不同土地利用变化情景下互花米草分布格局及其入侵重点监控区规划

摘要

本文以互花米草为研究对象，选取江苏滨海湿地为研究区域，研究土地利用变化对互花米草分布格局的影响。根据社会经济发展规划、沿海生态保护和互花米草扩张特征，假设四种不同土地利用变化情景:自然发展趋势情景（情景1），互花米草快速入侵情景（情景2）、生态保护情景（情景3）和城镇化快速发展情景（情景4），利用CA-Markov模型模拟不同土地利用变化情景下互花米草空间分布格局，应用ZONATION模型鉴别不同情景下互花米草入侵高风险区。研究结果发现:
　　(1)2002-2014年，研究区自然湿地面积减少，人工湿地面积增加，非湿地面积呈波动增加，互花米草空间位置变化较大，向陆一侧不断收缩，同时，重心向中部和南部滩涂湿地迁移;通过转移矩阵发现，限制互花米草向陆扩张的主要土地利用类型为养殖塘、水田和建设用地，而光滩、碱蓬等受互花米草影响较大，面积不断减少;通过景观指数分析发现，江苏滨海湿地土地利用景观格局指数与互花米草沼泽景观格局指数变化基本一致，互花米草空间格局不断向破碎化发展。
　　(2)根据2026年不同情景土地利用预测结果，2014-2026年总变化趋势与2002-2014年基本一致，即自然湿地面积减少，人工湿地和非湿地面积增加。情景1互花米草的空间位置不断向海移动，自然湿地减少;情景2自然湿地中本土植被面积减少，互花米草面积增加显著，威胁当地生态环境;情景3中自然湿地得以保护，互花米草总面积减少，既可以保护生态又可以保护当地粮食安全;情景4中城镇向海发展，互花米草向陆扩张受限，人工用地减少，威胁当地粮食安全;2026年不同情景土地利用景观格局指数与不同情景下互花米草景观格局指数变化基本一致，情景2互花米草面积最大，景观集聚化最高，形状最复杂;情景3互花米草面积最小，景观破碎化最严重;相比情景1，情景4由于城镇化发展，抑制互花米草扩张，景观较为破碎化。
　　(3)通过ZONATION模型，得到2026年四种情景下互花米草优先预防区，一级和二级优先监控区应作为重点监控区域。四种情景一级优先监控区分布区域有所差别，情景1集中于新洋港到斗龙港段和大丰港到梁垛河段沿海区域;情景2从射阳港到新川港段为一级优先监控区;情景3一级监控区主要分布在新洋港到斗龙港段，范围较小;情景4一级监控区主要分布在射阳港到新川港段向海和向陆两个方向。四种情景中二级优先监控区的差别在于，情景1中互花米草二级监控区主要分布于大丰港到长沙港段光滩、芦苇沼泽、碱蓬沼泽、养殖塘区域;情景2分布在自然湿地以及靠近互花米草分布区向陆区域;情景3集中于新洋港到斗龙港段;情景4重点监控区主要分布在大丰港到长沙港段一级优先监控区周围向海和向陆两个方向的自然湿地区域。
　　本文在不同土地利用变化情景下，研究互花米草空间格局变化和入侵重点监控区，上述研究结果可以为制定长期、有效的互花米草控制策略提供科学依据，整个研究方法也对研究其他入侵种具有借鉴意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 互花米草空间格局动态研究

1．2．2 理论模型在模拟互花米革种群扩张的应用

1．2．3 入侵风险区评价进展

1．3 研究目标及内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究关键问题、技术路线及创新点

1．4．1 研究关键问题

1．4．2 技术路线

1．4．3 创新点

第二章 研究区概况和研究方法

2．1 研究区概况

2．1．1 自然环境概况

2．1．2 社会经济概况

2．2 数据处理

2．2．1 研究区土地利用类型分类

2．2．2 遥感影像处理

2．3 模型与方法

2．3．1 Markov模型

2．3．2 CA模型

2．3．3 CA-Markov模型

2．3．4 ZONATION模型

第三章 江苏滨海湿地互花米草分布格局变化

3．1 2002-2014年江苏滨海湿地土地利用变化分析

3．2 土地利用变化对互花米草空间变化影响

3．2．1 互花米草沼泽与不同土地利用类型的相互转换

3．2．2 土地利用对互花米草空间分布影响

3．3 土地利用变化对互花米草空间格局影响

3．3．1 江苏滨海湿地空间格局变化分析

3．3．2 互花米革空间格局变化分析

3．3．3 土地利用变化对互花米草空间格局影响

3．4 本章小结

第四章 基于CA-Markov的不同土地利用情景下互花米草分布空间格局分析

4．1．1 2014年数据模拟

4．1．2 预测结果精度验证

4．2 不同土地利用变化情景假设

4．3 基于CA-Markov的不同情景下土地利用变化预测分析

4．3．1 不同情景下土地利用变化预测结果分析

4．3．2 不同情景下土地利用空间演变分析

4．3．3 不同情景下土地利用变化预测结果对比分析

4．4 不同情景下土地利用变化对互花米草空间格局影响

4．4．1 不同土地利用变化情景下江苏滨海湿地空间格局对比分析

4．4．2 不同情景下互花米草空间格局对比分析

4．4．3 不同情景下土地利用变化对互花米草景观格局影响

4．5 本章小结

第五章 基于ZONATION的不同土地利用情景下互花米草重点监控区分析

5．1 ZONATION模型

5．2 不同情景ZONATION特性曲线

5．3 不同情景互花米草优先监控区分析

5．4 不同情景互花米草优先监控区对比

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 不足与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