长株潭核心区森林景观动态变化分析

论文摘要

城市化的快速发展,使得工业和人口大规模集聚、城市环境污染、生态破坏和居民健康受到威胁。城市森林在维持和改善城市生态环境具有重要作用,了解森林景观格局演变的规律,研究森林景观格局与生态过程之间相互关系对重建森林景观格局、预测森林景观发展趋势、城市景观生态环境的优化、土地的合理利用以及城市规划具有重要的指导意义。本文在总结国内外有关城市森林、城市林业研究的理论和方法的基础上,结合景观生态学理论,运用遥感与地理信息系统理论与技术,以“长株潭”城市群核心区（面积为4480.002Km2）为研究对象,MSS、TM/ETM和CBERS6期遥感影像为数据源,根据国家《土地利用现状分类》,结合研究区的实际情况,将景观划分为7类,分别为：有林地、灌木林地、其他林地、耕地、水域和建设用地,采用景观指数、转移矩阵和Kappa指数等定性与定量相结合的分析方法进行城市森林景观动态变化分析研究。主要研究结果如下：1.耕地和林地是核心区中重要的景观类型。2007年各类景观类型中,耕地占40.92%,有林地比重27.75%,其他林地比重17.44%,灌木林地占0.30%,建设用地占8.56%。2007年斑块数为4275个,分维数为1.0872,优势度是0.5213,分离度是0.9841,多样性指数为1.4246,均匀度为0.7321,聚集度为93.937。2.核心区景观异质性增高,破碎化程度增强,优势度降低。1973-2007年景观指数变化中,斑块数增加,研究区景观的异质性增高,景观破碎度也在一定程度上增强；分离度增强,景观趋于分散,分布趋于复杂；优势度逐步下降,反映景观类型斑块的优势程度降低。3.核心区景观类型之间转换数量大,频率高。1973-2007年景观类型转化中,建设用地面积增加明显,占用了周围的耕地和林地,耕地和林地面积减少迅速。林地中,有林地和其他林地面积减少,灌木林地面积增加。耕地和林地向建设用地转化明显,数量大,频率高；耕地与林地之间以及有林地和其他林之间转化数量大。4.核心区中综合景观发生较大改变。1973-2007年空间位置变化0.0276,数量变化0.1054,空间位置变化小于数量变化,综合景观发生了较大变化；不同时期的各种Kappa指数年丢失信息显示,Kappa指数变化在加速变化,年丢失信息增加,景观类型位置变化和数量变化速度加快。5.核心区一致率降低。1973-2007年,数量一致率为0.1536,位置一致率是0.6347,对应的数量变化率大于位置变化率,分别是0.0508和0.0180。位置一致率在整个一致率中所占的比重最大,超过0.6000。1973年-2000年景观空间一致率逐步增高,2000年之后空间一致率降低,反映核心区景观位置变化和数量变化加快。总体上看,研究区域城市化是景观变化的主要推动力。其中耕地和林地是长株潭核心区景观的基质,在控制景观整体结构、功能和生态安全中起着主导作用。森林景观格局经营对策是依据区域景观生态规划的理论和基本原则,沿江两岸要增加绿地廊道数量,使景观能构成网络结构,更好地发挥经济带绿地保持水土、涵养水分、改善生态环境条件的作用；建立环城区域绿化带,沿公路线建立绿化隔离带,将研究区破碎化的森林斑块通过森林走廊联系起来,解决长株潭核心区森林景观的破碎化问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1. 城市森林概述
• 1.1.1. 城市森林概念
• 1.1.2. 城市森林研究与发展
• 1.2. 景观格局概述
• 1.3. "3S"技术在景观研究中的应用
• 1.4. 研究内容、目的与意义
• 1.4.1. 研究的内容
• 1.4.2. 研究的目的和意义
• 1.5. 技术路线
• 2. 区域概况与数据源
• 2.1. 区域概况
• 2.1.1. 研究区确定
• 2.1.2. 自然条件
• 2.1.3. 社会经济
• 2.1.4. 环境质量
• 2.2. 数据源介绍
• 2.2.1. 遥感影像数据
• 2.2.2. 其他数据
• 2.3. 软硬件准备
• 3. 遥感影像处理与信息提取
• 3.1. 遥感影像辐射校正
• 3.2. 遥感影像校正
• 3.3. 影像镶嵌、裁剪
• 3.4. 遥感影像增强处理
• 3.5. 信息提取
• 3.5.1. 《土地利用分类》的国家标准
• 3.5.2. 森林景观要素类型的划分
• 3.5.3. 遥感影像解译
• 3.5.4. 景观类型分布
• 4. 景观变化分析
• 4.1. 景观格局指数分析方法
• 4.1.1. 景观指标计算软件介绍
• 4.1.2. 景观格局指数选取
• 4.1.3. 景观指数分析
• 4.1.4. 小结
• 4.2. 转移矩阵与KAPPA指数法
• 4.2.1. 转移矩阵分析
• 4.2.2. KAPPA指数分析
• 4.2.3. 一致性分析
• 5. 驱动力分析与利用对策
• 5.1. 景观变化驱动力分析
• 5.1.1. 人口因素
• 5.1.2. 自然与交通因素
• 5.1.3. 经济因素
• 5.1.4. 政策因素
• 5.2. 森林景观经营建议
• 5.2.1. 特殊林地管理
• 5.2.2. 森林景观的破碎化管理
• 5.2.3. 森林景观转换管理
• 6. 结论与讨论
• 6.1. 结论
• 6.2. 森林景观经营对策
• 6.3. 讨论
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