基于生态服务价值的沱江流域土地生态风险评价研究

发布时间：2020-10-11 22:17

　　 生态系统为人类生存和发展提供资源,生态系统服务是人类生存和发展的条件。生态系统的服务功能受土地利用变化的直接影响。沱江流域是四川盆地中部生态较为脆弱的区域,近年来,社会经济快速发展,城市化速度加快,土地利用结构变化频繁,影响了生态系统提供服务的能力,导致生态环境恶化,生态风险加剧。基于生态服务价值的土地生态风险评价研究,对沱江流域生态环境的可持续发展具有重要意义。为揭示基于生态服务价值的沱江流域土地生态风险时空分异规律,本文以沱江流域为研究对象,在ArcGIS、GeoDa、GS+和Conefor Sensinode等技术支持下,利用2000、2005、2010和2015年四期土地利用数据,分析土地利用变化情况,计算流域生态服务价值;并对生态风险的计算方法进行改进,构建了基于生态服务价值变化的土地生态风险评价体系。然后,将流域的生态风险小区和行政单元相叠加,采用空间自相关分析方法和地统计分析方法,探究位于快速城市化地区的沱江流域土地生态风险的时空变化规律,并提出降低沱江流域土地生态风险的对策建议。主要结论如下:(1)2000-2015年沱江流域土地利用结构变化显著:耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地在2000年时的结构比例分别为:79.65%、15.28%、1.43%、1.53%、2.09%、0.01%,到2015年时比例变为:79.07%、13.48%、1.48%、1.62%、4.11%、0.23%。在研究期间耕地一直是沱江流域的优势地类,但面积总体呈减少趋势,减少了150.20km~2;林地减少,但建设用地面积不断增加,水域、草地面积增幅较小。研究期间土地利用变化动态度较高,建设用地和林地面积变化的速度最快,与建设用地的增加相对应的是林地、耕地面积的减少,说明建设用地的增加是以林地、耕地面积的减少为代价的,水域、草地、未利用地面积变化在土地利用总体变化中不显著。土地利用面积变化主要受经济发展、产业结构的驱动,受退耕还林、乡村旅游业发展等人类活动的影响。(2)在研究期间,沱江流域生态服务价值总量在时间上先增后减,2000年、2005年、2010年、2015年沱江流域生态服务价值总量分别为263.648×10~8元、392.926×10~8元、389.549×10~8元、387.791×10~8元。2000年到2015年生态服务价值净增124.143×10~8元,增幅达47.086%。各土地利用类型对生态服务价值总量的贡献度差异较大,林地和耕地对生态服务价值总量的贡献最大;水域贡献度在研究期间呈减少趋势,这与水域面积的减少有关;建设用地对生态服务价值的贡献为负。沱江流域北部、西部地区地均生态服务价值高,流域中东部地均生态服务价值低。基于县域与基于格网尺度的结果相类似。影响各地类对生态服务价值总量贡献度的主要因素是各地类的生态服务价值系数和各地类面积的大小。(3)2005-2015年,沱江流域的生态风险的空间分布格局变化显著,生态风险总体上北部高于南部,生态风险高值主要集中分布在流域北部的龙泉驿、彭州、广汉、什邡、绵竹等区县;生态风险低值集中分布在流域南部的市中区、隆昌县、泸县等。生态风险总体水平由研究期初期的较低生态风险为主转为末期以中等生态风险为主。沱江流域各等级生态风险面积变化主要是中等、较高生态风险区面积的增加和较低生态风险区面积的减少,中等生态风险增加了5531.27km~2,高生态风险面积增加了775.46km~2,增幅分别达67.25%和40.89%;较低生态风险面积减少了6129.38km~2。沱江流域的生态风险有随坡度和高程增加而升高的趋势,坡度大、海拔高的地区植被较为稀疏,生态脆弱,加上由于经济技术的发展和人类活动对生态环境的扰动不断增强,土地景观转换频繁,生态风险增大。生态风险等级转移以高级别生态风险向低级别生态风险转移为主,转移面积达3838.12km~2。说明沱江流域生态问题形势严峻。(4)根据沱江流域土地利用变化情况、生态服务价值分布情况和生态风险时空分异特征,将沱江流域全域分为生态风险重点管控区、生态风险严格管控区和生态风险一般管控区,并针对区域实际情况,分区提出土地生态风险管控措施,然后在此基础上进行区域联合,治理生态问题,共治共享。以期提高土地利用效率,改善土地利用格局,降低生态风险,促进沱江流域生态可持续发展。
【学位单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F301.2;X826
【部分图文】：

图 1.1 技术路线图.5 创新点研究构建了基于生态服务价值的土地生态风险评价框架（ESRISK），应用 ESRI架对生态服务价值变化所引起的流域土地生态风险进行评价，拓展了框架的应用，了生态风险的计算方法。框架由两个方面构成，一是由生态服务价值损失构建的损指数，二是由地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性 4 个维度，坡度、不透水例变化、净初级生产力、植被覆盖度、景观连通重要性、景观易损度 6 个因子构建率指标体系得到的概率指数，损失度指数和概率指数相乘得到生态风险指数，区别纯由景观指数得到的生态风险指数。从格网和行政单元两个尺度评价生态风险，两互印证，更具有科学性。

2 研究区概况及数据处理究区概况及数据处理究区概况①研究区位置及范围江是长江上游的重要支流之一，全长 712km，包括头道金河、石亭江、小等众多支流，其中绵远河为其主源。沱江发源于四川省绵竹市九顶山南麓州市龙马潭区汇入长江。借助 ArcGIS 软件平台，利用 DEM 数据，生成界范围，参考沱江干流及沱江支流水系的实际集水区域，为保证研究区域的完整性，将沱江流域（103.677°E-105.759°E，28.872°N-31.701°N）确定、德阳市、资阳市、眉山市、内江市、自贡市、泸州市 7 个地级市 25 个行政单位的区域（图 2.1），总面积 26210.56km2。地势总体上西北高东南山、龙门山、龙泉山等山脉。

3 沱江流域土地利用时空演变分析沱江流域土地利用时空演变分析 土地利用总体特征将 2000-2015 年四个时期的沱江流域土地利用数据与矢量图层相叠加，0-2015 年沱江流域土地利用类型图（图 3.1）。
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本文编号：2837196