基于情景模拟的煤炭资源型城市湿地景观生态安全评价与预警研究

发布时间：2020-12-27 02:49

　　湿地是城市绿色基础设施网络的重要组成部分,具有重要的生态功能,其景观演化对城市整体的生态安全格局有着重要影响。由于特殊的自然环境条件和经济、社会发展模式,黄淮东部地区煤炭资源型城市存在的一个共性环境问题即一方面城镇化发展和农业生产等人类活动造成大量自然湿地的丧失,另一方面地下矿产资源的开采造成大量采煤沉陷湿地的形成,致使湿地的构成结构和空间结构发生了剧烈的变化,威胁着湿地的景观生态安全并制约了城市的可持续发展。本文从优化湿地生态规划的视角出发,针对黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地的景观生态安全问题,在融合景观生态学、湿地学和生态规划学理论与方法的基础上,提出了“动态模拟-景观生态安全评价-预警反馈”的研究框架,并以淮北市为例进行了深入剖析。研究首先利用1988年、2002年和2018年的遥感数据和地理信息系统（GIS）建立了湿地景观演化监测数据库,模拟了淮北从成长期、成熟期到衰退期湿地景观的动态变化过程。同时综合经济、社会、自然、区位和政策的空间统计数据,定量分析了30年间湿地景观演化的驱动机理。进而采用情景模拟的方法预测了2034年湿地景观格局在趋势发展情景、快速城镇化情景、农田恢复情... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：212 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

景观生态安全研究框架

综合上述的研究内容与研究方法,研究的技术路线可以分为:理论基础分析、模拟分析、评价分析和预警反馈4个步骤。①理论基础部分主要采用文献研究法归纳梳理黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地的现状问题和研究路径,为研究提供理论依据。②模拟分析部分主要采用地理空间分析方法完成湿地景观演化分析和情景模拟分析两个环节。前者主要应用遥感技术与强度分析模型、景观格局分析模型建立湿地景观演化监测数据库,为进一步研究提供基础数据。情景模拟环节则是采用驱动力分析模型、Markov模型与CA模型完成不同情景下湿地景观演化趋势的预测。③评价分析部分主要是通过建立湿地景观生态安全评价模型,综合评价各情景湿地景观生态安全水平的差异。④预警反馈部分是在文献研究和案例分析的基础上,建立湿地景观生态安全预警机制,从而为湿地生态规划和管理提供反馈。研究的技术路线如图1-2所示。黄淮东部地区是我国重要的煤炭资源产区,由于靠近我国东南沿海经济发达地区成为支撑我国能源供应的重要地区。这一地区也是我国煤炭资源开发最早的地区,长期的采矿活动使得这一地区形成了多座煤炭资源型城市。特殊的地理环境条件以及人类不合理的土地利用方式导致了该地区煤炭资源型城市中的湿地发生了显著的变化,威胁着城市的整体生态安全。本章首先梳理了黄淮东部地区煤炭资源型城市的范围与环境特征,统计分析了各城市中湿地资源的总量与构成特征。然后进一步总结了此类城市中湿地的干扰特征、响应特征以及景观演化产生的影响,阐释了黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地生态问题研究的必要性与紧迫性。

根据主导资源的类型不同资源型城市可分为煤炭城市、石油城市等6种类型(图2-1),资源种类及其开采、加工方式的差异对城市发展和环境产生的影响也不尽相同。这其中煤炭资源型城市是我国各类资源型城市中数量最多、分布最广的一类。由于矿产资源的有限性和不可再生性,资源产业和资源型城市的发展具有显著的周期性。在长期高强度的开采后,自然资源终将面临枯竭,受此影响资源型城市也将步入发展周期的衰退阶段。目前我国煤炭资源型城市中成长型有16个,成熟型有41个,衰退型有24个,再生型有3个,是资源衰退型城市中数量最多的一类(图2-2)。在煤炭资源型城市中开采沉陷区引发的环境问题尤为突出,在“十三五规划纲要”中明确提出“全面推进老工业区、独立工矿区、开采沉陷区改造转型”。图2-2不同类型煤炭资源型城市的数量


本文编号：2940955