川西北江河源区生态环境脆弱性时空格局评价研究

摘要

随着人口与社会经济的飞速发展，人类正在以前所未有的规模和速度改变着区域生态环境，人与生态环境的矛盾日益凸显，在生态环境问题变得不容忽视的大形势下，生态环境脆弱性研究现已成为相关机构和学者的研究热点。本研究在分析前人研究成果的基础上，综合运用遥感及地理信息系统技术，以长江、黄河水系上游重要生态屏障—川西北江河源区作为研究原型，获取了研究区多年自然环境状况和社会经济数据;在总结川西北江河源区生态环境脆弱性表象特征的基础上，构建了一套适用于研究区生态环境脆弱性评价的指标体系;综合运用RUSLE模型、信息量模型、NPP遥感估算模型等理论实现指标数据的量化，利用DEMATEL-AHP方法确定各指标的权重，并通过加权求和法对研究区的生态环境脆弱性进行了定量评价。基于定量评价结果，对研究区生态环境脆弱性评价结果的空间分布特征及时空演变特征进行了剖析，并分析了地表覆被类型和社会经济因子对生态环境脆弱性的影响。本研究成果对保障川西北江河源区自然资源及生态环境的可持续发展具有重要的实践意义，同时为相关部门制定生态保护制度、生态修复措施及生态发展规划提供了重要的科学依据，本研究取得的主要成果如下:
　　(1)从自然环境状况和人为影响因素两个方面入手，构建了适合川西北江河源区的生态环境脆弱性评价指标体系;运用DEMATEL-AHP方法确定各评价指标权重，并构建了川西北江河源区生态环境脆弱性评价模型。
　　(2)从生态环境脆弱性空间分布来看，极度脆弱地区主要分布于石渠县中部及南部高原纯牧业区和高丘狭谷半农半牧沙化区、甘孜县县城及周边河谷农业耕地地带、若尔盖县东北部高原地貌向高山峡谷过度地带、色达县和壤塘县河谷地区以及阿坝县县城及周边农业耕地地区。
　　(3)以质心转移、变异系数、空间自相关分析等方法对评价结果进行动态分析发现，2000年～2015年期间，研究区生态环境脆弱性质心迁移量为4.82km，空间变异系数多分布于0～0.17之间，表明了在研究时段内区域整体生态环境脆弱性水平较为稳定，无大规模变化，整体生态功能较为完善;但受外界因素的影响，局部区域生态环境脆弱性出现了波动的现象，其中以2005～2010年期间最为明显，整体生态环境脆弱性呈上升趋势;生态环境脆弱性指数“高—高”和“低—低”区域在空间上呈正相关分布，且空间相关性较为显著，空间分异程度较低。
　　(4)从不同地表覆被类型中各等级生态环境脆弱性指数分布来看，未利用地的潜在脆弱区和轻度脆弱区比例最高，为81.49％;中度脆弱区在各地表覆被类型中均有分布，林地的中度脆弱区所占比例最高，其中有林地、灌木林和其它林地所占比例分别为28.06％、26.28％和23.09％;重度脆弱区和极度脆弱区则具有较强的规律性，集中分布于人类活动较密集的区域。从不同地表覆被类型中各等级生态环境脆弱性变化比例来看，居民点生态环境脆弱性指数升高部分的比例为52.38％，为所有覆被类型最高值;在农业耕地中有39.83％的地区生态环境脆弱性指数呈现上升的趋势;草地及林地的生态脆弱性指数升高区域的比例介于26.28％～39.90％之间。
　　(5)人口与农林牧副渔业总产值和生态环境脆弱性指数可决系数较高，分别为0.4628和0.5045，农业耕作、过度放牧、城镇扩张、林草资源滥用、道路修建、开山采矿等一系列人类活动会对生态系统造成负面影响;通过生态环境脆弱性指数与人口和农林牧副渔总产值趋势面分析结果可以看出，在其它条件不变的情况下，随着人口的增加生态环境脆弱性会呈现持续上升的状态，但随着农林牧副渔总产值的增加，生态环境脆弱性的上升速率将会逐渐减小。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究进展

1．3 主要研究内容及技术路线

1．4 研究区概况

第2章 数据收集与遥感信息提取

2．1 数据收集

2．1．1 遥感数据

2．1．2 其它数据资料

2．2 地表覆被信息遥感解译

2．2．1 遥感影像预处理

2．2．2 遥感影像自动分类

2．2．3 分类结果精度评价

第3章 川西北江河源区生态环境脆弱性评价

3．1 研究区生态环境脆弱性表象特征

3．2 研究区生态环境脆弱性指标体系构建

3．3 基于遥感和地理信息系统的各评价指标计算方法

3．3．1 土壤侵蚀敏感性

3．3．2 地质灾害危险性

3．3．3 植被净初级生产力

3．3．4 其它指标

3．4 生态环境脆弱性评价方法

3．4．1 指标数据标准化处理

3．4．2 基于DEMATEL-AHP综合指标权重确定

3．4．3 生态环境脆弱性指数的计算及分级方法

3．4．4 生态环境脆弱性评价结果验证

第4章 生态环境脆弱性时空变化分析

4．1 生态环境脆弱性空间分布

4．1．1 生态环境脆弱性空间分布特征

4．1．2 重度及极度脆弱区空间分布现状分析

4．2 生态环境脆弱性空间演变分析

4．2．1 生态环境脆弱性质心转移分析

4．2．2 生态环境脆弱性空间变异分析

4．2．3 生态环境脆弱性空间分异特征

4．3 生态环境脆弱性时序变化分析

第5章 生态环境脆弱性影响因素分析

5．1 地表覆被类型对生态环境脆弱性的影响分析

5．1．1 不同地表覆被类型的生态环境脆弱性分布

5．1．2 不同地表覆被类型的生态环境脆弱性变化分析

5．2 社会经济因子对生态环境脆弱性的影响分析

5．2．1 社会经济因子与生态环境脆弱性关系

5．2．2 社会经济因子与生态环境脆弱性趋势面分析

5．3 研究区生态环境脆弱性分区与重建

5．3．1 研究区生态环境脆弱性分区

5．3．2 研究区生态环境脆弱性重建

结论

主要结论

存在问题

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果