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文檔簡介
1、以浙江省錢塘江流域?yàn)槔?,在生態(tài)系統(tǒng)管理的框架下,把流域看作一個(gè)整體的生態(tài)系統(tǒng),將其劃分為植被(農(nóng)地、林地)、土壤、水3個(gè)子系統(tǒng)。借助遙感和地理信息系統(tǒng),在4個(gè)時(shí)間跨度(1979-1985、1985-1994、1994-2003、2003-2009)以及3個(gè)空間尺度(流域、行政區(qū)、生態(tài)區(qū))上,分析了錢塘江流域城市化的時(shí)空格局與過程。通過直接(監(jiān)測數(shù)據(jù)分析)和間接(景觀生態(tài)學(xué))的方法,借助地理權(quán)重回歸方法,定量分析了各個(gè)子系統(tǒng)響應(yīng)城市化的時(shí)
2、空機(jī)制。最后,利用突變理論建立了流域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合指標(biāo)模型,并借助地理權(quán)重回歸方法分析了流域生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)城市化的空間機(jī)制。主要結(jié)果和結(jié)論如下:
1979-2009年間,錢塘江流域總?cè)丝?、非農(nóng)人口比例、國內(nèi)生產(chǎn)總值(GrossDomestic Product,GDP)均顯著增加,建筑用地?cái)U(kuò)張劇烈。在這種快速城市化過程中,農(nóng)地景觀格局的變化趨勢為:面積和聚集度減少,破碎度、不穩(wěn)定性、形狀不規(guī)則度增加。農(nóng)地景觀格局變化與城市化的定
3、量關(guān)系存在顯著的空間不平穩(wěn)性??傮w來說:(1)在流域尺度上,非農(nóng)人口比例、GDP、總?cè)丝?、以及建筑物面積等城市化因子,均可以較好預(yù)測農(nóng)地景觀格局的變化;(2)在行政尺度上,城市化強(qiáng)度指數(shù)(Urbanization Intensity Index,UII)和GDP可以有效解釋農(nóng)地景觀格局的變化。非農(nóng)人口比例可以有效預(yù)測農(nóng)地景觀破碎度和不穩(wěn)定性的變化(1979-1985);(3)在生態(tài)區(qū)尺度上,UII和GDP可以較好的解釋農(nóng)地景觀格局變化,
4、此外人口可以較好的預(yù)測農(nóng)地景觀格局變化(1985-1994)。
2003-2009年間,在200米及以下的高程帶上,各尺度上林地NDVI均顯著增加。在5°及以下的坡度帶上,行政區(qū)林地NDVI顯著增加。這些結(jié)果可能與林地種植結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。在600米及以上的高程帶上,以及15°以上坡度帶上,各尺度上林地NDVI顯著下降。這些結(jié)果可能與礦山開采以及降水變化有關(guān)。
1979-2009年間,錢塘江流域土壤景觀變得破碎、
5、不穩(wěn)定、形狀不規(guī)則。此外,其連通度、多樣性、聚集度也降低。土壤景觀變化與城市化的定量關(guān)系具有顯著的空間不平穩(wěn)性??傮w來說:(1)在流域尺度上,UII、GDP、總?cè)丝凇⒁约敖ㄖ锩娣e等城市化因子,均可以有效預(yù)測土壤景觀格局變化;(2)在行政區(qū)尺度上,UII可以有效預(yù)測土壤景觀格局變化。GDP和人口可以有效預(yù)測土壤景觀破碎度和不穩(wěn)定性變化(1985-2003);(3)在生態(tài)區(qū)尺度上,UII和GDP可以有效預(yù)測土壤景觀格局的變化,人口增長會引
6、起土壤破碎度和不穩(wěn)定性的變化。
1996-2004年間,錢塘江流域的石油、以及磷污染逐漸變?yōu)橐粋€(gè)全局性的問題,而重金屬污染逐漸成為一個(gè)局部問題。空間回歸結(jié)果顯示,土地利用變化對重金屬的時(shí)空動態(tài)有顯著影響。而石油和氨氮的時(shí)空動態(tài)主要受人口和經(jīng)濟(jì)因素影響。對于溶解氧和總磷的時(shí)空變化而言,小流域尺度上的影響因子為人口和經(jīng)濟(jì)增長,而土地利用變化是500m緩沖區(qū)尺度上的主要影響因子。
2003年,流域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合指標(biāo)數(shù)
7、值在各尺度上均表現(xiàn)出較大的空間異質(zhì)性,并與城市化的關(guān)系存在顯著的空間不平穩(wěn)性??傮w來說:(1)在行政區(qū)尺度上,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快或非農(nóng)人口比例較高的縣市,其生態(tài)質(zhì)量往往較低;(2)在生態(tài)區(qū)尺度上,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快或人口密度較高的生態(tài)區(qū),其生態(tài)質(zhì)量往往較低。
本研究取得的進(jìn)展主要有:(1)分析了不同時(shí)空尺度上農(nóng)地景觀格局變化、土壤景觀格局與城市化的定量關(guān)系,證明了這些關(guān)系具有空間不平穩(wěn)性;(2)提出了基于管理的水污染源解析框架,解析了
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