基于土地利用变化的苏锡常地区生态网络优化研究——以白鹭生境网络为例

摘要

生态网络一直是保护生态学、景观生态学、环境生态与园林生态、城市规划与设计、土地利用规划等众多领域的研究热点。从生态功能的角度，生态网络即物种生境网络的集合。生境网络为物种在不同生境间的物质、能量、信息交流提供了重要的空间保障，而在城市化快速发展地区，随着土地利用的急剧变化，物种生境遭到严重破坏，因此研究快速城市化地区的生境网络问题对维持生物多样性，促进生态网络优化具有重要意义和价值。
　　目前已有的生态网络的相关研究多集中在将其作为一种规划手段，通过识别斑块、廊道等要素以及测度网络连接度等方法从网络的构建、评价及优化等方面完成生态网络的规划与实施过程，较少考虑时间尺度，从生态网络随土地利用变化的视角入手展开研究。国内已有的涉及土地利用变化对生境影响的研究多是笼统地得出土地利用变化引起生境质量下降的结论，缺乏定量分析，且较少以具体的物种来反映。此外，就生态网络的优化而言，在生态网络的获得过程中多采用最小成本路径法，较少将不同类型的网络构建方法相结合。
　　鉴于此，本文选取了城市化快速发展、土地利用变化急剧的苏锡常地区为研究对象，基于研究区2000年、2005年和2010年的土地覆被数据，以湿地代表性鸟类白鹭为研究物种，通过查阅相关文献了解白鹭的生活习性特征，借助ArcGIS10.1空间分析工具，得到其生境网络，在此基础上分别运用Fragstats4.1、UCINET6等分析软件，从斑块和网络视角选取景观指数、网络结构指数分析土地利用变化对生态网络造成的影响，并基于恢复生态学理论，以2010年网络为现状，2000年网络为优化目标，将两种不同的网络构建方法相结合，即通过识别位于最小成本路径上的2000年的失缺节点及路径的交点，分别作为恢复型生境节点和新建型生境节点，并对其进行重要性评价，选择重要的节点加以恢复或新建，进而得到网络优化的最终状态。
　　结果表明，2000-2010年研究区由于大量新增线性人为干扰致使白鹭生境网络质量下降;白鹭生境网络在研究区不是全区覆盖的回路，基本由宜兴-澡阳片、无锡滨湖片、苏州吴中片和苏州阳澄湖片4个小片网构成，其完整程度及受破坏程度按照宜溧片、滨湖片、吴中片、阳澄湖片降次排列;恢复型生境节点对应的生境斑块面积基本在10-50hm2之间，以乔木林地为主，新建型生境节点对应的生境斑块则是乔木林地和湖泊水库与河流兼而有之，均满足白鹭生境地类要求;通过对增加的恢复型和新建型生境节点遴选后得到的生境网络，其连接度较高、整体结构状况最好，并且兼顾了资源有限性下经济效益和生态效益的最大化，可作为苏锡常地区白鹭生境网络优化的最优方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 生态网络与土地利用的关系

1．1．2 苏锡常地区生物多样性现状及问题

1．2 国内外研究综述

1．2．1 生态网络研究综述

1．2．2 生态网络的研究区域分析

1．2．3 土地利用变化对生境的影响研究综述

1．2．4 研究评述

1．3 研究设计

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

第2章 基本概念和理论基础

2．1 生态网络的概念、组成及其功能

2．1．1 生态网络的概念

2．1．2 生态网络的组成

2．1．3 生态网络的功能

2．2 相关理论基础

2．2．1 保护生物学理论

2．2．2 岛屿生物地理学理论

2．2．3 复合种群理论

2．2．4 生态阈值理论

2．2．5 景观连接度理论

2．2．6 恢复生态学理论

第3章 苏锡常地区生态网络的构建方法

3．1 苏锡常地区概况

3．1．1 自然地理概况

3．1．2 社会经济概况

3．1．3 土地资源利用及生态建设概况

3．2 数据来源及处理

3．3 生态网络构建方法

3．3．1 目标物种的选择

3．3．2 生境斑块的确定

3．3．3 生态网络的构建方法

第4章 土地利用变化对生态网络的影响分析

4．1 指数选择

4．2 土地利用变化对生态网络的影响分析

4．2．1 生境斑块选择结果

4．2．2 对生境斑块的影响分析

4．2．3 对生态网络结构的影响分析

4．3 小结

第5章 苏锡常地区生态网络优化研究

5．1 研究假设

5．2 新增生境斑块／节点识别

5．2．1 新增生境斑块／节点的识别方法

5．2．2 新增生境斑块／节点的识别结果

5．3 新增生境斑块／节点重要性排序

5．3．1 指数选择

5．3．2 新增生境斑块／节点重要性排序结果

5．4 生态网络优化

5．4．1 网络评价指数选择

5．4．2 生态网络优化结果

5．5 小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 可能的创新

6．3 存在的不足及展望

6．3．1 存在的不足

6．3．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间已录用的学术论文