玛纳斯河流域土地利用变化的生态环境质量评价

摘要

土地利用/覆被变化是引起全球及区域生态环境变化的核心动力。伴随大规模工业化、城市化的快速推进，干旱区人工用地规模、强度不断扩大，自然地类受到不同程度的干扰或替代，干旱区土地利用类型及结构都发生了较大变化，使绿洲化进程不断加快的同时，荒漠化危害也在不断蔓延，沙漠化、盐渍化扩大难以遏制，绿洲土地利用变化在发展边疆社会经济、改善各民族民生福祉的同时，也给当地的生态环境带来了巨大压力。如何科学合理地开发利用土地资源，推进土地利用与生态环境协调发展，是干旱区农业现代化和新型城镇化建设必须解决的重大问题。
　　以新疆玛纳斯河流域（玛河流域，下同）为研究对象，根据能量生态学及景观生态学原理，用遥感识别及 GIS空间分析方法，先定量分析土地利用变化特征；然后借助 RSEI（遥感生态环境指数），实证研究流域生态环境质量变化趋势；最后通过建立土地利用变化与生态环境质量变化关系及模拟模式，系统分析了土地利用变化引起的生态环境质量时空分异过程及格局，探究了23年玛河流域土地利用变化下的生态环境质量变化。结果显示：
　　1、本文从土地利用类型数量变化、结构变化及转移方向这三个角度来分析玛河流域1993-2016年的土地利用变化特征。①1993-2016年玛河流域土地利用数量变化整体上呈现“三增四减”的现状，流域自然用地面积逐期减少，人工用地面积不断增加，流域内部人工痕迹明显。②从转移矩阵上看，土地利用类型转移频繁，形式多样，耕地和建设用地以转入为主，未利用地、荒漠、林地、水域以转出为主，这表明受人类活动影响，流域内土地利用结构发生较大变化。③受干旱区MODS系统的影响，山地、洪积扇、洪积平原和荒漠区土地利用类型差异明显。
　　2、基于 RSEI的生态环境质量特征，将生态环境质量指数分成差、较差、一般、良和优5级。通过转移矩阵分析总体上呈现“四减一增”，差、较差、一般、良等级面积减少，优等级面积剧增，流域生态环境质量得到了明显改善。优等级主要分布在绿洲耕地及山区林地，并向上游洪积扇及两侧阶地扩展，说明了人类作用于土地覆被，致使生态环境发生明显变化。对流域3期生态环境质量图进行空间差值分析得知，玛河流域生态质量改善区明显多于恶化区，改善区集中分布在绿洲内部耕地，大量未利用土地改造成耕地；恶化区集中分布在林地、建设用地和水域。
　　3、土地利用类型、结构的变化影响生态环境质量发展变化。这种变化从生态环境角度可以划分为两种，一种是对生态环境有积极的影响，表现在荒漠、未利用地被耕地和建设用地所代替，生态环境质量有所改善；另一种是对生态环境有负面的影响，主要变现为林地和水域面积持续减少，致使流域生态环境更加的脆弱。
　　本文在前人对玛河流域相关研究的基础上，通过探讨土地利用与生态环境质量之间的内在关系，研究发现土地利用类型及结构变化对生态环境质量产生明显影响，土地利用的分布格局也大体上决定了生态环境质量的分布格局，该研究对促进干旱区流域土地利用结构调整、维护绿洲生态平衡有重要现实意义。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与技术路线

第二章 研究区概况与数据来源

2.1自然地理环境

2.2生态环境状况

2.3数据来源

第三章 土地利用变化信息提取与分析

3.1土地利用类型分类体系

3.2遥感影像解译

3.3土地利用变化分析

3.4本章小结

第四章 生态环境质量评价的理论与方法

4.1生态环境质量评价理论原理

4.2选择指标体系及评价模式

4.3本章小结

第五章 生态环境质量时空分异

5.1生态环境质量定量分析结果

5.2各等级生态环境质量特征

5.3生态环境质量动态变化分析

5.4生态环境质量空间分异研究

5.5本章小结

第六章 土地利用变化对生态环境质量的影响

6.1土地利用变化对生态环境质量的影响机理

6.2土地利用类型变化的生态环境效应

6.3土地利用结构变化的生态环境效应

6.4土地利用格局变化的生态环境效应

6.5本章小结

第七章 结论与展望

7.1结论

7.2不足与展望

参考文献

致谢

作者简介

导师评阅表