秦岭山地植被水源涵养功能空间分布格局及生态保育策略

摘要

本研究基于功能和空间格局这一景观生态学和森林水文学的热点，选取秦岭山地陕西境内的植被-土壤-坡度复合体为研究对象，采用ArcView3.2、ArcGis8.12等地理信息系统软件，从小尺度、中尺度和大尺度具体分析秦岭山地(植被)的水源涵养功能和空间分布格局，并提出生态保育策略。研究结果表明： (1)秦岭山地总体生态环境良好，植被覆盖率高，但由于人为活动剧烈，自然植被遭到严重破坏，景观破碎化程度高，天然林大量被农田、草地和灌丛所替代。据计算，单位面积北坡植被复合体的持水量大于南坡，反映出南坡人类活动强烈，生态系统水源涵养功能受到严重影响。 (2)植被生态系统的水源涵养功能与其所在地的植被、土壤和坡度因子息息相关，位置—变化效应指数反映了在扩大森林面积的同时，充分利用林地空间格局对有关生态效能的影响，求得有限面积扩展下的最大效益。计算结果显示，秦岭北坡植被位置效应指数小于南坡。 (3)基于功能与空间格局提出生态系统保育策略：以改善生态系统功能为评价指标，以调整生态因子空间格局为手段，通过调整植被、土壤和坡度的组合来改变水涵养的状况，增加整个秦岭山地的水源涵养能力。 (4)结果表明自下而上的尺度转换方法，可以保留较多的细节信息，较好的分析出小尺度对大尺度的内在影响，在景观生态学和森林水文学的研究中不失为一种较好的多尺度转换方法。 论文以水源涵养功能空间格局为依据，提出生态保育策略，从理论和实践上为秦岭山地生态系统的保护与管理提供科学的理论依据。

目录

文摘

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第一章导论

1.1森林水源涵养功能概述

1.2研究内容与研究动机

1.2.1研究内容

1.2.2研究目的与意义

1.3论文章节安排

1.4本章小结

第二章研究现状与进展

2.1景观生态学基本理论及发展

2.1.1格局与过程

2.1.2空间异质性和缀块性

2.1.3尺度的基本概念

2.1.4多尺度问题

2.1.5景观生态学在森林生态系统经营中的应用

2.2国内外森林水文研究进展述评

2.2.1森林水文研究历史概况

2.2.2森林水文研究主要成果

2.3“3S”技术在景观生态学和森林水文学中的应用

2.3.1“3S”技术在景观生态学中的应用

2.3.2“3S”技术在森林水文学中的应用

2.4本章小结

第三章研究区域概况

3.1地理位置和自然环境特征

3.2气候

3.3土壤

3.4社会经济概况

3.5自然资源特点

3.5.1秦岭水文资源

3.5.2秦岭植被概况

3.5.3秦岭森林资源

3.5.4丰富的生物资源

3.6本章小结

第四章研究方法

4.1研究目标和技术路线

4.2基础图件绘制与分析

4.2.1图件来源

4.2.2图件绘制与分析

4.3植被水源涵养能力及其空间格局分析

4.3.1水源涵养能力的评估

4.3.2水源涵养功能的空间格局分析

4.4植被水源涵养功能尺度效应分析

4.4.1复合体变化-位置效应评价及空间格局分析

4.4.2流域水涵养能力

4.4.3整个秦岭山地水涵养能力

4.5本章小结

第五章研究结果与分析

5.1复合体水源涵养能力

5.1.1生态因子与水流失量的关系

5.1.2复合体水源涵养能力评估

5.2水源涵养功能的空间格局分析

5.2.1复合体持水量分级的空间分布

5.2.2复合体持水量分级的景观指数分析

5.2.3水源涵养功能空间格局综合分析

5.3植被生态系统水涵养功能尺度效应分析

5.3.1复合体变化-位置效应及其空间格局分析

5.3.2流域水涵养能力

5.3.3秦岭山地水涵养能力

5.4本章小结

第六章生态保育策略

6.1秦岭山地主要的生态环境问题

6.1.1森林面积下降

6.1.2水土流失严重

6.1.3生物资源遭受破坏

6.1.4生态环境恶化

6.2保育策略

6.2.1基于空间格局的森林扩展

6.2.2划分生态功能区

6.2.3健全和完善自然保护区网

6.2.4实施生态工程建设

6.3本章小结

第七章结论与问题

7.1研究结论

7.2存在问题

参考文献

后记