基于MSPA与MCR模型的天山北坡城市群生态网络构建及优化

来源 :新疆师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yd310yd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
天山北坡城市群是新疆现代农工业、教育、科技、交通等最为集中并较为发达的区域,其能源资源等基础条件好、城镇化程度高,起着对全疆经济的带动和示范作用。随着社会经济的发展,人地矛盾日益突出,生物多样性减少、水土流失、荒漠化等一系列问题逐渐引起了人们的注意。与此同时,天山北坡经济带土地利用变化驱动力分析和未来土地利用的科学预测已成为新疆土地资源可持续发展的重点内容。区域生态网络的建设对提高区域生态安全、促进区域能量循环具有重要意义。生态廊道作为生态网络的主体,在生态景观的建设和选择中起着主导作用。本文以1990年、2000年、2010年和2018年土地利用数据为基础,利用InVEST模型对天山北坡城市群生境质量进行分析,另外采用形态学空间格局分析(MSPA)法对景观格局进行分析并根据斑块重要性指数(d PC)提取生态源地,采用最小累计阻力(MCR)法识别天山北坡城市群生态廊道,将源地和廊道结合形成研究区生态网络。主要研究结论如下:(1)1990年至2018年期间,草地是研究区最主要的土地利用类型,占有的分量是最大的,对其他土地利用类型的转出贡献也最大;建设用地面积呈现逐年稳定增加的趋势,从1990年至2018年起面积扩大1.49%,增加1282.40km~2,对其扩展贡献最大的是耕地和未利用地;水体面积呈现下降的趋势,主要原因是转出成为草地和未利用地的面积比转入的面积小,反映出对水体的保护欠佳;未利用地面积逐年增加,主要原因是研究区内的荒漠化现象引起的。(2)1990年至2018年天山北坡城市群生境质量低的区域占整个研究区主导地位,占比维持在35%左右,面积呈现波动型变化;较低生境质量区域面积“V”字型增加,1990年到2000年减少,2000年到2018年持续增加,2018年较低生境质量区域面积较1990年增加了4149.33km~2;中等生境质量区域则是呈现倒“V”字形减少,28年间面积减少了3364.48km~2;较高生境质量区域和高生境质量区域直接反映研究区整体的生态环境现状,其中较高生境质量区域整体上是增加的,也伴随着波动型变化,较高生境质量区域面积在1990年至2000年间出现剧增,而高生境质量区域在2010年至2018年期间出现骤降,占比从17.32%下降到1.90%。生境退化方面,1990年至2018年低退化区域面积占总面积73%左右,高退化区域仅有0.6%左右,可以说明在抵抗环境退化方面的能力较好,但是低生境质量及较低生境质量区域占整个研究区一半左右,而较高生境质量和高生境质量区域呈现出不稳定的变化趋势,反映出研究区整体的环境敏感性较高,有必要采取针对性的措施来维护生态服务价值。(3)本文运用MSPA法对土地利用前景数据进行分析,结果显示核心区占整个生态用地的56.99%,集中分布在研究区南部和东南部部分区域,反映出在空间上具有较好的连通性。通过计算景观连通性指标,提取其中d PC值大且具有代表性的15个生态用地斑块作为生态源地,以土地利用类型、高程、坡度、归一化植被指数(NDVI)、与铁路距离、与公路距离、与水系距离、生境质量和生境退化度等作为阻力因子,构建研究区综合阻力评价指标体系,将阻力体系与MCR模型结合,识别出43条廊道,生态源地和廊道组成研究区生态网络。(4)生态源地和廊道较集中分布在研究区中部区域,研究区北部和东南部明显稀疏,影响研究区整体的景观连通性,因此本文提出增添5个规划源地、11条新廊道,识别出34处断点,规划源地和廊道的建设以及断点的修复有助于增加源地之间的物质和能量交换,改善天山北坡城市群整体景观连通性。
其他文献
全球变暖引起降水和蒸发变化,正强烈改变着干旱区的水循环过程,蒸散发(ET)过程,是伴随能量交换的水循环过程,明确区域蒸散发变化,对区域的气候变化,水资源科学管理、生态环境保护具有积极作用。地表蒸散发是维持地表水分平衡的重要手段,也是地球系统耗水的主要方式,对水资源匮乏的干旱区而言,明确区域地表蒸散发有利于有限水资源的合理分配和区域社会经济的协调发展。目前,在此方面的研究中对于多种地表覆被类型、地势
学位
