过去50年三江平原土地利用/覆被变化的时空特征与环境效应

论文摘要

本文以遥感影像为主要信息源,利用GIS的空间分析能力,借助相关模型定量分析了三江平原地区50余年LUCC的过程和特征,并深入探讨了自然和社会因子对LUCC的影响。主要结论如下: 1、经历了3次大规模以及持续不断的小规模农垦活动,三江平原土地利用/覆被发生了重大变化。 2、湿地等自然景观逐渐被农田所替代,区域景观格局发生了重大变化。 3、区域土地利用变化与地形地貌和土壤关系密切,粮食需求及人口压力是其直接驱动因素。 4、本区沼泽和林地的开垦存在一种稳定的宏观开发模式,即以道路、居民地建设为先导、根据水文情势进行耕地开垦的总体路线。 5、LUCC引发了一系列区域生态环境问题,对区域农业生产和生态安全构成威胁。

论文目录

第一章绪论

第一节遥感信息在土地利用及景观格局动态研究中的应用

一、土地资源遥感监测的国内外研究动态与发展趋势

（一）土地资源遥感调查

（二）土壤侵蚀和水土流失遥感调查

（三）土地开发综合评价与生态环境综合评价

（四）草地遥感监测和预警系统建设

（五）灾害遥感监测和损失评估

二、土地利用/覆被变化与全球变化研究

（一）全球变化研究

（二） LUCC与全球变化研究

三、遥感信息技术在景观格局动态研究中的应用进展

（一）景观动态研究方法概述

（二）景观斑块和类型动态研究现状

（三）应用遥感和GIS技术进行景观格局动态研究的国内外研究进展

（四）景观格局动态遥感信息应用研究中存在的问题

第二节三江平原土地利用及湿地动态变化研究现状

一、国外湿地科学研究进展

二、中国湿地科学研究现状

（一）中国湿地研究历史简单回顾

（二）三江平原湿地研究取得的进展

第三节论文研究意义和研究内容

一、研究意义

二、研究内容

三、研究方法

四、创新点

第二章三江平原区域特征及土地开发历史

第一节研究区概况

一、研究区地质地貌特征

（一）研究区地质特征

（二）研究区地貌特征

二、研究区气候条件

（一）四季气候特征

（二）主要气候要素特征

三、研究区水文特征

（一）年径流量和过境河川径流量

（二）河川径流的年内和年际变化

四、研究区土壤植被特征

第二节三江平原土地利用方式的历史变迁

一、历史沿革

二、近50年的大面积开荒

第三章土地景观格局动态遥感信息数据库建立

第一节数据库内容和分类

一、空间数据库建立的原理和方法

（一）需求分析

（二）软硬件环境

（三）数据库设计原则

（四）空间数据分析地图投影设计

二、数据库内容

三、数据库分类系统

第二节数据库建立和数据质量控制

一、数据支持

二、数据库设计

三、系统建立

（一）图件及数据收集

（二）数据标准化

（三）数据处理

（四）信息提取

（五）数据集成

（六）数据规范与质量控制

四、环境背景数据的集成处理

（一）数字地形数据

（二）地貌数据

（三）土壤数据

（四）水系数据

（五）气候数据

（六）社会经济数据

第四章三江平原土地利用/覆被变化时空特征研究

第一节区域土地利用/覆被动态变化

一、三江平原近50年的耕地动态变化过程

二、三江平原近50年土地利用/覆被动态变化过程

（一）区域土地利用/覆被变化的幅度及速度分析

（二）三江平原土地利用/覆被转化研究

（三）土地利用/覆被类型空间组合特征分析

第二节三江平原景观动态过程研究

一、斑块尺度的区域景观结构的变化

（一）斑块面积周长及数量统计特征

（二）斑块几何特征动态变化

二、景观尺度的区域景观格局动态分析

（一）景观指数分析

（二）景观组分分析

第三节区域土地利用/覆被变化的差异研究

一、典型区土地利用变化差异研究

（一）桦南县土地利用变化特征分析

（二）宝清县土地利用变化特征分析

（三）虎林县土地利用变化特征分析

（四）抚远县土地利用变化特征分析

二、典型区土地景观差异研究

