淮河流域湿地时空分异规律及驱动机制研究

发布时间：2020-04-19 22:44

【摘要】：淮河流域地处我国南北气候过渡带,具有其独特的自然地理、气候、水文水质及社会经济特征与变迁过程。流域内湿地面积广阔且种类丰富,作为中国东部湿地的代表,湿地的动态变化及影响机制研究备受关注。近年来,受全球气候变化、生物入侵、人类围垦、水文变化及水体污染等多种因素的影响,淮河流域湿地生态系统服务功能受到严重影响。其中,人类活动对于湿地生态系统的影响在较短的时间尺度上显得尤为突出。本文在收集调查数据与地理空间数据的基础上,首先根据淮河流域自然生态环境特征,通过水生态功能分区进行湿地生态系统空间异质性的划分;其次,基于水生态功能分区的结果,选取流域内代表性湿地,多时间尺度研究湿地的动态变化轨迹,重点分析湿地减少的热点区域;最后,考虑人类活动对于湿地生态系统的影响,研究引起热点区域动态变化的驱动机制。本文的最终目标在于研究淮河流域湿地的时空分异规律,并辨识湿地动态变化的影响机制,为湿地保护与恢复决策提供依据。主要研究内容与结论如下:(1)以淮河流域为研究区,运用生态学、水文学和水资源学原理和方法,采用遥感、地理信息系统等技术手段,在广泛收集资料和实地调查基础上,系统分析了流域气候、地形、土壤、植被、水文等生态环境的空间分布特征,揭示其地域分异规律。依据分区的原则、分区依据和指标,采用以定量为主,定性为辅的分析方法,根据水资源空间特征和生物栖息地生态特征在不同地域的差异性和相似性,将淮河流域划分为5个水生态功能区,16个水生态功能亚区。根据各水生态功能区的生态环境因子特征和水生生物特征,提出生态保护重点任务和具体措施。作为研究流域湿地生态系统的基础性工作,分区的结果为淮河流域生态环境保护与建设提供了科学的指导依据,并为流域管理部门提供管理信息和管理手段。(2)以江苏省为研究区,运用多时段遥感影像,研究自然湿地的动态变化轨迹及热点区空间分布。结果表明,1990到2006年间,江苏省自然湿地减少了 11.2%,自然湿地向养殖水面等人工湿地的转化是其减少的主要原因,占消失面积的60%。运用滑动窗口分析方法,将自然湿地的绝对减少面积以及相对消失率按百分比分为不同覆盖区,研究表明随着湿地覆盖的增加,湿地的消失速率呈减少趋势。运用等距法与分位数法分别研究自然湿地的消失热点,结果表明里下河沼泽湿地与滨海湿地是江苏自然湿地变化的热点区。绝对面积消失的热点区,分位数法较等距法表现出更大的热点面积及更多的斑块数量,而以消失率计算的热点区,结果恰好相反。在研究区内,遵循自然湿地分布不连续的特点,面积法较消失率更能准确指示消失热点的变化。该项研究对于湿地的恢复与保护具有指导意义。(3)以里下河为研究区,在多个尺度上区分不同类型的人类活动对于湿地植被变化的影响。本文运用遥感影像分析湿地植被1988到2006年的动态变化,不同大小的滑动窗口用来进行植被消失的热点分析,逻辑斯蒂回归分析被用来研究交通可达性对湿地植被消失热点发生率的影响。研究表明,1988到2006年间湿地植被面积减少了 69%,主要转换为农业用地。分析中随着滑动窗口大小的增加,湿地植被减少的热点区域数量不断减少,而斑块面积不断增大;随着与农村居民点、次级道路距离的增加,热点发生率不断减小,而主要城镇对于热点发生率的影响不大。进一步分析表明,随着滑动窗口面积的增大,次级道路与农村居民点对于热点的影响逐步减弱,而主要道路与城镇的影响增强。表明农村居民点与次级道路在小尺度上影响植被的变化,而主要道路与城镇的影响尺度更大。以上结果表明,不同类型的人类活动对于环境的影响存在尺度差异性。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X171
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本文编号：2633820