虎林市道路沿线土地利用格局变化及生态风险特征分析

发布时间：2017-10-10 14:18

  本文关键词：虎林市道路沿线土地利用格局变化及生态风险特征分析

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【摘要】：道路是人类生活与社会发展中最为重要的物质和能量通道。道路作为人工廊道系统,其建设和运营均是导致沿线区域生态环境变化极为重要的因素,对沿线区域的土地利用变化和景观格局变化的辐射作用也渐渐被认识并引起了极大的重视。我国关于道路对土地利用、景观格局以及生态风险的影响的研究起步较晚,研究区域主要集中在西部高原和山区以及东南部和中部的平原,且主要以高速公路为研究对象。东北地区尤其是山地的关注非常少。因此,有必要在多种地形地貌的区域以道路为研究对象,探讨道路沿线土地利用格局变化及生态风险特征。虎林市位于黑龙江省东部,具有低山丘陵、沟谷平原、山前漫岗、平原及沿江低平原等五种地貌类型,其农、林等方面在我省均占有重要地位。近年来虎林市的道路建设非常迅速,对道路沿线区域的土地利用格局和生态环境产生的影响日益增大。因此,本文以虎林市为例,展开对虎林市道路沿线土地利用格局变化及生态风险特征分析。本文研究采用了缓冲区分析、地统计分析、空间自相关分析等GIS空间分析技术,采用土地利用模型、景观指数和生态风险指数,定量分析虎林市道路沿线的土地利用变化、景观格局变化以及对生态风险的影响,最后提出道路沿线生态风险管理对策。论文主要研究结论如下:(1)道路沿线土地利用变化1)与虎林全市水平相比,1999、2006和2014年三个时期,道路沿线7 km范围内的土地利用综合强度、变化强度以及土地利用集约程度均在不断提高。2)道路沿线土地利用贡献率与转移率分析结果表明,旱地是相对稳定的转出型地类,面积急剧下降;水田是典型的转入型地类,面积大量增加;林地相对稳定,整体面积增减不显著,建设用地则是略有转入型地类。15年间,道路沿线土地利用变化主要体现在旱地向其他地类(水田、建筑用地、林地)转化,林地先转出而后又转入,沼泽地则向旱地转化。3)在一定范围内,随着距道路距离的增加,林地与水田面积百分比表现出先下降后降低的趋势,而旱地则相反,表现出先升高后下降的趋势,建设用地面积百分比逐渐下降,而沼泽地和水域则在上升。4)随着人类活动干扰强度的增大,道路影响的深度也在不断扩展,1999年为5km,2006年为6km,2014年达到7km。(2)道路沿线景观格局变化1)1999-2014年,道路沿线7km范围内的景观破碎化程度加剧:道路沿线旱地的最大斑块面积逐渐减小,而水田则快速增加;随着人类活动影响的加深,景观斑块逐步趋向规则化发展;景观斑块的聚集度和邻接度的分析表明,随着人工地类的快速发展,景观的格局、形状均发生较大变化。2)在7km范围内,斑块密度呈现先增大后减小并趋于平缓的趋势,早期自然地类(林地)占主导地位的斑块密度较小,当土地利用开发程度到一定阶段时,人工地类将占主导地位,自然地类斑块密度再次减小;景观多样性则在7km范围内,表现出先增大后减小的趋势。在人类活动影响下,景观由自然景观向自然与人工景观镶嵌的趋势转变,景观多样性增加。(3)道路沿线的生态风险1)1999-2014年,道路沿线区域的生态风险整体上呈增加趋势;道路沿线区域内,水田与建设用地的生态风险表现出增加趋势,旱地则表现出减小趋势,而林地则表现出先减小后增加趋势。2)1999-2014年,道路沿线的生态风险度表现出时空上的差异性,总体上看道路沿线低生态风险区的面积比呈现出先减少后增加趋势;高生态风险区面积有所减少,但道路沿线大部分区域的生态风险指数仍然较高;低、较低生态风险区集中分布在虎林市的北部、西部以及东南部;而中等、较高、高生态风险区集中分布在虎林市东部、东北部和西北部地区。3)1999-2014年,生态风险度的高值区主要地集中在虎头镇的东南部、杨岗镇的西南部、八五六农场的西南部和八五四农场的东北部,道路对沿线影响域的生态风险度空间分布的集聚性先增强而后又减小。(4)道路沿线生态风险管理在对虎林市道路沿线区域进行生态风险等级划分的基础上,提出道路沿线生态风险管理对策,其中包括综合生态风向管理措施、概率性生态风险防范措施、渐进性生态风险防范措施、生态环境建设措施。
【关键词】：虎林市 道路 土地利用 景观格局 生态风险
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X826;F301.2
【目录】：

