基于3S技术的洪雅县退耕还林工程生态效益研究

论文摘要

退耕还林工程作为我国六大重点林业生态工程之一,工程的实施加快了工程区水土流失与沙化土地治理的步伐,增加了农民的收入,加速了产业结构调整,促进生态环境质量向良好方向发展。退耕还林工程作为一项复杂的系统工程,关系到区域生态-经济-社会的可持续发展,自1999年开始试点,2002年的全面开展,现已进入后期巩固阶段（2011-2020年）,如何有效评价退耕还林的生态效益是当前迫切需要解决的问题,也是国家关注的重点和研究者的热点。本次研究以四川盆地低山丘陵区退耕还林工程重点示范县洪雅县为研究区,基于TM遥感影像,结合3S技术和数理统计方法,从县域尺度对退耕还林前（1994-1999年）和退耕还林后（1999-2007年）两个阶段的土地利用／覆盖和生态效益演变过程进行动态评价与分析,揭示了退耕还林工程对区域生态效益的影响。（1）以1994、1999、2007年的多源TM遥感影像为主要数据源,采用监督分类,解译生成洪雅县土地利用／覆盖类型,解译精度准确可靠,3期影像总体分类精度分别为87.35％.82.61％.89.32％,Kappa指数分别为0.8609、0.8087、0.8850。（2）林地和耕地是洪雅县的主要土地利用类型。退耕前（1994-1999年）土地利用／覆盖变化不明显；退耕后（1999-2007年）土地利用／覆盖发生了显著变化,耕地大量转变为林地,耕地面积减少2.39×104hm2,以旱地减少为主；林地面积增加2.25×104hm2,以阔叶林增加为主。（3）依据指标选取原则及指标的可获得性,采用群组专家决策法选取了植被覆盖度、水源涵养量、土壤侵蚀模数、生物多样性作为洪雅县退耕还林工程生态效益动态变化的评价指标。（4）利用3S技术结合野外调查,辅助相关基础资料对洪雅县生态效益评价指标的动态变化进行了分析。退耕前（1994-1999年）洪雅县高植被覆盖区域面积减少1.74×105hm2,植被覆盖度降低；水源涵养量减少0.07×107m3；土壤侵蚀状况恶化,微度侵蚀面积减少0.31×105hm2,其它侵蚀等级面积增加；植被均匀性指数升高0.007。退耕后（1999-2007年）洪雅县高植被覆盖区面积增加0.98×105hm2,低植被覆盖区面积减小0.65×105hm2,植被覆盖度提高；水源涵养量增加1.37×107m3；土壤侵蚀状况好转,微度侵蚀面积增加0.40×105hm2,其它侵蚀等级面积减少；植被均匀性指数升高0.057。（5）运用极差标准化法和层次分析法构建了生态效益指数模型,分析了洪雅县退耕还林工程生态效益变化。洪雅县生态效益呈现西南高东北低,总体处于中等水平。退耕前（1994-1999年）生态效益降低,较差等级增加1653.21hm2；差等和中等等级面积分别减少1250.01 hm2、333.27 hm2;较好等级面积略有减少。退耕后（1999-2007年）生态效益增加,较好和好等级面积分别增加17526.33 hm2、8495.19 hm2;差等和较差等级面积分别减少6973.47 hm2、19155.69 hm2;以较差等级面积减少和中等等级面积增加最大,以较好等级变化最明显,年变化率达到83.5%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 退耕还林工程综述
• 1.1.1 国外退耕还林工程概况
• 1.1.2 国内退耕还林工程概况
• 1.2 国内外森林生态效益研究进展
• 1.2.1 国外森林生态效益研究
• 1.2.2 国内退耕还林生态效益研究
• 1.3 森林生态效益评价方法研究
• 2 研究目的与意义
• 3 研究区概况
• 4 研究方案
• 4.1 研究目标
• 4.2 研究资料
• 4.3 研究内容
• 4.3.1 退耕还林工程专题信息的提取
• 4.3.2 退耕还林工程生态效益指标体系的建立
• 4.3.3 退耕还林工程生态效益指标的测定
• 4.3.4 退耕还林工程生态效益评价
• 4.4 研究采用的软件
• 4.5 研究方法
• 4.5.1 DEM的生成及地形因子的提取
• 4.5.2 遥感影像处理
• 4.5.3 影像分类
• 4.5.4 生态效益评价指标的选取及测定
• 4.5.5 退耕还林工程生态效益动态监测
• 4.6 研究技术路线
• 5 结果与分析
• 5.1 土地利用/覆盖类型分类精度分析
• 5.2 土地利用/覆盖类型面积变化及转移分析
• 5.2.1 土地利用/覆盖类型组成分析
• 5.2.2 土地利用/覆盖类型面积动态变化
• 5.2.3 土地利用/覆盖类型转移矩阵分析
• 5.3 洪雅县生态效益评价指标动态分析
• 5.3.1 植被覆盖度分析
• 5.3.2 水源涵养量分析
• 5.3.3 土壤侵蚀分析
• 5.3.4 生物多样性分析
• 5.4 洪雅县生态效益分析
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附图
• 致谢