【摘要】：全球经济的迅速发展、科技的进步以及人口数量的剧增导致全球生态环境所承受的压力越来越大,自上世纪末以来全球环境变化研究成为了学界最引人瞩目的环境与科学命题之一。景观作为人类社会活动的载体,其格局特征变化会直接影响到环境变化。而土地利用/土地覆被变化(LUCC)是全球环境变化的主要原因和组成部分之一,引起许多自然现象和生态过程的变化,土地利用/土地覆被变化的研究对于了解区域生态环境乃至全球环境变化具有重要的意义。因此,多学科交叉开展土地利用/土地覆被、景观格局动态与格局尺度效应研究,定量分析景观格局与影响因子间的相互关系来揭示景观格局驱动机制具有重要的理论和实践意义。 本文以关中-天水经济区为研究对象,利用1980、2000和2010年TM、ETM卫星遥感影像进行图像解译,得到该区景观类型图,并对各个时期内土地利用变化过程进行分析,旨在揭示关中-天水经济区土地利用时空变化特征。此外本文尝试从景观指数对粒度和幅度变化两个方面的响应来揭示景观格局的尺度效应,并且确定了关中天水经济区最佳研究粒度,从而为景观动态变化选取合适尺度奠定了数据基础,并在Fragstats软件的支持下进行景观格局动态分析。最后结合相关的自然、人文变化特征,于景观格局指数进行相关性分析和模拟,揭示了景观格局空间分布驱动因子。主要结论如下： (1)1980年-2010年间,关中-天水经济区耕地、草地、水域、未利用地面积减少,而林地、建设用地面积增加。其中耕地面积减少了93791.5hm2,年均减少量为3126.384hm2,变化率为-0.087%。建设用地面积增加了74651.04hm2,年均增加量为2488.368hm2,变化率为2.320%。总体来看,建设用地变化率最大,增长速度最大,关中-天水经济区用地快速增长主要表现在西安市的建设用地的扩建。1980、2000、2010年,土地利用结构保持稳定,耕地、草地、林地是主要景观类型。且土地利用面积排序皆为耕地草地林地建设用地水域未利用地。从区域差异来看,1980年-2010年间,关中-天水经济区各土地利用类型间发生着相互转化,且各土地利用类型的重心除耕地外都有不同程度的转移,其中,草地漂移量最大,漂移距离为32.331Km。不同的县域单元内,土地利用类型变化动态度各不相同,说明各地由于不同的自然因素和人文因素影响,土地利用类型转化存在明显的区域差异。 (2)类型水平上景观格局时空动态结果显示,1980-2010年间,关中-天水经济区耕地、草地、水域、未利用地斑块面积百分比和斑块数均呈下降趋势,而林地、建设用地斑块面积百分比和斑块数则均呈上升趋势。耕地、草地、未利用地最大斑块指数呈下降趋势,而林地、水域、建设用地则呈增加趋势。林地、草地、水域景观形状指数呈下降趋势,而耕地、建设用地、未利用地则呈上升趋势。耕地、林地、建设用地的平均分维数呈下降趋势,而草地、水域、未利用地则呈上升趋势。耕地、林地、草地、未利用地的连接度指数呈下降趋势,而水域和建设用地则呈上升趋势。从景观水平上看,1980年-2010年间,关中-天水经济区斑块数、平均分维数、连接度指数呈下降趋势。而景观形状指数、香农多样性指数、香农均匀度指数呈上升趋势。表明关中-天水经济区人为对景观格局的干扰逐渐增加,景观斑块的形状趋于简单化、规则化,景观物理连接性降低,景观趋向均匀、稳定。 (3)景观指数能够指示粒度和幅度变化的尺度效应。关中-天水经济区景观格局指数在类型水平上和景观水平上均对粒度和幅度响应均较为敏感。景观类型上,不同景观格局指数呈现以下4种变化趋势：1)指数值基本不变2)指数值呈现有规律的上升或下降,有明显拐点3)指数值呈现有规律的上升或下降,但是拐点不明显4)指数无规律变化,并出现较多拐点。景观水平上,景观指数随粒度变化亦呈现出4种变化趋势：1)指数值呈现有规律的上升或下降,有明显拐点2)指数值呈现有规律的上升或下降,但没有转折点3)指数值呈现有规律的上升或下降,但是拐点不明显4)指数无规律变化,并出现较多拐点。部分景观指数随粒度变化曲线可分别用三次函数、二次函数和线性函数进行拟合；关中-天水经济区各景观类型景观指数计算的适宜粒度范围是耕地为120m、林地为120-160m、草地为90-130m、水域为90-110m、建设用地为90-130m、未利用地为110-160m。关中-天水景观格局适宜粒度为120m。 (4)景观格局空间自相关研究显示,关中-天水经济区景观格局间存在空间相关性。景观格局受到自然因素和人文因素影响。采用经典回归模型和空间回归模型对景观格局指数与影响因素进行定量分析结果表明,在考虑了空间相关性建立的空间回归模型模拟精度优于经典回归模型,且各景观格局指数的因素各有不同。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P901
【参考文献】
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