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天目湖流域林地景观格局动态变化及其优化策略研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 林地景观格局研究综述

1.3.1 国内外研究进展

1.3.2 天目湖流域林地景观研究进展

1.3.3 研究综述小结

1.4 研究内容

1.5 研究方法与技术路线

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

第二章 林地景观研究理论基础及研究技术方法

2.1 景观生态学理论

2.2 相关概念阐释

2.2.1 景观

2.2.2 景观格局

2.2.3 林地

2.2.4 流域

2.3 林地景观格局研究的技术方法

2.3.1 景观生态分类法

2.3.2 景观格局指数法

2.3.3 景观模型法

2.3.4 GIS技术概述

第三章 研究区概况及数据处理

3.1 研究区概况

3.1.1 研究位置及范围

3.1.2 研究区自然环境概况

3.1.3 研究区社会经济状况

3.1.4 研究区生态环境建设状况

3.2 研究区数据收集处理

3.2.1 研究区数据收集

3.2.2 研究区遥感图像预处理

3.2.3 研究区林地景观分类系统的建立

3.2.4 研究区遥感图像分类

3.2.5 研究区遥感图像分类精度评价

3.2.6 研究区林地景观解译结果

3.3 研究区林地景观格局指数的选择与计算

3.4 本章小结

第四章 天目湖流域林地景观格局动态变化分析

4.1 林地总体特征变化分析

4.1.1 林地分布变化特征

4.1.2 林地类型变化特征

4.2 林地斑块级别变化特征分析

4.3 林地斑块类型级别变化特征分析

4.3.1 林地斑块类型形状动态变化

4.3.2 林地斑块类型水平异质性动态变化

4.4 林地景观级别变化特征分析

4.5 林地海拔变化特征分析

4.6 林地景观格局变化影响因子分析

4.6.1 自然因子

4.6.2 人文因子

4.7 本章小结

第五章 天目湖流域林地景观格局动态变化预测

5.1 林地景观类型面积转移概率

5.2 基于CA-Markov模型的林地变化转移概率

5.3 天目湖流域林地景观格局变化预测

5.4 本章小结

第六章 天目湖流域林地景观格局优化策略

6.1 天目湖流域林地景观格局存在的问题

6.1.1 林地面积减少,林地斑块破碎化严重

6.1.2 林地景观结构不均衡,斑块连通性较弱

6.1.3 生物栖息地减少,物种多样性降低

6.2 天目湖流域林地景观格局优化目标及原则

6.2.1 天目湖流域林地景观格局优化目标

6.2.2 天目湖流域林地景观格局优化原则

6.3 天目湖流域林地景观格局优化策略

6.3.1 整合林地斑块,降低斑块破碎化程度

6.3.2 均衡林地结构,提高斑块连通性

6.3.3 修复生态栖息地,提高物种多样性

6.3.4 加强生态管控,建立完善的监测机制

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 创新点

7.3 研究不足与展望

参考文献

图表目录

致谢

作者简历

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摘要

由于受长期以来的城市快速化发展的影响,我国区域生态环境恶化的趋势未得到根本遏制,以林地为典型代表的流域生态空间正遭到严重的破坏和退化。溧阳天目湖流域地处天目山余脉西部,流域内林地资源丰富,物种多样性较高,但随着流域城镇化的发展,林地等土地利用格局失调导致流域内生态环境不断恶化,已经成为制约流域生态可持续发展的重要因素。因此,文本以天目湖流域林地为研究对象,选取其1995年、2005年、2015年三期遥感影像并处理分析,从景观生态学视角分析其20年的林地景观格局动态变化,并利用定量和定性相结合的方法分析其动态变化的影响因素,同时建立CA-Markov模型对流域林地景观格局未来发展趋势进行模拟预测,在此基础上,结合景观生态等相关理论,针对目前存在的问题以及未来变化趋势提出林地景观格局优化策略。主要结论如下:
  (1)在研究时段内,天目湖流域林地在土地利用类型中面积最大,但随着流域社会经济的发展,林地占总面积比例持续下降,林地类型结构发生改变,其他林地类型逐渐成为林地结构的主体;林地类型斑块破碎化严重,斑块形状趋于简单,林地景观级别异质性增强,呈现较为明显的聚集化发展趋势。以人文影响因子为主导驱动下,林地景观格局的不合理发展,降低了其景观抗干扰和抵御自然灾害的能力,对天目湖流域物种栖息、繁衍、迁徙、能量的流动将产生不利的影响,对流域的生态可持续带来隐患。
  (2)通过建立CA-Markov模型对流域未来林地景观格局发展预测发现,天目湖流域未来林地结构变化趋势未得到改变,有林地面积持续减少,其他林地类型与其他类型林地转换频率较高,整体反映了天目湖流域林地结构在城镇化背景下的发展方向。根据研究结果,结合景观生态等原理,从整合林地斑块,降低斑块破碎化程度、均衡林地结构,提高斑块连通性、修复生态栖息地,提高物种多样性以及加强生态管控,建立完善的监测机制等四个方面对天目湖流域林地进行优化,实现流域林地生态保护的指导作用和借鉴意义。

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