渭库绿洲景观格局与生态系统服务价值时空变化研究

发布时间：2020-11-08 10:46

　　 土地利用/覆被变化(LUCC)影响着区域景观结构和生态系统服务价值及服务功能,因此,深入系统地研究渭-库绿洲景观格局(Landscape pattern)与生态系统服务价值(Ecosystem Services Value,ESV)的时空变化对保护区域生态平衡、实现区域可持续发展具有重要意义。本文选取生态环境较为脆弱的渭库绿洲为研究区域,以1972年、1989年、2001年、2017年的遥感影像为基础数据,结合野外数据、土地利用数据、社会统计资料等数据,对遥感影像进行分类并计算各地类的面积。采用格网、敏感性分析、空间自相关等空间统计学方法及生态系统服务价值评估方法,揭示研究区域生态系统服务价值的时空变化特征;采用景观生态学法,计算各地类景观指数,并进行研究景观格局与生态系统服务功能之间的相关性,在此基阐明景观格局对生态系统服务价值的影响。结论如下:(1)1972-2017年间,渭库绿洲耕地、建设用地面积增加,林地、草地及水域面积呈减少趋势。渭库绿洲斑块密度增加,且最大斑块指数波动性增加,整个研究区域聚集度指数值呈增加趋势,景观多样性指数值呈“增加-减少”趋势,均匀度指数先增加后减少。(2)1972-2017年间,研究区生态系统服务总价值波动性增加趋势,由1972年的3324.32万元上升2017年的3700.76万元。生态系统服务价值(ESV)对价值系数(VC)明显地缺乏弹性,研究结果可信。废物处理,水源涵养,土壤形成与保护,生物多样性保护对总生态系统服务价值的贡献最大。1972年水源涵养的服务功能价值量为594.96万元,仅比废物处理的服务价值量少约94.06万元,位居第二,水源涵养从1972年到2017年一直呈下降趋势,废物处理一直占第一,从1972年的689.02万元增加到1989年的768.64万元,1989年到2001年间小微下降,2001年从762.82万元增加到828.99万元。(3)1972-2017年间,空间自相关分析中,4个年份的Moran’s I的值都是正,并大于0.7,表明ESV具有较高的空间相关性;P=0.001的显著性水平下,在渭库绿洲的边缘、以及河流与山区周围具有显著相关性,表明这些区域的ESV与相邻区域的ESV之间存在较强的正空间相关性。渭库绿洲热点增值区主要分布塔里木河周围,主要分布在水域与林地的区域,损失冷点区分布在耕地与草地类型分布的区域。选取的6类种景观指数中,总体上相关性较高;最大形状指数与总生态系统服务价值呈负相关,其它景观指数正相关,气体调节、水源涵养、生物多样性保护及娱乐文化功能与斑块数、斑块密度呈负相关。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X171.1;P901
【部分图文】：

本区域为研究区的依据是：渭库绿洲位于南疆地区，干旱少雨，蒸发强烈，渭库绿洲的农业以灌溉农业为主，耕地不断向绿洲外围扩张，随着经济的发展，农业种植规模扩大，农业用水总量不断增加，造成水资源短缺，生态环境问题。2.1 研究区概况2.1.1 自然地理环境渭库绿洲南部塔里木河的北岸，北部秋里塔格山，东部轮台县和尉犁县，西部温宿县，我国干旱区典型的扇形平原绿洲[83]。该地区地势南低北高，北部的高山，山地是供应该绿洲水资源的重要来源地。中部以秋里塔格山为主的。它是新疆重要的产棉区之一，阿克苏地区土地开发利用较早的灌溉区，具有生态环境脆弱与自然灾害频繁的典型特点[84]。地理坐标介于 81°25'—83°16'E、41°05'—41°39'N 之间，行政区包括库车、沙雅、新和三县，土地面积约 523.75 万 hm2，占全省土地面积的 3.16%，绿洲土地总面积约 56.09 万 hm2，占全疆绿洲面积的 3.8%[85]。

图 2-2 研究区野外调查景观示意图（2017.7 月）Fig 2-2 Landscape photos in study area（July,2017）2.2.3 数据预处理遥感影像处理是外部环境带来的受时间与空间上的限制，原来的值与实值存在的误差处理，提高影像精度的过程。因此，遥感影像使用之前，必须预处理。（1）几何纠正遥感图像在行列不均匀，像元大小与地面大小对应的不准，地物形状的则畸变，由于遥感传感器、遥感平台以及地球本身的原因，会导致遥感影像何畸变。有的是遥感器本身的结构性能内部因素引起的。几何纠正(Geometric Correction)[12]是遥感影像的变形表现在位移、旋转放、仿射、弯曲等几个方面，因误差而进行换算与模拟的误差处理的过程。究所使用的 Landsat 系列遥感影像，虽地面接收站对遥感影像进行粗糙地但是还存在着一定的误差，因此使用遥感影像之前需要对遥感影像进行几何

图 2-3 .渭库绿洲的土地利用-土地覆被类型分类图Fig2-3 Classification map of Land use and land cover types in Ugan-kuqa River Delta Oasis2.4 土地利用/覆被类型转移矩阵由表 2-3 可以看出，1972-1989 年间渭库绿洲耕地面积增加主要来自草地，转入面积 21.3%，耕地转出的面积是 39.59%，转入面积小于转出面积。耕地增加的面积除草地外还有未利用地，水域，建设用地，分别是 25.5%，0.23%，0.38%；建设用地面积主要来自耕地，转入面积 51.26%，输出面积 0.38%，总之 1972-1989年间渭库绿洲建设用地与耕地面积增加明显。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦罗义;白晓永;王世杰;周德全;罗光杰;张斯屿;李盼龙;李月;;近40年来贵州普定典型喀斯特高原景观格局变化[J];生态学杂志;2014年12期

2 严恩萍;林辉;王广兴;夏朝宗;;1990—2011年三峡库区生态系统服务价值演变及驱动力[J];生态学报;2014年20期

3 江红南;雷磊;;新疆渭干河三角洲绿洲土壤盐渍化及影响因子特征分析[J];湖北农业科学;2014年14期

4 孔凡亭;郗敏;李悦;孔范龙;陈菀;;基于RS和GIS技术的湿地景观格局变化研究进展[J];应用生态学报;2013年04期

5 荣子容;王其翔;马安青;;黄河三角洲湿地景观格局变化特征研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2013年03期

6 吴健生;王政;张理卿;宋静;;景观格局变化驱动力研究进展[J];地理科学进展;2012年12期

7 黄来斌;白军红;严登华;肖蓉;黄辰;;雅砻江流域湿地景观格局变化分析[J];长江流域资源与环境;2012年S1期

8 石垚;王如松;黄锦楼;阳文锐;;中国陆地生态系统服务功能的时空变化分析[J];科学通报;2012年09期

9 郑建蕊;蒋卫国;周廷刚;侯鹏;李雪;;洞庭湖区湿地景观指数选取与格局分析[J];长江流域资源与环境;2010年03期

10 周德成;罗格平;许文强;冯异星;;1960—2008年阿克苏河流域生态系统服务价值动态[J];应用生态学报;2010年02期

本文编号：2874674