城市綠地生境隔離效應(yīng)評價及優(yōu)化研究

我國城市化進程不斷加快，城市化率日益提高，對理解城市化帶來的環(huán)境影響和加強區(qū)域環(huán)境質(zhì)量管理提出了更高要求。本研究在“3S”與數(shù)學建模技術(shù)的支持下，采用生態(tài)學、地理學、圖形學等多學科交叉的理論與方法，以城市綠地生境及依存的動物復(fù)合種群為研究對象，建立綠地生境網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，構(gòu)建基于生境質(zhì)量和空間結(jié)構(gòu)的多尺度綠地網(wǎng)絡(luò)連接度評價體系，通過動物復(fù)合種群對生境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化的功能響應(yīng)，評價和模擬歷史和未來城市土地利用變化對綠地生境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能連接度的影響，并通過綜合考慮對生態(tài)保護區(qū)產(chǎn)生隔離效應(yīng)的城市用地的規(guī)模、形態(tài)和位置等因素，構(gòu)建城市隔離效應(yīng)指數(shù)，研究不同擴展模式的新增城市用地對重要生態(tài)區(qū)的隔離影響。最后，識別維系綠地生境系統(tǒng)連接度的關(guān)鍵點、敏感區(qū)和脆弱區(qū)并進行可視化表達，進行城市綠地生境網(wǎng)絡(luò)綜合優(yōu)化并提出生態(tài)風險防范的相關(guān)措施。 研究結(jié)果表明，1980-2005年，深圳綠地生境面積減少近50%，質(zhì)量持續(xù)下降，NPP總量減少了64.41%，生境破碎化程度增加。綠地生境網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能連接度持續(xù)下降。對維系生境網(wǎng)絡(luò)連接度和穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用的斑塊和功能連接路徑不斷受到城市土地利用變化的影響。城市擴展對重要生態(tài)區(qū)(KEAs)的隔離效應(yīng)不斷增強，城市隔離指數(shù)(UII)增加了近200倍，隔離影響范圍持續(xù)擴大，由經(jīng)濟特區(qū)向特區(qū)外擴展。在生境損失情景中，當移除斑塊的面積超過2 km2時，整個生境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能連接度急劇下降。隨景觀基質(zhì)滲透性的降低，物種遷移運動的阻力增大，生境網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能連接度不斷降低。當核心生境緩沖寬度為1200 m時，整個生境系統(tǒng)的連接度和可利用性提高最快。 本研究為科學認識城市土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)，合理規(guī)劃和優(yōu)化城市土地利用，科學保護和管理城市生態(tài)資源，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量提供理論和方法支持。 2100433B

我國城市化進程不斷加快，城市化率日益提高，對理解城市化帶來的環(huán)境影響和加強區(qū)域環(huán)境質(zhì)量管理提出了更高要求。本研究在“3S”與數(shù)學建模技術(shù)的支持下，采用生態(tài)學、地理學、圖形學等多學科交叉的理論與方法，以城市綠地生境及依存的動物復(fù)合種群為研究對象，建立城市綠地生境隔離效應(yīng)評價模型與參數(shù)采集方法，模擬和評價新增城市用地的規(guī)模、形態(tài)和位置等因素累積導致的綠地生境系統(tǒng)的功能隔離，對過去和未來城市擴展造成的生境隔離效應(yīng)的時空動態(tài)進行定量化、可視化表達，為隔離效應(yīng)嚴重的生態(tài)脆弱區(qū)尋求優(yōu)化途徑。本研究為科學認識城市土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)，合理規(guī)劃和優(yōu)化城市土地利用，科學保護和管理城市生態(tài)資源，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量提供理論和方法支持。

《遼河中下游流域土地利用 覆被變化、環(huán)境效應(yīng)及優(yōu)化調(diào)控研究》是在國家“九五”計劃的重中之重科技攻關(guān)項目“重大自然災(zāi)害監(jiān)測與評估業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)的建立”（96B-02-04-06）和中國科學院知識創(chuàng)新項目（KZCX1-Y-02）成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合全國水資源調(diào)查評價和全國第三次遙感土壤侵蝕調(diào)查工作成果編寫而成的。全書共7章，主要內(nèi)容包括土地利用/覆被變化的相關(guān)研究進展，遼河中下游流域概況，研究方法，遼河中下游流域土地利用/覆被的時空演變、驅(qū)動機制及環(huán)境效應(yīng)分析，遼河中下游流域生態(tài)安全評價及動態(tài)分析等。

