【摘要】：淮河流域地處我國南北氣候過渡帶,具有其獨特的自然地理、氣候、水文水質及社會經(jīng)濟特征與變遷過程。流域內(nèi)濕地面積廣闊且種類豐富,作為中國東部濕地的代表,濕地的動態(tài)變化及影響機制研究備受關注。近年來,受全球氣候變化、生物入侵、人類圍墾、水文變化及水體污染等多種因素的影響,淮河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)服務功能受到嚴重影響。其中,人類活動對于濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響在較短的時間尺度上顯得尤為突出。本文在收集調查數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)的基礎上,首先根據(jù)淮河流域自然生態(tài)環(huán)境特征,通過水生態(tài)功能分區(qū)進行濕地生態(tài)系統(tǒng)空間異質性的劃分;其次,基于水生態(tài)功能分區(qū)的結果,選取流域內(nèi)代表性濕地,多時間尺度研究濕地的動態(tài)變化軌跡,重點分析濕地減少的熱點區(qū)域;最后,考慮人類活動對于濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響,研究引起熱點區(qū)域動態(tài)變化的驅動機制。本文的最終目標在于研究淮河流域濕地的時空分異規(guī)律,并辨識濕地動態(tài)變化的影響機制,為濕地保護與恢復決策提供依據(jù)。主要研究內(nèi)容與結論如下:(1)以淮河流域為研究區(qū),運用生態(tài)學、水文學和水資源學原理和方法,采用遙感、地理信息系統(tǒng)等技術手段,在廣泛收集資料和實地調查基礎上,系統(tǒng)分析了流域氣候、地形、土壤、植被、水文等生態(tài)環(huán)境的空間分布特征,揭示其地域分異規(guī)律。依據(jù)分區(qū)的原則、分區(qū)依據(jù)和指標,采用以定量為主,定性為輔的分析方法,根據(jù)水資源空間特征和生物棲息地生態(tài)特征在不同地域的差異性和相似性,將淮河流域劃分為5個水生態(tài)功能區(qū),16個水生態(tài)功能亞區(qū)。根據(jù)各水生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)環(huán)境因子特征和水生生物特征,提出生態(tài)保護重點任務和具體措施。作為研究流域濕地生態(tài)系統(tǒng)的基礎性工作,分區(qū)的結果為淮河流域生態(tài)環(huán)境保護與建設提供了科學的指導依據(jù),并為流域管理部門提供管理信息和管理手段。(2)以江蘇省為研究區(qū),運用多時段遙感影像,研究自然濕地的動態(tài)變化軌跡及熱點區(qū)空間分布。結果表明,1990到2006年間,江蘇省自然濕地減少了 11.2%,自然濕地向養(yǎng)殖水面等人工濕地的轉化是其減少的主要原因,占消失面積的60%。運用滑動窗口分析方法,將自然濕地的絕對減少面積以及相對消失率按百分比分為不同覆蓋區(qū),研究表明隨著濕地覆蓋的增加,濕地的消失速率呈減少趨勢。運用等距法與分位數(shù)法分別研究自然濕地的消失熱點,結果表明里下河沼澤濕地與濱海濕地是江蘇自然濕地變化的熱點區(qū)。絕對面積消失的熱點區(qū),分位數(shù)法較等距法表現(xiàn)出更大的熱點面積及更多的斑塊數(shù)量,而以消失率計算的熱點區(qū),結果恰好相反。在研究區(qū)內(nèi),遵循自然濕地分布不連續(xù)的特點,面積法較消失率更能準確指示消失熱點的變化。該項研究對于濕地的恢復與保護具有指導意義。(3)以里下河為研究區(qū),在多個尺度上區(qū)分不同類型的人類活動對于濕地植被變化的影響。本文運用遙感影像分析濕地植被1988到2006年的動態(tài)變化,不同大小的滑動窗口用來進行植被消失的熱點分析,邏輯斯蒂回歸分析被用來研究交通可達性對濕地植被消失熱點發(fā)生率的影響。研究表明,1988到2006年間濕地植被面積減少了 69%,主要轉換為農(nóng)業(yè)用地。分析中隨著滑動窗口大小的增加,濕地植被減少的熱點區(qū)域數(shù)量不斷減少,而斑塊面積不斷增大;隨著與農(nóng)村居民點、次級道路距離的增加,熱點發(fā)生率不斷減小,而主要城鎮(zhèn)對于熱點發(fā)生率的影響不大。進一步分析表明,隨著滑動窗口面積的增大,次級道路與農(nóng)村居民點對于熱點的影響逐步減弱,而主要道路與城鎮(zhèn)的影響增強。表明農(nóng)村居民點與次級道路在小尺度上影響植被的變化,而主要道路與城鎮(zhèn)的影響尺度更大。以上結果表明,不同類型的人類活動對于環(huán)境的影響存在尺度差異性。
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X171
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本文編號：2633820