万州区生态系统服务功能变化及景观生态安全格局研究

论文摘要

随着社会发展进程的加快,建设用地的无序蔓延扩张以及土地不合理利用的状况日益加剧,这导致区域水文气候、生物多样性、生态循环过程等均发生了巨大变化,并引发了气候异常、水土流失、土壤污染、动植物数量急剧减少等一系列生态环境问题,也对自然生态系统服务功能和结构造成了严重破坏。生态环境的不断恶化对社会经济发展所带来的负面作用日益加深,对区域社会经济健康平稳发展造成了消极影响。因此,优化景观生态安全的空间格局,加强生态环境保护力度对于区域经济发展具有重要意义。同时,对于生态安全空间格局的研究不仅能够为生态环境保护提供参考,对于实现区域景观生态安全问题中生物多样性保护和稳定生态系统结构也具有借鉴意义。本研究以三峡库区典型生态脆弱城市——万州区为研究对象,在反映万州区生态系统服务功能时空变化的基础上,综合考虑源地识别以及景观生态阻力因子,运用MCR模型构建景观生态安全格局,并针对其生态安全格局提出相应的保护策略,研究结果对于维持区域生态系统服务功能的长期稳定,丰富特殊地理环境内的景观生态安全格局规划技术方法,促进库区社会经济与生态环境保护协调发展具有重要意义。研究结果如下:（1）通过对万州区的土地利用变化格局研究发现:万州区土地利用变化较为显著,林地和耕地作为万州区的主要优势土地利用类型,其面积占比较大。2009-2016年万州区城镇村及工矿用地、交通运输用地呈现逐渐增加趋势,形成以中心城区向周边乡镇地区蔓延的空间扩张格局,园地、林地、草地、水域、其他用地等土地利用类型均发生了不同程度上的变化;从动态度变化来看,在研究期内万州区各土地利用类型动态度变化明显,土地利用类型之间存在明显转化,城镇村及工矿用地、其他用地以及交通运输用地的动态度变化最为明显,这也表明万州区持续推进土地开发改造,使得土地利用方式发生变化;从景观格局分析来看,万州区的整体景观呈现破碎化,景观斑块类型趋于规则化,景观斑块类型的优势度逐渐减小,景观异质性增强,景观类型向多样化与均匀化发展。（2）研究基于改进的生态系统服务价值当量表,结合万州区的实际情况,修正了已有单位面积生态系统服务价值系数,并以此为基础对万州区生态系统服务功能价值进行了测算与分析,同时,研究运用生态敏感性指数验证修正后的单位面积生态系统服务功能价值的可靠性。研究发现:2009-2016年期间,万州区的生态系统服务功能价值量总体呈现下降趋势,生态系统服务功能价值变化明显;从各生态系统类型来看,林地生态系统服务功能价值最高,水域价值量减少最多,其他用地与交通用地的价值变化率和变异系数最大;从生态系统服务功能上看,万州区的水文调节服务功能价值量最多,水资源供给功能的价值量最少。万州区生态系统服务功能价值时空变化表明,万州区各乡镇生态系统服务功能价值在研究期间存在差异性和不平衡性,主要体现在中心城区及周围镇域生态系统服务功能价值变化较大,其余乡镇变化幅度较小;从空间分布来看,万州区生态系统服务功能价值总体呈现中、南部高,西部和东北部低的格局,生态系统服务功能低价值等级乡镇数量逐渐减少,其总体生态系统服务功能价值趋向良性发展。（3）研究从景观斑块自身要素、景观外界响应要素以及景观连通性三方面确立生态源地,综合考虑景观自身与外界的阻力因素进行景观综合阻力面的构建,运用MCR模型确立最小累积阻力面,并以此为基础进行景观生态安全分区。从景观生态分区结果来看,生态保护区面积79231.39hm2,占区域总面积的22.92%,生态保护区作为景观生态安全格局的核心区域,主要发挥重要的生态系统服务功能,林地与水域是生态保护区的主要景观构成类型,主要集中在区域的西北部、东南部以及中部;生态缓冲区面积53037.48hm2,占区域总面积的15.35%,生态缓冲区主要是辅助生态保护区发挥其最大生态系统服务功能,林地与耕地作为生态缓冲区的重要组成类型,主要分布于生态保护区的外围;生态敏感区面积84980.23hm2,占区域总面积的24.58%,生态敏感区作为生态缓冲区与生态可塑区的重要过渡区域,其主要是维持生态保护、农业生产与城镇建设活动的景观生态平衡性,林地、耕地、草地构成了生态敏感区的主要景观类型,主要分布于区域西北部、中部以及东部;生态可塑区面积128388.5hm2,占区域总面积的37.15%,生态可塑区作为生态敏感区的外层区域,是人类活动的主要区域,耕地与城镇村及工矿用地是其主要的构成类型。（4）万州区景观生态安全格局总体架构思路为:以生态系统服务功能高值区、重要生境、连片大型生态用地以及具有较好景观连通性的生态斑块等重要生态集聚区作为景观生态源地,结合河流、道路以及森林廊道设计“五横三纵”的景观生态廊道,并以生态源地、生态廊道与生态节点最终构成万州区景观生态网络空间,其景观生态安全总体格局的结构归纳为“五横、三纵、多点、四区”。研究在万州区景观生态分区和生态安全格局的基础上,从加强生态源地的保护、落实和完善景观生态安全分区策略以及重视生态廊道与战略点的生态网络构建方面提出相应的保护策略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 生态系统服务功能研究进展