前言

第1章 土地利用/覆被變化相關(guān)研究進展

1.1 土地利用/覆被變化的遙感監(jiān)測

1.1.1 土地利用/覆被變化遙感監(jiān)測的發(fā)展簡史

1.1.2 土地利用/覆被變化遙感監(jiān)測的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.1.3 土地利用/覆被變化與全球變化研究

1.2 遙感信息技術(shù)在景觀格局動態(tài)研究中的應(yīng)用進展

1.2.1 景觀動態(tài)研究方法概述

1.2.2 景觀斑塊和類型動態(tài)研究現(xiàn)狀

1.2.3 應(yīng)用遙感和GIS技術(shù)進行景觀格局動態(tài)研究的國內(nèi)外研究進展

1.2.4 景觀格局動態(tài)遙感信息應(yīng)用研究中存在的問題

1.3 土地利用/覆被變化的生態(tài)與環(huán)境效應(yīng)

1.3.1 對大氣化學性質(zhì)及過程影響

1.3.2 對氣候變化的影響

1.3.3 對水文過程的影響

1.3.4 對土壤及沉積物的影響

1.3.5 對可持續(xù)發(fā)展的影響

第2章 遼河中下游流域概況

2.1 流域自然環(huán)境特征

2.1.1 地質(zhì)地貌

2.1.2 氣候

2.1.3 土壤

2.1.4 植被

2.2 流域社會經(jīng)濟概況

2.3 流域土地利用的歷史變遷

2.3.1 土地開發(fā)利用情況

2.3.2 遼河中下游流域土地利用結(jié)構(gòu)

2.3.3 土地利用/覆被變化的環(huán)境問題

2.4 流域水資源與水環(huán)境特征

2.4.1 降水

2.4.2 蒸發(fā)

2.4.3 河流泥沙

2.4.4 地表水資源量

2.4.5 地下水資源量

2.4.6 流域水質(zhì)

第3章 研究方法

3.1 土地利用/覆被數(shù)據(jù)庫的建立

3.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3.1.2 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)集成

3.1.3 數(shù)據(jù)庫的建立

3.2 土地利用/覆被變化信息提取

3.2.1 遙感影像處理

3.2.2 基于人機交互方法的土地利用/覆被信息提取

3.3 土地利用/覆被變化分析模型

3.3.1 土地資源數(shù)量結(jié)構(gòu)變化

3.3.2 土地利用程度變化模型

第4章 遼河中下游流域土地利用/覆被的時空演變

4.1 土地利用/覆被變化的時空特征

4.1.1 土地利用/覆被變化的幅度

4.1.2 土地利用/覆被變化的速度

4.1.3 土地利用/覆被類型的轉(zhuǎn)化

4.2 土地利用/覆被的空間格局變化

4.2.1 景觀特征指數(shù)計算

4.2.2 景觀格局變化分析

4.3 土地利用程度變化

4.4 土地利用變化的區(qū)域差異與重心遷移

……

第5章 遼河中下游流域土地利用/覆被變化的驅(qū)動機制

第6章 遼河中下游流域土地利用/覆被變化的環(huán)境效應(yīng)

第7章 遼河中下游流域生態(tài)安全評價及動態(tài)分析

參考文獻

彩圖2100433B

《水土保持措施水沙效應(yīng)模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究》在分析以往研究成果的基礎(chǔ)上，通過耦合分布式水文模型（GTOPMODEL）及改進的修正通用土壤流失方程（RUSLE）構(gòu)建了分布式水沙模型，并利用遺傳算法對模型參數(shù)優(yōu)化進行了研究，在此基礎(chǔ)上對農(nóng)藝耕作措施、生物措施及工程措施等不同水土保持措施的水沙效應(yīng)進行了模擬計算，并利用實測資料對計算結(jié)果的合理性進行了分析。根據(jù)不同水土保持措施水沙效應(yīng)，構(gòu)建了水土保持措施結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，并利用人工智能算法對模型進行了求解。