康度偏低。
　　(3)洞庭湖湿地生态系统健康演变研究。从湿地生态系统健康度空间分布的变化趋势来看，东洞庭湖地区持续保持较好的生态健康;洞庭湖西北地区的生态环境在1987至2003年间日趋降低，2008年后趋于好转;南洞庭湖地区的生态健康则主要呈现退化趋势。从湿地生态系统健康度等级结构的变换趋势来看，1998年前，健康度高等级区域的面积比重开始下降，1998至2003年间，健康度高等级区域的面积比重持续处于下降趋势，2008年后健康度高等级区域的面积有所增长。
　　(4)洞庭湖湿地生态系统健康与候鸟栖息地适宜区的相关性分析。通过比较候鸟栖息地适宜区面积变化与湿地生态系统健康等级变化，分析得出洞庭湖湿地生态系统健康度与候鸟栖息地适宜区总面积呈正相关。
　　本文基于GIS和RS技术，依据生态学理论，结合洞庭湖湿地的生态环境和景观特征，构建评价模型对洞庭湖湿地生态系统健康进行了定量评价，并与候鸟栖息地适宜区的研究相结合，研究结果对洞庭湖湿地和候鸟栖息地的保护具有重要意义。论文主要创新点如下:
　　(1)利用决策树分类模型来进行湿地景观类型的遥感信息提取，避免了传统遥感分类方法误差较大的不足，提高了研究数据的精度。
　　(2)结合洞庭湖湿地的自然景观特征，基于压力-状态-响应模型，构建的湿地生态系统健康评价模型能准确高效地对湿地生态环境做出综合评价。
　　(3)将洞庭湖候鸟栖息地适宜区的面积变化与湿地生态系统健康变化做相关性分析，为候鸟栖息地研究探索了新思路。

目录

摘要

缩略语表

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 湿地生态评价

1．3．2 鸟类栖息地研究

1．4 研究目的、研究内容及技术路线

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．4．3 技术路线

2 研究区概况与数据处理

2．1 研究区概况

2．1．1 研究区位置与范围

2．1．2 自然生态特征

2．1．3 社会经济特征

2．1．4 湿地自然保护区

2．2 湿地景观类型提取

2．2．1 遥感数据源

2．2．2 分类体系

2．2．3 决策树分类

2．2．4 分类结果

2．2．5 精度评价

3 洞庭湖湿地生态系统健康评价方法

3．1 评价框架

3．2 指标体系

3．2．1 指标选取原则

3．2．2 指标体系构建

3．2．3 指标参数表征

3．3 综合评价

3．3．1 指标权重确定

3．3．2 综合评价模型

4 洞庭湖湿地生态系统健康评价及其演变研究

4．1 湿地生态系统健康现状评价

4．1．1 湿地压力评价

4．1．2 湿地状态评价

4．1．3 湿地响应评价

4．1．4 湿地生态系统健康综合评价

4．2 生态环境演变研究

4．2．1 湿地生态系统健康变化

4．2．2 地物转移矩阵分析

4．2．3 生态环境演变与三峡水库蓄水的关系

5 洞庭湖湿地生态环境演变对候鸟栖息地的影响

5．1 候鸟栖息地演变研究

5．1．1 候鸟栖息地适宜区分析

5．1．2 候鸟栖息地适宜区演变

5．2 湿地生态环境对候鸟栖息地的影响

5．2．1 变化趋势对比分析

5．2．2 趋势拟合曲线分析

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

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