•     1.2.2 景观生态安全格局研究进展
•   1.3 理论基础
•     1.3.1 生态系统服务理论
•     1.3.2 生态经济学理论
•     1.3.3 景观生态学理论
•   1.4 研究内容与技术路线
•     1.4.1 研究内容
•     1.4.2 技术路线
• 第2章 研究区概况与方法
•   2.1 研究区域概况
•     2.1.1 自然地理状况
•     2.1.2 社会经济发展状况
•   2.2 数据来源及处理
•     2.2.1 土地利用/覆被数据
•     2.2.2 DEM数据
•     2.2.3 土壤数据
•     2.2.4 NDVI指数数据
•     2.2.5 社会经济相关数据
•     2.2.6 其他数据
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 土地利用与景观格局综合分析方法
•     2.3.2 生态系统服务功能价值综合分析方法
•     2.3.3 景观生态安全构建方法
• 第3章 土地利用与景观格局变化分析
•   3.1 万州区土地利用变化分析
•     3.1.1 土地利用总体变化分析
•     3.1.2 土地利用动态变化分析
•   3.2 景观格局特征分析
•     3.2.1 景观水平变化分析
•     3.2.2 景观斑块类型变化分析
• 第4章 生态系统服务功能变化分析
•   4.1 万州区生态系统服务功能价值系数调整
•     4.1.1 生态系统服务功能价值当量因子的引用
•     4.1.2 万州区单位面积生态系统服务功能价值修正
•     4.1.3 生态系统服务功能单位面积价值系数
•   4.2 万州区生态系统服务功能价值测算
•     4.2.1 万州区生态系统服务功能价值
•     4.2.2 生态敏感性分析
•   4.3 万州区生态系统服务功能时空变化分析
•     4.3.1 万州区生态系统服务功能时间序列变化分析
•     4.3.2 万州区生态系统服务功能空间变化分析
• 第5章 景观生态安全格局构建
•   5.1 生态源地选取
•     5.1.1 生态源地综合选取
•     5.1.2 生态源地的确立
•   5.2 景观生态安全阻力面的生成
•     5.2.1 景观阻力因子选取及权重确立
•     5.2.2 最小累积阻力面的建立
•   5.3 景观生态安全格局构建综合组分
•     5.3.1 生态廊道模拟
•     5.3.2 生态辐射通道模拟
•     5.3.3 生态战略点模拟
• 第6章 景观生态安全格局分析及保护策略
•   6.1 万州区景观生态安全分区
•     6.1.1 万州区景观生态安全分区的划分
•     6.1.2 万州区景观生态安全分区格局
•   6.2 万州区景观生态安全格局构建
•     6.2.1 万州区景观生态网络综合组分模拟
•     6.2.2 万州区景观生态安全格局的形成
•   6.3 景观生态安全格局保护策略
•     6.3.1 加强生态源地的保护
•     6.3.2 落实和完善景观生态安全分区策略
•     6.3.3 重视生态廊道与战略点的生态网络构建
• 第7章 结论与展望
•   7.1 研究结论
•   7.2 可能的创新点
•   7.3 研究不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 论文发表及参与的科研项目情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吕广斌

导师: 廖铁军

关键词: 生态系统服务功能,时空变化,模型,景观生态安全格局,万州区

来源: 西南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 自然地理学和测绘学,环境科学与资源利用

单位: 西南大学

分类号: P901;X171.1

总页数: 104

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