西南岩溶地区草地石漠化动态监测与评价研究 ——以贵州省晴隆县为例

发布时间：2022-07-16 14:36

　　我国西南岩溶地区的石漠化是喀斯特生态系统退化到极端的表现形式,严重制约区域社会经济的健康发展,已引起国内外广泛关注。草地是自然生态系统的重要组成部分。西南地区草地资源是原生植被森林破坏后,形成次生的草丛和灌草丛,具有明显的岩溶特征,是石漠化的重要组成类型。本研究采用坡度、岩石裸露率、草地植被盖度、草地类别和地上生物量为评价指标,通过层次分析法确定各指标权重,以草地石漠化指数（GRDI）定量评价草地石漠化程度,建立西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系。将其划分为：无草地石漠化、潜在草地石漠化、轻度草地石漠化、中度草地石漠化和重度草地石漠化。以贵州省晴隆县作为案例,进行了草地石漠化系统研究：对晴隆县草地石漠化植被系统特征和群落排序进行研究,结果表明,随着草地石漠化程度的加剧,天然草丛、天然灌草丛的群落结构和多样性逐渐丧失,草层高度、草地植被盖度、地上生物量等,都呈现不同程度的递减趋势。通过地面监测和遥感影像结合的方法,获取研究区的坡度图、岩石裸露率图、草地类别图、草地植被盖度图和地上生物量图,进行栅格数据的空间叠加,获取1988年、1998年和2010年草地石漠化现状图。1988年～2010... 

