甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素

发布时间：2017-04-02 11:10

  本文关键词：甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：甘肃段白龙江流域处于青藏高原向黄土高原和西秦岭山地过渡的生态交错带,是长江上游的水源涵养区和重要生态屏障。近年来由于区域人口及社会经济发展的需要,林草资源曾一度被过度开发利用,矿山开采以及自然灾害频发,严重影响着流域生态系统服务功能和人类福祉。生态系统服务即生态系统为人类提供的各种惠益,全球气候变化、土地利用、自然灾害、人类活动等影响着区域生态系统服务。如何科学认识生态系统服务机制,准确分析生态系统服务时空格局演变,量化生态系统服务在气候变化、自然灾害、土地利用和人类活动等干扰下的变化,综合区域自然生态环境特征和人文信息进行生态功能类型分区,对实现区域生态系统维持和保育,以及人类福祉的可持续发展具有重要的现实意义和指导作用。本研究以3S技术为平台,运用InVEST模型,结合统计数据分析和实地调研开展白龙江流域生态系统服务功能时空变化特征、影响因素辨析及生态系统功能分区研究,旨在为流域生态系统保育和管理,及类似流域的管理和研究提供科学依据和参考。初步研究结论主要有:(1)1977~2014年间,甘肃白龙江流域土壤保持量、碳储存量和生境质量指数总体呈先减小后增加的趋势,高值区主要分布在自然保护区和林业管护区,低值区域主要位于白龙江河谷沿岸地带、农耕区和乡镇聚落区。产水量的高低值分布区域分别与前三项服务的高值区和低值区基本一致。流域的农作物功能总体上有所提升,高产区主要分布在宕昌县和武都区。(2)研究期间,耕地明显表现出先增加后减少的趋势,而林地的变化趋势则正好相反,建设用地面积持续增加。不同土地利用类型中,林地对流域生态系统的调节服务和支持服务的促进作用最大;林草地的增加是碳储存、土壤保持、产水功能改善,以及生境质量维持的主要原因;同时生态环境的改善及农业种植结构的调整等原因使得农作物供给服务功能提高。(3)甘肃白龙江流域人类活动强度高值区主要沿白龙江干流河谷呈条带状分布,低值区集中分布在自然保护区和林业管护区。相关性分析表明人类活动强度的增强是流域产水服务、调节服务和支持服务降低的主要驱动因素,其对生境质量的影响尤为显著。(4)从空间分布来看,自然灾害极度和高度危险区主要分布在舟曲—武都—文县段白龙江河谷沿岸地带,低度危险区则主要包括地表扰动较少的自然保护区和林业管护区等区域。相关性分析表明自然灾害的发生是导致生态系统服务功能降低的主要动因。(5)1977~2014年间甘肃白龙江流域气候表现出普遍变暖的现象。研究区内温度适当升高,有益于提升农田生态系统的生产功能。土壤保持功能受温度影响相对较小或基本不受其影响。温度对产水功能的影响与甘肃白龙江流域的气候变化格局有关。降水量的增多有利于各项生态系统服务功能的维持和提高。(6)根据主要生态系统服务的空间分布及地形地貌特征,研究区可划分为7个生态功能区,即岷宕山地农业生态功能区、白水江生态保育区、白龙江上游碳储存和生物多样性复合生态功能区、白龙江下游土壤保持功能区、白龙江河谷农业生态功能区、白龙江河谷滑坡泥石流重点防治生态功能区、白龙江流域水源供给生态功能区,并提出了针对性的生态系统服务与人类活动管控对策与建议。
【关键词】：生态系统服务评估 InVEST模型 土地利用 人类活动强度 自然灾害 气候变化 甘肃白龙江流域 生态功能类型分区
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X826
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12
• 1.2 国内外研究现状12-18
• 1.2.1 生态系统服务的概念形成与发展12-14
• 1.2.2 生态系统服务功能评估方法14-16
• 1.2.3 生态系统服务影响因素16-17
• 1.2.4 流域生态系统管理与人类活动管控17-18
• 1.3 研究内容与论文框架18-22
• 1.3.1 拟解决的科学问题18
• 1.3.2 研究目的18-19
• 1.3.3 研究内容19
• 1.3.4 论文框架19-20
• 1.3.5 技术路线20-22
• 第二章 研究区概况22-26
• 2.1 地形地貌22-23
• 2.2 气候水文23
• 2.3 土壤类型23
• 2.4 植被特征23-24
• 2.5 社会经济概况24
• 2.6 生态环境概况24-26
• 第三章 研究数据与方法26-35
• 3.1 InVEST模型介绍26-27
• 3.2 InVEST模型数据处理27-34
• 3.2.1 农作物生产功能27
• 3.2.2 碳储量27-28
• 3.2.3 产水量28-30
• 3.2.4 土壤保持30-32
• 3.2.5 生境质量32-34
• 3.3 其他数据34-35
• 第四章 甘肃白龙江流域生态系统服务时空格局35-45
• 4.1 农作物生产功能35-36
• 4.2 碳储存36-37
• 4.3 土壤保持37-38
• 4.4 产水服务38-39
• 4.5 生境质量39-41
• 4.6 热点分析41-43
• 4.7 本章小结43-45
• 第五章 甘肃白龙江流域生态系统服务影响因素分析45-61
• 5.1 土地利用变化与生态系统服务45-50
• 5.1.1 土地利用变化分析方法45
• 5.1.2 土地利用变化结果分析45-47
• 5.1.3 土地利用与生态系统服务47-50
• 5.2 人类活动强度与生态系统服务50-53
• 5.2.1 人类活动强度量化方法50
• 5.2.2 人类活动强度时空变化50-52
• 5.2.3 人类活动强度与生态系统服务52-53
• 5.3 自然灾害与生态系统服务53-55
• 5.3.1 自然灾害量化方法53-54
• 5.3.2 自然灾害空间分布54
• 5.3.3 自然灾害与生态系统服务54-55
• 5.4 气候因子与生态系统服务55-58
• 5.4.1 气候因子量化方法55-56
• 5.4.2 气候因子时空变化56
• 5.4.3 气候因子与生态系统服务56-58
• 5.5 讨论58-59
• 5.6 本章小结59-61
• 第六章 甘肃白龙江流域生态系统服务功能类型分区与管理对策61-68
• 6.1 生态功能分区方法61-62
• 6.2 生态系统服务功能重要性分级62-63
• 6.3 生态系统服务功能类型分区63-67
• 6.4 本章小结67-68
• 第七章 结论与展望68-72
• 7.1 主要结论68-69
• 7.2 研究不足与展望69-72
• 参考文献72-79
• 在学期间的研究成果79-80
• 致谢80

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