• 摘要10-12
• 英文摘要12-15
• 1 引言15-23
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究目的与意义16-17
• 1.2.1 研究目的16
• 1.2.2 研究意义16-17
• 1.3 国内外动态17-20
• 1.3.1 国外研究动态17-18
• 1.3.2 国内研究动态18-20
• 1.4 研究内容、方法及技术路线20-23
• 1.4.1 研究内容20-21
• 1.4.2 研究方法21
• 1.4.3 技术路线21-23
• 2 基本概念界定与相关理论概述23-27
• 2.1 基本概念23-24
• 2.1.1 道路23-24
• 2.1.2 土地利用24
• 2.1.3 景观格局24
• 2.1.4 生态风险24
• 2.2 相关理论概述24-27
• 2.2.1 区位理论24-25
• 2.2.2 人地关系协调理论25
• 2.2.3 土地集约化利用理论25-26
• 2.2.4 景观生态学理论26
• 2.2.5 廊道效应原理26-27
• 3 研究区概况及数据准备27-34
• 3.1 研究区概况27-29
• 3.1.1 自然状况27-28
• 3.1.2 社会状况28-29
• 3.2 资料来源与数据处理29-34
• 3.2.1 数据来源29
• 3.2.2 数据处理29-30
• 3.2.3 土地利用综合指标选取30-31
• 3.2.4 景观指数及尺度选择31-32
• 3.2.5 生态风险指数选取32-34
• 4 道路沿线土地利用变化分析34-42
• 4.1 道路沿线土地利用变化的总体特征34-35
• 4.2 道路沿线土地利用类型间的转化分析35-37
• 4.3 道路沿线土地利用变化的空间梯度分析37-38
• 4.4 道路对沿线土地利用变化的影响范围分析38-41
• 4.4.1 综合土地利用动态度变化38-39
• 4.4.2 土地利用综合程度指数39-41
• 4.5 小结41-42
• 5 道路沿线景观格局变化分析42-46
• 5.1 道路沿线斑块尺度景观格局分析42-44
• 5.1.1 斑块类型的形状变化特征42-43
• 5.1.2 斑块类型的分离度和聚集度比较43-44
• 5.2 道路沿线景观尺度分析44-45
• 5.3 小结45-46
• 6 道路对沿线生态风险的影响46-52
• 6.1 道路沿线综合生态风险值总体特征46-48
• 6.2 道路沿线生态风险度的时空动态分析48-50
• 6.2.1 道路沿线生态风险度的时间变化48-49
• 6.2.2 道路沿线生态风险度的空间分布变化49-50
• 6.3 道路沿线生态风险度的局部空间自相关分析50-51
• 6.4 小结51-52
• 7 道路沿线生态风险管理对策52-57
• 7.1 综合生态风险管理52-53
• 7.1.1 高和较高生态风险区的管理52
• 7.1.2 中等生态风险区的管理52-53
• 7.1.3 低和较低生态风险区的管理53
• 7.2 概率型生态风险的防范措施53-54
• 7.2.1 对耕地和林地的保护53-54
• 7.2.2 对工业园区的建议54
• 7.2.3 对生态敏感区的保护54
• 7.3 渐进型生态风险的防范措施54-55
• 7.3.1 环境污染管理对策54-55
• 7.3.2 土地利用管理对策55
• 7.4 生态环境建设建议55-57
• 7.4.1 合理布局55
• 7.4.2 合理进行环境与生态功能区划55-57
• 8 结论与不足57-59
• 8.1 结论57-58
• 8.2 不足58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文66

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