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
引言
1 综述
    1.1 草地石漠化的范畴
        1.1.1 石漠化的概念
        1.1.2 草地石漠化的范畴
    1.2 石漠化的现状、危害
        1.2.1 石漠化现状
        1.2.2 石漠化土地动态变化
        1.2.3 岩溶石漠化危害
    1.3 石漠化分类(级)、指标体系
        1.3.1 石漠化分类(级)
        1.3.2 石漠化评价指标体系
    1.4 草地石漠化的成因、驱动力分析
        1.4.1 草地石漠化成因
        1.4.2 草地石漠化驱动力分析
2 研究目标、主要内容和技术路线
    2.1 研究目标
    2.2 主要内容
        2.2.1 西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系
        2.2.2 草地石漠化评价指标获取与研究
        2.2.3 草地石漠化植被特征研究
        2.2.4 晴隆县草地石漠化遥感动态监测研究
        2.2.5 晴隆县草地石漠化动态演变预测
        2.2.6 晴隆县草地石漠化驱动力研究
    2.3 技术路线
3 研究区概况
    3.1 自然环境概况
    3.2 地质地貌
        3.2.1 地质特征
        3.2.2 地貌特征
    3.3 气象水文
    3.4 土壤
    3.5 森林资源
    3.6 社会经济状况
    3.7 草地资源
    3.8 草地畜牧业发展概况
4 西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系研究
    4.1 评价指标选取原则
    4.2 评价指标筛选的方法
        4.2.1 初步构建评价指标
        4.2.2 评价指标确定
    4.3 草地石漠化评价指标释义
        4.3.1 坡度
        4.3.2 岩石裸露率
        4.3.3 草地植被盖度
        4.3.4 草地植被类别
        4.3.5 地上生物量
    4.4 草地石漠化评价指标权重的数学模型
        4.4.1 建立指标体系层次结构
        4.4.2 确定指标体系权重
    4.5 草地石漠化程度评价
    4.6 西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系建立
    4.7 草地石漠化程度评价标准
    4.8 小结
5 草地石漠化评价指标提取与研究
    5.1 技术流程
    5.2 数据获取及预处理
        5.2.1 遥感数据及预处理
        5.2.2 归一化植被指数(NDVI)图像提取
        5.2.3 岩石裸露率指数图像提取
    5.3 草地石漠化专题图件提取与研究
        5.3.1 坡度图
        5.3.2 岩石裸露率图
        5.3.3 草地类别图
        5.3.4 草地植被盖度图
        5.3.5 地上生物量图
    5.4 草地石漠化图获取
        5.4.1 草地石漠化图获取
        5.4.2 解译结果验证
    5.5 小结
6 草地石漠化植被特征研究
    6.1 研究方法
        6.1.1 地面监测数据采集与预处理
        6.1.2 数据处理与分析
    6.2 结果与分析
        6.2.1 草地植被群落物种组成分析
        6.2.2 物种重要值变化
        6.2.3 植被群落结构和多样性分析
        6.2.4 群落相似性指标分析
        6.2.5 群落排序研究
    6.3 小结
7 晴隆县草地石漠化动态监测研究
    7.1 不同时期草地石漠化状况分析
    7.2 不同时期草地石漠化的面积变化
    7.3 不同程度草地石漠化的发展速率
    7.4 不同研究时段的草地石漠化程度转移矩阵分析
    7.5 草地石漠化程度的空间变化
        7.5.1 草地石漠化程度转移的类型划分
        7.5.2 草地石漠化程度转移的变化过程
    7.6 小结
8 晴隆县草地石漠化动态演变预测
    8.1 草地石漠化动态演变分析方法
    8.2 草地石漠化动态演变预测
        8.2.1 初始转移概率的确定
        8.2.2 转移概率矩阵的确定
        8.2.3 预测结果与评价
    8.3 小结
9 晴隆县草地石漠化驱动力研究
    9.1 驱动力评价指标体系建立
    9.2 驱动力指标数据来源与预处理
    9.3 驱动力程度的表征方法
    9.4 驱动力指标与草地石漠化相关性分析
        9.4.1 自然因素
        9.4.2 人为因素
    9.5 驱动力评价模型
        9.5.1 驱动力评价模型的构建
        9.5.2 空间主成分分析评价模型
    9.6 草地石漠化空间格局及驱动力研究
        9.6.1 草地石漠化驱动力空间主成分分析
        9.6.2 草地石漠化脆弱性评价
        9.6.3 晴隆县草地石漠化脆弱性分区评价
    9.7 小结
10 结论与讨论
    10.1 主要研究结论
        10.1.1 西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系研究
        10.1.2 草地石漠化植被特征研究
        10.1.3 晴隆县草地石漠化动态监测研究
        10.1.4 晴隆县草地石漠化动态演变预测
        10.1.5 晴隆县草地石漠化驱动力研究
    10.2 讨论
        10.2.1 西南岩溶地区草地石漠化评价指标体系
        10.2.2 草地石漠化植被特征研究
        10.2.3 草地石漠化评价指标图与草地石漠化图的精度验证
        10.2.4 晴隆县草地石漠化驱动力研究
    10.3 研究的创新点
参考文献
个人简介
导师简介
攻读博士学位期间获得成果目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]岩溶地区石漠化土地动态变化与原因分析[J]. 吴照柏,但新球,吴协保,屠志方,李梦先.  中南林业调查规划. 2013(02)
[2]贵州晴隆石漠化地区人工种草对土壤肥力及生产力的影响[J]. 刘莹,赵楠,罗京焰,吴沿友,肖红伟,皇甫江云,刘贵林.  贵州农业科学. 2013(02)
[3]岩溶地区石漠化现状分析(待续)[J]. 但新球,屠志方,李梦先,吴协保,吴照柏.  中南林业调查规划. 2013(01)
[4]中国西南地区的草地资源分析[J]. 皇甫江云,毛凤显,卢欣石.  草业学报. 2012(01)
[5]喀斯特石漠化的遥感提取方法研究进展[J]. 杨青青,李泗清,蔡乐,田日昌.  北方环境. 2011(12)
[6]中国西南岩溶生态系统脆弱性研究进展[J]. 苑涛,贾亚男.  中国农学通报. 2011(32)
[7]石漠化的地质指标体系[J]. 覃小群,蒋忠诚.  地质通报. 2011(11)
[8]喀斯特山地草地植物群落物种优势度及优势种分析[J]. 张文,张建利,莫本田,王普昶.  安徽农业科学. 2011(29)
[9]我国西南地区草地资源特点及其可持续发展途径[J]. 皇甫江云,卢欣石,李镇清,罗京焰,赵楠,毛凤显.  中国草地学报. 2011(03)
[10]草地畜牧业对晴隆县农业产业结构的影响[J]. 高亚敏,张大权.  草业科学. 2011(04)

博士论文
[1]基于多源遥感数据的草原植被状况变化研究[D]. 张宏斌.中国农业科学院 2007
[2]贵州马别河流域岩溶石漠化遥感评价及其形成机理研究[D]. 况顺达.中国地质大学（北京） 2007
[3]呼伦贝尔草原生态环境脆弱性分析及生态承载力评价[D]. 刘东霞.北京林业大学 2007
[4]基于RS与GIS的内蒙古正蓝旗草原沙化动态监测与评价研究[D]. 吕子君.北京林业大学 2005
[5]呼伦贝尔沙化草地系统退化特征及围封效应研究[D]. 吕世海.北京林业大学 2005



本文编号：3662696