南岭国家级自然保护区（乳阳片区）森林三维景观格局及多解规划

论文摘要

本研究以典型区域广东省南岭国家级自然保护区（乳阳片区）为研究区域,借助SPOT-5高分辨率RS影像与GPS野外调查数据进行森林景观分类,结合1:50000地形图与DEM,综合利用景观生态学原理、GIS空间分析、三维建模、图论模型、复杂网络等多种理论与技术方法进行森林景观格局分析,再以森林景观格局分析结果为基础,应用“景观分区—组合—镶嵌系统—再分区”的多解规划理念进行森林景观生态多解规划探讨。研究主要包含森林景观格局分析以及景观生态多解探讨两个部分。（1）森林景观格局分析主要从景观斑块自身属性对景观格局的影响、区域地形因素对景观格局的影响、景观的组织结构对景观格局的影响等3个切入点进行。分别进行了基于景观指数的格局分析、基于DEM的景观要素空间分布趋势分析和基于三维景观生态网络场景的空间网络分析。主要采取景观指数分析法、地形因子叠加法、三维仿真、网络分析法等方法。达到了从“内因”、“外因”、“关系”全面且不冗余地评价森林景观格局的目的。结果表明:研究区域森林景观格局较优。以常绿阔叶林为景观基质,包容、镶嵌着针叶林、混交林等多种森林景观,各级景观斑块分布均匀、规模适中、形态自然、破碎程度低。生态流的流动水平较好,生态回路连通性较强,核心斑块生态交换响应率高。人类活动干扰较小,多发生在景观边缘带,但是复杂的地形地势成为了区域的生态阻碍因素。（2）景观生态多解探讨主要是在分析森林景观格局的基础上,从濒危稀有物种保护、维持森林生态网络稳定性、灾后生态恢复重建和森林生态公益功能等4个方面出发,以道路交通和森林旅游2个影响因子为基础。集成了“千层饼”景观适宜性划分过程与“斑块—廊道—基质”生态格局优化方法,组建相应的规划分区,按照一定的原则进行组织,最终形成森林景观多解规划镶嵌系统。应用该系统,提出了一种优先森林景观保护的保守方案,将研究区域划分为10类景观分区。结果表明:森林景观多解规划镶嵌系统是一个包含372类多解组件的数据库,每类组件同时具备多重属性,可能既适合保护又适合适度开发,充分揭露森林景观保护与利用中产生的各种积极、消极影响及其冲突,最终可以由决策者、专家或相关利益人员决定采用何种方案进行科学的景观规划。该系统具备较好的应用价值,得到的案例有助于改善生境、抑制景观破碎化、最大程度地保护森林景观及其生态过程。因此既有利于景观的生态规划,也有利于景观的生态优化,能够辅助决策过程,提高景观生态规划的经济性和可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和研究意义
• 1.2 相关研究状况和趋势概述
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.2.3 区域研究进展
• 1.2.4 一些存在的问题
• 1.3 研究内容和方法
• 1.3.1 研究内容与研究方法
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 研究区域概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地质与地貌
• 2.1.3 气候与水文
• 2.1.4 土壤
• 2.2 生物多样性资源
• 2.2.1 植物资源
• 2.2.2 动物资源
• 2.2.3 森林植被类型及其基本特征
• 2.3 建立历程及管理概况
• 2.3.1 南岭国家级自然保护区建立历程与管理概况
• 2.3.2 乳阳片区建立历程与管理概况
• 第三章 森林景观信息的提取
• 3.1 数据准备
• 3.1.1 外业调查
• 3.1.2 参考资料
• 3.1.3 遥感影像数据来源
• 3.2 数据预处理
• 3.2.1 几何校正
• 3.2.2 大气校正
• 3.2.3 影像融合
• 3.2.4 生成研究区域范围
• 3.3 森林景观类型信息提取
• 3.3.1 划分森林景观类型
• 3.3.2 景观类型分类方法
• 第四章 森林景观格局分析
• 4.1 基于景观指数的格局分析
• 4.1.1 类型水平特征指数分析
• 4.1.2 类型水平形状指数分析
• 4.1.3 类型水平异质性指数分析
• 4.1.4 景观水平异质性指数分析
• 4.2 基于DEM 的景观要素空间分布趋势分析
• 4.2.1 研究区域DEM 的生成
• 4.2.2 提取地形因子
• 4.2.3 森林景观类型的坡度分布趋势
• 4.2.4 森林景观类型的坡向分布趋势
• 4.3 小结
• 第五章 三维景观生态网络分析
• 5.1 构建三维森林景观生态网络
• 5.1.1 提取网络节点
• 5.1.2 建立三维景观生态网络场景
• 5.1.3 提取三维网络信息
• 5.2 森林景观网络结构分析
• 5.2.1 网络的基本测度
• 5.2.2 基于Pajek 的空间网络格局分析
• 5.2.3 景观生态网络的测地矩阵
• 5.2.4 景观生态网络的核心斑块
• 5.3 小结
• 第六章 森林景观生态多解规划探讨
• 6.1 多种规划途径的景观生态分区
• 6.1.1 以濒危、稀有物种保护为出发点
• 6.1.2 以维持森林生态网络稳定性为出发点
• 6.1.3 以灾后生态恢复、重建为出发点
• 6.1.4 以森林生态公益功能为出发点
• 6.2 多解规划方案组织原则和组织方法
• 6.2.1 叠加道路交通与森林旅游影响因子
• 6.2.2 各种规划途径的叠加
• 6.2.3 多解规划方案的组织原则
• 6.2.4 应用案例
• 6.3 小结
• 第七章 结论与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 讨论
• 7.2.1 讨论
• 7.2.2 创新与特色
• 7.2.3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所做的科研工作
• 致谢