（一）桦南县景观特征分析

（二）宝清县景观特征分析

（三）虎林县景观特征分析

（四）抚远县景观特征分析

（五）区域典型土地景观图谱分析

第四节小结

第五章三江平原农田开垦对主要土地利用类型影响研究

第一节三江平原耕地资源时空特征分析

一、三江平原垦殖指数时空特征分析

（一）三江平原分析

（二）典型区分析

二、三江平原耕地与其他土地利用方式的转化

（一）三江平原耕地转入分析

（二）三江平原耕地转出分析

第二节三江平湿地农田化时空特征研究

一、三江平原湿地分布特征及成因概述

（一）三江平原湿地分布

（二）湿地形成分析

二、三江平原湿地湿地时空动态变化

（一）三江平原湿地面积动态变化特征

（二）三江平原湿地农田化过程研究

（三）三江平原湿地面积转入分析

第三节三江平林地农田化时空特征研究

一、建国以前三江平原林地的历史变化

（一） 19世纪末以前林地状况

（二） 19世纪末到建国初林地状况

二、研究时段内三江平原林地变化情况分析

（一）林地的转出情况分析

（二）林地的转入情况分析

第四节小结

第六章三江平原土地利用/覆被变化驱动力分析

第一节区域土地利用/覆被变化的影响因素分析

一、自然影响因素

（一）地形地貌条件

（二）气候条件

（三）土壤条件

（四）水文条件

二、社会经济影响因素

（一）土地利用的人地关系机制

（二）土地利用结构的相互协调与制约机制

（三）社会经济发展的导向机制

（四）市场规律的调控机制

（五）经济发展与技术进步对土地利用方式的影响

第二节区域土地利用/覆被变化的驱动力分析

一、土地利用变化的自然驱动因子分析

（一）地势和坡度对土地利用方式的影响

（二）土地利用动态及其对地貌因子的响应分析

（三）土壤条件与土地利用方式的关系

二、土地利用与人文因素的关系

（一）人口增长与耕地面积的关系

（二）区域土地利用与人口增长的关系

（三）国家经济政策对土地利用方式的影响分析

（四）土地利用变化方式的区域差异分析

第三节三江平原不同土地利用间距离关系分析

一、空间距离模型原理

二、湿地、林地变化与其它土地利用的关系

第四节小结

第七章三江平原土地利用/覆被变化的生态环境效应

第一节三江平原大面积开荒对湿地生态环境的影响

一、开垦湿地的负面冲击

（一）湿地生物多样性受损

（二）湿地功能下降

二、湿地生物过程的变化

（一）植物群落的变化

（二）净初级生产力变化

三、不同时期湿地开发对动物资源的影响

（一）大面积开发前（1956年以前）

1978年）'>（二）开发初期（1956¹978年）

1985年）'>（三）开发高峰期（1978¹985年）

1996年）'>（四）人为活动高峰期（1985¹996年）

2005年）'>（五）野生动物保护期（1996²005年）

四、三江平原湿地大面积开发对土壤理化性质的影响

（一）开垦前后土壤水理性质变化

（二）开垦前后水文要素变化

（三）开垦前后土壤肥力变化

第二节三江平原土地利用变化对区域气候变化的影响

一、沼泽湿地开垦前后小气候变化

（一）沼泽及开垦后农田的辐射平衡和热量平衡

（二）沼泽湿地开垦前后土壤温度变化

（三）沼泽湿地开垦前后气温与湿度变化

二、三江平原区域气候变化分析

（一）资料处理和分析方法

（二）气温变化分析

（三）三江平原降水变化特征分析

（四）日照时数的变化

第三节土地利用变化对二氧化碳、甲烷排放量的影响

一、主要温室气体—二氧化碳、甲烷排放研究概述

二、土地利用变化及土地利用管理对温室气体排放研究进展

三、湿地垦殖对温室气体净通量和土壤碳库的影响

第四节小结

第八章结论

第一节论文的结论

第二节论文的不足与展望

参考文献

在学期间项目、论文、专著简况

致谢

摘要

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