基于GIS/RS的滨海湿地生态系统健康评价及景观动态变化研究——以辽东湾为例

摘要

滨海湿地广布于沿海海陆交界、淡咸水交汇区域，是陆地生态系统和海洋生态系统的交错过渡地带。不仅拥有丰富的生物多样性和极高的生产力，而且蕴藏着珍贵的能源和矿产资源，同时在抵御海洋灾害、控制海岸侵蚀、调节径流、改善气候、降解污染、美化环境、维护区域生态平衡及提供野生动植物生境等方面起着极其重要的作用。
　　滨海湿地生态系统健康指的是其系统内的关键生态组分和有机组织保存完整，且没有重大疾病以及功能缺失，对于一定时间和空间尺度的压力有恢复能力(弹性)和稳定性。
　　随着海岸带人口的迅猛增加和经济的快速发展，滨海湿地生态系统退化成为全球性问题，生态系统健康受到的威胁与日俱增。迫切需要对退化的湿地生态系统开展健康评价，找出病因，量化退化过程中的人文与自然因素，为滨海湿地生态系统健康的恢复与可持续管理提供科学依据。
　　本文在明确滨海湿地生态系统健康评价的理论及方法的基础上，以辽东湾地区为例，基于“驱动力-压力-状态-响应-调控”框架，选取了14个评价指标构建了滨海湿地生态系统健康评价指标体系;采用层次分析法建立指标权重框架，确定各项指标的权重;利用综合指数法构建模型对研究区滨海湿地生态系统健康进行综合评价。评价结果表明:辽东湾滨海湿地生态系统健康现状堪忧，2000-2009年间健康水平共下降了17.39％，健康状况从亚健康变为了不健康。这主要由辽东湾地区9年内人类活动干扰强度的剧增所造成的，使得该地区外界压力超过了其滨海湿地生态系统的承载力，造成湿地的生态系统组织结构出现缺陷，系统开始退化。
　　最后应用马尔科夫转移概率模型对研究区未来20年的景观动态变化进行预测。预测结果表明:在保持2000-2009年干扰强度的情况下，天然湿地景观将急剧减少，尤其是滩涂和沼泽湿地。人工湿地不断增加，尤其是库塘和海水养殖。非湿地景观中建设用地急速增长，旱地急剧减少。如果任由这种趋势长期发展下去，将会带来许多不利的影响，如物种多样性降低、生态结构单一化、湿地生态功能退化等。
　　因此我们务必要加强滨海湿地的保护与管理，切实促进滨海湿地的恢复和发展，实现辽东湾滨海湿地生态环境保护与可持续开发利用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景和意义

1．1．1 适应地区发展的时代要求

1．1．2 具有典型的研究意义

1．1．3 GIS／RS技术是研究的重要手段

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外滨海湿地生态系统健康评价研究现状

1．2．2 国内外湿地景观动态变化的研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法与技术路线

2 滨海湿地生态系统健康评价的理论与方法

2．1 滨海湿地生态系统健康评价理论

2．1．1 滨海湿地生态系统健康概念

2．1．2 滨海湿地生态系统健康研究尺度

2．1．3 滨海湿地生态系统健康评价单元

2．2 滨海湿地生态系统健康评价方法

2．2．1 指标体系框架

2．2．2 指标体系选取及意义

2．2．3 综合评价模型

2．2．4 健康等级划分标准

3 辽东湾滨海湿地数据提取

3．1 研究区域概况

3．2 辽东湾滨海湿地基础信息提取

3．2．1 辽东湾滨海湿地分类系统

3．2．2 数据来源

3．2．3 监督分类

3．2．4 面积转移矩阵

3．3 辽东湾滨海湿地生态系统健康指标信息提取

3．3．1 驱动力指数提取

3．3．2 压力指数提取

3．3．3 状态指数提取

3．3．4 响应指数提取

3．3．5 调控指数提取

4 辽东湾滨海湿地生态系统健康评价

4．1 数据标准化

4．2 权重的确定

4．3 辽东湾滨海湿地生态系统综合评价

4．3．1 综合指数计算

4．3．2 评价结果

4．4 结果分析

4．4．1 区域尺度评价结果分析

4．4．2 县域尺度评价结果分析

5 辽东湾滨海湿地景观动态变化研究

5．1 景观时空动态变化研究方法

5．2 马尔科夫预测

5．2．1 转移概率矩阵的确定

5．2．2 动态模拟与预测

5．3 结果分析

5．3．1 区域尺度结果分析

5．3．2 县域尺度结果分析

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间参与项目及发表学术论文情况

致谢