位于新疆环塔里木盆地北缘的阿克苏地区是新疆苹果种植的主产区,也是中国苹果生产的优势产区,苹果种植面积和产量逐年递增;水资源短缺、灌溉水利用效率低是制约该区域苹果产业健康发展的关键因素。本文以2016年定植的“红色之爱”(红肉苹果)为试验材料,矮化密植栽培模式,设定3种滴灌量:W1处理(湿润区可覆盖苹果根系主要分布区的80%,灌水历时6h)、W2处理(湿润区可覆盖苹果根系主要分布区的100%,灌水历
学位
为明确塔里木河下游胡杨(Populus euphratica)年内径向生长动态,运用微树芯的研究方法,选取塔里木河下游英苏断面两个离河距离不同的监测样点进行研究。在2020年4-10月每周用微生长锥对胡杨采样,经过样品处理等步骤,获得胡杨年内径向生长宽度和木质部导管解剖特征,运用广义可加模型(GAMs)拟合胡杨年内径向生长动态和生长速率,明确胡杨形成层活动的基本特征及其生理机制。探讨不同离河距离胡
学位
胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域主要建群树种,由于其生长受土壤、盐分等条件制约,致使胡杨更新繁殖面临着诸多困难,表现为胡杨幼苗更新手段单一和植被恢复困难致使整个种群处于不断退化趋势。基于此,本试验以2年生不同繁殖方式胡杨为研究对象,采用碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge)与盐角草(Salicornia europaea)两种邻体植物作为伴生植物对不同
学位
本文以阿克苏河流域阿克苏市、温宿县、柯坪县、阿瓦提县、乌什县为研究对象,以2000年、2010年、2020年共三期遥感影像作为主要数据来源,运用土地利用、土地生态安全预警的相关理论和方法,对土地利用的数量和结构、程度、类型转移情况与变化速度等开展定量分析;基于区域生态环境变化和土地利用二者之间的内在联系,获取预警生态安全的指标,借助“压力—状态—响应”模型对该流域土地生态安全预警指标体系进行一个构
学位
河流是水文循环过程中的关键构成部分,其水化学重要特征,在一定程度上能够反映河流不同水体的迁移转化基本规律和区域环境化学性质以及环境质量整体状况。河流水体的水化学成分组成,记录了流域的岩性、植被覆盖状况、气候的特征、人类活动和土壤主要类型,有助于深入探究流域的环境质量整体状况和岩石风化以及物理地球化学重要特征。近年来,全球变暖的影响,加剧了全球气候变化,全年的积雪覆盖和冰川消融,并改变了河流水化学特
学位
胡杨(Populus euphratica)属杨柳科(Salicaceae)杨属(Populus)的荒漠河岸林乔木树种,是极端干旱区荒漠~绿洲过渡带上遗留下来的第三纪唯一成林的孑遗优势树种。以胡杨为建群种的荒漠河岸林是西北干旱沙漠生态系统的重要组成部分,是连接绿洲和荒漠的生态纽带。即使多年来塔里木河流域不断进行生态输水,但是胡杨林的有性繁殖在野外存活的机会依然很小,这对胡杨林的生态群落具有很大的潜
学位
Hydrus-1D模型是模拟水分和溶质运移有效工具。为了探究不同绿洲土壤水盐与养分的空间异质性与运移特征以及在不同滴灌量或施肥量条件下土壤水盐与养分运移变化。本研究选取玛纳斯河流域的山前绿洲、人工平原绿洲和荒漠过渡带为研究区,于2019年5-10月在山前绿洲、人工平原绿洲以及荒漠过渡带采集土壤样品进行土壤水盐与养分的分析,2021年5-8月,在处于荒漠过渡带的150团场对棉田土壤进行原位监测采集,
学位
人类活动强度的定量化与可视化是衡量和评价人类活动对生态环境作用的重要基础。探究区域人类活动强度时空动态变化以及重心迁移轨迹,对促进区域生态文明建设,制定土地利用政策等具有重要意义。本研究以人地关系理论、可持续发展理论为指导,依托土地利用数据,以干旱区绿洲喀什地区为研究对象,综合运用人类活动强度模型、空间自相关和重心迁移模型等方法对喀什地区人类活动强度进行了定量研究。首先通过人类活动强度定量模型计算
学位
重金属在土壤中积累到一定程度会导致土壤污染。此外,重金属具有非常强的毒性,难以生物降解。农业土壤中的重金属污染会使农作物当中的重金属浓度过度积累。如果这些农作物被意外食用,会威胁到人类和其他生物的健康安全。因此这已经成为一个社会问题更是成为很重要的环境问题。博乐市位于中国西北部的,不单单是古老丝绸之路上的重要基地,同样也是西北部干旱区典型绿洲之一,是重要粮食生产基地。因此,为了更深一步地明确当地农
学位