县域土地利用景观空间格局动态分析及生态分区优化调控研究

摘要

景观空间格局研究是景观生态学研究的核心内容之一，也是当今全球变化研究的热点。景观格局及其变化是自然因素和人为因素等多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境的综合反映，同时景观斑块的类型、形状、大小、数量和空间组合既是各种干扰因素相互作用的结果，又是影响区域的生态过程。因此，对区域景观格局及其变化的研究，是揭示其生态状况及其空间变异的有效手段；而基于景观格局的生态分区调控，将有利于资源空间上的优化配置、促进生态环境的改善，为实现区域的可持续发展服务。 本文首先在建立河口区和栖霞市两个县域空间数据库的基础上，将斑块类型与土地利用类型视为同义语，对研究区内景观类型进行了划分，并绘制出不同时期的景观类型图、准确获取了景观格局空间信息；然后利用景观格局分析软件FRAGSTATS Version 3.3定量分析了两个县域的景观结构和空间格局的动态变化：对于栖霞市则进一步利用GIS的空间分析功能和景观转移矩阵，总结了自1987年到2003年间的景观类型变化过程；地形是影响山地景观格局的重要因子，在构建栖霞市数字高程模型(DEM)与提取坡度因子后，通过与景观类型图的叠加，对该县土地利用景观格局地形分布特征进行了分析：最后，针对不同区域采用不同的方法进行了生态分区优化研究。通过本研究得出以下结论： (1)河口区在2002年到2005年间的4年内土地利用的景观格局总的来说变化不是很大；旱地、水库坑塘水面、苇地、滩涂所占比例较大，为主要景观类型；整个景观的斑块数略有增加，旱地面积增加显著；旱地、独立工矿、水库坑塘水面等景观类型的破碎化程度较大且升高趋势；景观多样性指数和和均匀度指数稍有降低，而优势度指数的变化趋势则与之相反，破碎度指数增加，整个景观的破碎化增强。 (2)从1987年到2003年栖霞市土地利用景观结构动态变化特征：耕地面积迅速减少，主要转化为园地和林地及草地；园地、草地、城镇建设用地等景观面积大幅度增加。 (3)栖霞市景观格局地形分布特征：①景观格局垂直变化：从1987年到2003年，各海拔高度等级范围内的耕地、未利用地有大幅减少的趋势，而园地、建设用地则有不同程度的增加：林地在不同的海拔高度上或增加或有相对的减少。②坡度上景观格局动态变化特征：城乡建设用地和苹果园地的变化趋势大致相同，在每个坡度带上均呈现大幅度增加，耕地与未利用地的变化趋势正好相反，在每个坡度带上均呈现减少的趋势，这与高度带的变化趋势基本相同；而林地在8°以下区域内呈现减少趋势，8°以上范围呈现增加趋势；草地除了在25-90°范围内有所减少外，在其它坡度带都有增加的趋势。 (4)根据栖霞市1987年和2003年土地利用景观格局进行分析知：斑块数目由11470个增加到52047个，耕地由原来的50.93％减少到26.70％的同时，园地面积大幅增加，林地也有一定增加；斑块形状变的越来越复杂，景观破碎化程度提高，景观多样性及均匀度指数增加。 (5)从资源环境、社会、经济等三方面共选取27个指标构建了分区指标体系，应用主成分分析与聚类分析相结合的方法，在考虑地形地貌和区域特征的基础上将河口区划分4个生态经济区。 (6)运用GIS技术，通过对各生态因子的空间定量模拟与空间叠加，对栖霞市整个县域的生态敏感性和适宜性进行综合评价，并结合景观格局整体优化的方法，将栖霞市分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区。 (7)通过对两个不同类型县域景观格局的分析，在明确县域内土地利用景观类型空间布局的基础上，根据各生态分区特点，提出了各区生态优化调控的措施与对策。 本研究以整个县域为研究尺度，突破景观生态学目前多以流域为研究尺度的特点，以景观生态学原理为基础，采用地理信息系统技术、遥感技术、空间分析等方法，对不同区域特征的两个县域的土地利用景观格局及其生态优化进行了研究，可为不同类型区域的持续发展和资源优化配置提供科学依据和方法，同时也使研究成果更具有可操作性和应用价值。

目录

声明

摘要

1引言

1.1研究背景及目的

1.2国内外研究进展

1.2.1景观生态学研究进展

1.2.2景观格局分析研究进展

1.3研究内容

1.4技术路线

2研究区域概况

2.1河口区概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质地貌

2.1.3水文状况

2.1.4气候

2.1.5土壤与植被

2.1.6社会经济发展状况

2.2栖霞研究区域概况

2.2.1地理位置

2.2.2地形地貌特征

2.2.3气候特征

2.2.4土壤和植被特征

2.2.5社会经济发展状况

3研究区域空间数据库的建立

3.1研究所需资料的收集

3.2资料的预处理

3.3资料的转化

4县域土地利用景观格局分析

4.1县域景观格局分析的方法和技术路线

4.2研究区域景观类型划分与空间分布图的编制

4.2.1景观类型划分

4.2.2景观类型空间分布图的编制

4.3景观指数的选取

4.4平原县域土地利用景观格局分析

4.5山地县域土地利用景观格局变化分析

4.5.1栖霞市土地利用景观结构动态变化分析

4.5.2景观格局地形分布特征分析

4.5.3土地利用景观格局变化过程分析

4.6平原与山区不同类型县域土地利用景观格局对比分析

5平原与山地不同类型县域内生态调控方法研究

5.1基于主成分聚类分析的平原县域经济分区研究

5.1.1生态经济分区的原则与方法

5.1.2河口区县域经济分区划分

5.1.3结论

5.2基于GIS的山地县域景观生态调控研究

5.2.1区域生态适宜性与敏感性综合评价

5.2.2基于生态适宜性与敏感性分析的空间格局整体优化

5.2.3结论

6结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献：

致谢

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