3S技术支持下的高原湿地纳帕海景观格局变化研究

摘要

云南西北部的高原面上分布着许多类型独特的湿地，是云南省高原湿地较为集中的区域。该区湿地位于长江、怒江、澜沧江等重要河流的中上游，通过汇集降雨和地表径流、冰川融雪，以及调控洪水等过程，对下游水量均衡起到重要作用。其独特的地理区位与复杂的生境类型，孕育了丰富的生物多样性与特有性。另一方面，滇西北湿地地处少数民族地区，同时又是农牧交错地带和著名的旅游风景区，是当地社会稳定、经济发展的重要基础，也是生物多样性保护与资源利用矛盾极为突出的地区，从而成为国内外广泛关注的焦点.但长期以来国内缺乏对这一湿地的研究。
　　 滇西北湿地景观变化不仅改变了其景观的空间结构，而且改变了湿地景观的原有生态功能，尤其对生物多样性产生重要影响。该区域已有的研究表明，随着湿地景观格局改变，适合多种珍稀动、植物生存繁衍的湿地环境不断丧失，生物多样性受到严重威胁并危及到当地经济的可持续发展。
　　 通过对滇西北典型高原湿地纳帕海景观格局及生态效应的研究，掌握人为生产活动干扰下湿地景观格局形成的生态过程及演变规律，从景观尺度上揭示滇西北高原湿地生态系统退化的机理，为高原受损湿地生态系统的恢复、湿地资源的合理利用与湿地的保护与管理提供科学依据。同时对补充完善我国高原湿地研究的薄弱领域，维护滇西北少数民族社会稳定，促进地方经济持续健康发展也有着重要的科学实践意义和现实意义。
　　 本研究基于遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术手段对纳帕海高原湿地进行景观格局变化研究。选择了该区域1974年、1994年、2005年三个时期，时相较为接近的三幅影像为基本数据源，结合相关历史资料和调查数据，对遥感影像进行了几何校正、图像增强等处理，并进行景观分类，然后利用地理信息系统的空间分析模块进行景观格局的空间分析，以获取景观空间的基本数据，然后对其进行分析和处理，利用景观分析软件Fragstats3.3计算景观格局指数，统计其变化特征。
　　 在1974年至2005年这一段时期内，纳帕海湿地景观比例指数(Pk)发生了很大变化，其中，沼泽、水体比例指数呈明显下降趋势，从1974年的59.70％、24.32％分别下降到2005年的6.94％、19.97％；而草甸及耕地景观比例指数呈上升趋势，在这一时期内，这两个景观类型的景观比例指数分别上升到60.65％、9.89％，较1974年均有大幅度的上升。这反映了纳帕海湿地景观由原生湿地景观逐渐变化的过程。
　　 论文分析了研究期内纳帕海湿地景观格局变化的程度，其中，纳帕海整体景观的斑块数目增多、湿地景观破碎度增加。沼泽、水体等原生环境大面积破碎、萎缩，草甸、耕地等非湿地景观比例大幅度增长，导致了湿地生境多样化、湿地物种多样性减少等一系列退化表征。并探讨了景观格局变化的驱动因子，对景观格局变化的成因进行剖析和解释。最后针对纳帕海湿地景观格局变化产生的生态环境恶化问题，对纳帕海湿地环境的保护和可持续利用提出了相应建议。提倡有序旅游、控制放牧、加强湿地生态教育等，为高原湿地的保护和恢复提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 引言

1.1 湿地及高原湿地内涵

1.2 湿地的重要性

1.2.1 湿地的生态功能

1.2.2 湿地的经济效益

1.2.3 湿地的社会文化价值

1.2.4 湿地的科研价值

1.3 国内外研究现状及存在问题

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.3.3 存在问题

1.4 研究意义

1.4.1 湿地资源面临严重威胁

1.4.2 滇西北高原湿地较为重要

1.4.3 湿地景观格局研究具有重要意义

1.4.4 3S技术的结合为高原湿地研究提供强有力的技术支持

1.5 研究内容和技术路线

1.5.1 主要研究内容

1.5.2 技术路线

2 研究区域概况

2.1 地理位置及其自然概况

2.1.1 独特的自然生态系统

2.1.2 极其脆弱的生态环境

2.1.3 丰富的生物多样性

2.2 纳帕海高原湿地人文、社会经济状况

2.2.1 少数民族聚居地

2.2.2 区域经济相对落后

3 研究方法

3.1 纳帕海高原湿地景观信息提取方法

3.1.1 遥感数据源

3.1.2 遥感图像几何校正处理

3.1.3 遥感图像增强与图像合成处理

3.1.4 遥感图像分类和湿地景观信息采集

3.2 湿地景观格局空间分析方法

4 结果与分析

4.1 湿地景观类型面积变化及其动态度

4.2 不同时期湿地景观格局指数比较

5 湿地景观动态变化的生态影响

5.1 湿地生境多样化

5.2 物种多样性变化

5.3.1 湿地植物群落变化

5.3.2 湿地动物多样性变化

6 研究结论与讨论

6.1 结论

6.2 讨论

6.2.1 纳帕海湿地保护与利用对策讨论

6.2.2 研究展望

参考文献

致谢

附录