黄土高原人类活动强度梯度下的土地利用景观格局空间分布研究

发布时间：2020-10-08 22:55

　　黄土高原地区在复杂而剧烈的人类活动干扰背景下,土地利用类型和生态环境都发生了巨大的变化,这种变化主要体现在土地利用景观格局的改变。因此,全面系统评估土地利用景观格局及其在人类活动梯度下的变化,对于黄土高原地区生态建设和可持续发展规划具有十分重要的意义。本研究以黄土高原地区为研究区,将遥感和地理信息系统相结合,基于景观生态学原理,首先对研究区Landsat8 OLI卫星影像数据、DEM数据和国家基础地理信息数据库进行专题信息提取,然后通过提取的1990、2010和2015年的土地利用覆被信息分析多时相黄土高原土地利用景观格局的变化,其次利用提取的地形、道路和聚落三个影响因子计算人类活动强度,继而研究黄土高原地区不同人类活动强度梯度下土地利用景观格局的变化分析。主要取得如下进展:(1)土地利用景观格局分析研究区土地利用类型主要以草地和耕地为主,二者共占据研究区面积的60%以上;由于退耕还林、水土保持等生态保护政策的实施,导致1990年至2015年期间耕地大幅度减少,林地和草地大幅增加;1990年至2015年,随着经济的不断发展,研究区城市化进程的不断加快,聚落大幅增加;25年间黄土高原水域面积、地表水量、未利用地面积呈减少趋势,水土流失较为严重。研究区景观类型较为稳定,但景观趋于破碎化,景观异质性有所增加。这是由于研究区耕地面积转化为建设用地、林草地,但转化而成的建设用地、林草地较为零散,加上研究区本身地形破碎,水土流失严重,生态脆弱性低。随着时间推移,林地、灌木、草地、聚落、未利用地景观形状趋于复杂化,耕地景观形状趋于简单化。(2)土地利用景观格局梯度变化分析黄土高原地区土地利用类型梯度在1990~2015年间存在明显差异。林地、灌木优势度与人类活动强度成线性相关,随着人类活动强度的增加优势度逐渐降低;草地在低至较高人类活动区域带分布较为均匀,在高等级人类活动区域带分布不占优势;耕地、聚落在中至高等人类活动区间呈优势分布,在低等人类活动区间优势度最小;未利用地在较低人类活动强度区间呈优势分布。在斑块类型水平上,耕地、草地、林地、灌木土地利用类型的斑块面积和形状指数基本都大致呈现先增后减的趋势;草地、林地、灌木的聚合度指数都是先升后降,再上升的趋势,耕地、水域、聚落、未利用地的聚合度指数都是呈先减后增的趋势;从时间上来看,1990年至2015年受人类活动影响最严重的是聚落、耕地、林地和草地,可知耕地、草地、林地在景观格局上占据着绝对的主导地位。其次,在人类活动强度处于适中或较低的情况下,斑块面积和形状指数的百分比较大,其余土地利用类型处于较低水平时人类活动有很大的干扰,除灌木以外的土地利用景观类型聚集度呈现先降再升的趋势。在景观水平上,随着人类活动的增强,Shannon多样性指数(SHDI)和Shannon均匀度指数(SHEI)均呈先降后升的趋势,蔓延度指数(CONTAG)则呈不断降低的趋势。1990年、2010年、2015年土地利用综合程度随梯度的不同呈现的变化趋势基本一致,都是先上升后下降的趋势。低等到中等的人类活动强度变化十分显著,呈现急速上升的趋势。从中等到较高等的人类活动梯度带变化是较为稳定的,在较高人类活动梯度带之后土地利用综合程度呈现显著降低。本文对黄土高原地区25年间的土地利用景观格局进行分析,分析其整体变化及在不同人类活动干扰梯度下的变化趋势,取得了良好的结果,从而为研究区土地利用政策和可持续发展规划提供有价值的参考。
【学位单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P901
【部分图文】：

技术路线图,技术路线

本文技术路线

地理位置,阶梯,黄河治理,阴日

第 2 章研究区概况地理概况地理位置图 2-1，为了更好地考虑国土整治和黄河治理的完整性，一般认为把阴日月山、贺兰山移动，秦岭以北，太行山以西这一四面环山的低于成为地区，黄土高原地区介于 34°N～40°N，101°E～114°E 之间，东西长 1，南北宽 750km。从地质学和地貌学的角度来看，黄土高原位于中国地级阶梯及第二级阶梯向第三级阶梯过渡地带。黄土高原地区位于中国中，按照国家行政区划计算，其总面积为 64.87 万 km2，土地范围横跨山西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区及河南省在内的 7 个省（自治国 341 个县（市），约占国家土地总面积的 6.5%。

空间分布图,影像数据,黄土高原,计划数据

图 3-1 黄土高原 Landsat 8 影像数据空间分布图.2 地形数据数字高程模型（Digital Elevation Mode）数据来源于“黑河计划数据管理中(http://westdc.westgis.ac.cn)的 SRTM 数据，如图 3-2 所示，分辨率 90m，云量影像质量良好。

【参考文献】