扎龙湿地景观格局空间尺度分析及脆弱性研究

发布时间：2020-06-04 19:55

【摘要】：景观格局脆弱性是生态系统的不稳定程度以及对外界干扰的敏感程度,而尺度问题几乎是所有景观生态学研究的基础,因此,本文选取扎龙湿地为研究区,以2000年景观格局特征为例,利用遥感、GIS技术和指数分析软件Fragstas4.2、从粒度和幅度两个方面出发,对扎龙湿地景观格局指数随粒度和幅度变化进行系统的分析研究,确定扎龙湿地景观的最佳分析尺度。在最佳分析尺度的基础上,以遥感、地理信息方法和景观生态学原理为基础,陆地卫星TM影像作为研究的基础数据,利用景观生态学原理和地理信息技术分别分析了扎龙湿地2000年和2013年的景观格局特征,并在此基础上用景观适应度和景观敏感度指数构建景观脆弱度指数,然后利用ArcGIS的地统计分析工具对计算得到的景观脆弱度数值进行插值,得到景观脆弱度空间分布图,从而对扎龙湿地景观脆弱度进行分析。最终得到以下研究结果:(1)扎龙湿地景观格局存在粒度效应。本文首先以2005年和2016年的景观格局分类数据为基础,并以30m为间隔将之分为了10个不同的粒度,研究了不同空间粒度下景观格局指数变化的特征,发现随着粒度的变化,景观指数也会发生不同的变化,说明景观格局受粒度变化的影响很明显,所以说存在粒度效应。(2)扎龙湿地景观格局研究的最佳空间尺度的确定。由于粒度效应的存在,本文在研究扎龙湿地景观格局时必须确定一个最佳空间分析尺度。空间尺度可由粒度和幅度两方面表达,因此,我们以2000年景观为例,首先将景观格局分类数据以5m为间隔,重采样为30个不同粒度,分析景观指数随粒度的变化的趋势,并在第一尺度域内选择最佳空间分析尺度,确定了最佳粒度为15m*15m。第二步,利用ArcGIS工具将最佳粒度数据分割为7个不同幅度;最后,利用半变异函数理论,同样以第一尺度域为最佳分析尺度,确定了扎龙湿地最佳研究幅度为1500*1500m。(3)扎龙湿地景观格局变化明显。在最佳空间分析尺度下,基于景观格局指数法和fragstats4.2软件、对各景观类型2000和2013的面积、比例进行统计。我们终于发现,从2000到2013,扎龙湿地的景观格局变化很明显。在研究时段内,湖沼面积变化最大。但是沼泽(有地表水的沼泽和无地表水沼泽)的面积都是减少的。整体上来说,扎龙湿地湖沼面积变化最大,农田与村镇面积变化最小。此外,由于近些年对湿地的保护措施的实施,大量居民从湿地的核心区迁出,使得一些居民用地面积减少,一部分耕地转换为草甸和草甸草原。(4)扎龙湿地的景观脆弱性整体上呈现出降低的趋势。相比较2000年而言,到了2013年,脆弱性较低的较低脆弱、低脆弱、中等脆弱区的面积都是减少的,只有潜在脆弱区域的面积增加的,但是脆弱性高的较高脆弱和高脆弱区的面积都是减少了的。因此可以得出,2013年和2000年相比较而言,扎龙湿地的景观格局脆弱性整体上呈现出降低的趋势,且脆弱性降低的区域大多为扎龙湿地的边缘部分,而高脆弱性有向中心部分移动的趋势。本文主要通过遥感手段、景观指数方法和ArcGIS技术,确定了扎龙湿地的最佳分析尺度以及该最佳分析尺度下的景观格局及脆弱性变化的特征,希望本文的研究结果能为扎龙湿地后期的保护、恢复、合理开发、景观规划甚至优化提供一些新的理论依据与视角。
【图文】：

齐齐哈尔市,径流调节,正式批准,河滨

2.1 研究区概况2.1.1 自然环境状况（1）地理位置扎龙湿地地理坐标为：46°52'至 47°32'N, 123°47'至 124°37'E，位于齐齐哈尔市区东南郊 26.7km 处。地跨齐齐哈尔市六个县区，总面积 2100km2， 1979年被正式批准为自然保护区，，1987 年被荣升为国家自然保护区，1992 年成功被列入到《国际重要湿地名录》之中[51]。扎龙湿地是典型的河滨湿地，内有大小支沟 8条，总长约 200 km;湖泊、水泡 200 多个。龙泡子是扎龙湿地内典型的天然泡沼，面积为 3.75km2，湖面开阔，水体流动滞缓，对研究区内的沼泽湿地的维持和流经境内的鸟裕尔河的径流调节起很大的作用。

半变异函数

生态学研究特别是景观格局中的一种重其结构组成和空间配置某些方面特征的层、景观类型层和斑块层。称地统计学，其主要理论是由法国著名的变量为基础，变异函数作为辅助分析，学主要的功能是对空间数据的空间相关经十分广泛，是空间统计学的一个极为统计分析中特有的函数，可以根据样本 2-2 就是半变异函数图。
【学位授予单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P901

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