岷江上游土地利用/覆被变化及驱动力分析研究

作     者：祝聪 

作者单位：四川师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭文甫

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 083306[工学-城乡规划管理] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：岷江上游 土地利用 植被覆盖度 景观格局 时空变化 驱动力分析 

摘      要：岷江上游是成都平原最主要的水源地,是长江上游重要的生态屏障,在整个长江上游地区的生态系统平衡中发挥着重要作用,因其特殊的区位条件和脆弱的生态环境而成为广大学者研究的热点地区。本研究立足于这一典型区域,以2000年、2005年、2010年的Landsat7 ETM和2015年的Landsat8遥感影像为数据源,采用人机交互式判读方法提取岷江上游四期土地利用分类图层,定量分析岷江上游土地利用时空变化格局;以2000-2015年的MODIS NDVI数据为数据源,采用像元二分模型估算岷江上游植被覆盖度,研究植被覆盖度时空变化特征;通过计算各项景观格局指数,评估岷江上游土地利用/覆被景观格局变化特征;基于地理探测器模型分析影响岷江上游土地利用/覆被空间分布的自然因素,并统计分析岷江上游人口压力、经济发展等因素和定性分析政策因素对岷江上游土地利用/覆被变化的影响。研究得出以下主要结论:(1)岷江上游土地利用类型以草地和林地为主,二者面积之和占岷江上土地总面积比例超过95%。耕地面积占比接近3%,建设用地面积占比不足0.2%,水域平均面积在120 km左右,未利用地零星分布在岷江上游各地。土地利用面积变化总体特征为:耕地和建设用地面积持续增长,林地面积持续减少,草地和水域面积变化不够明显。土地利用类型转换总体特征为:林地、草地之间相互转换强烈,耕地向林地和草地扩张,建设用地挤压耕地的现象明显,未利用地主要是因为森林和草地遭到破坏而形成,水域变化不大。土地利用类型变化空间总体特征为:岷江干流及各主要支流两侧、林地和草地过渡地带等地区土地利用类型变化强烈,其中草地的转出零星分布在松潘县中南部地区、理县中部、汶川县东北部、茂县中部、黑水县中部等地区;林地的转出主要发生在松潘县南部、黑水河两侧、理县东部、汶川中部地区。岷江上游土地利用变化速度总体水平较为缓慢,土地利用变化动态度最高的为2005-2015研究时段(20.86%),最低为2000-2005研究时段(0.96%)。(2)岷江上游山高林密、草场广布,植被覆盖总体状况良好,多年平均植被覆盖度在0.77以上,其中植被覆盖度大于0.7的面积超过岷江上游地区总面积的80%,分布在岷江上游大部分地区;植被覆盖度小于0.1的无植被或少植被区域面积占比不足3%,主要分布在岷江上游西南和东北海拔超过4000m的高海拔地区。岷江上游植被覆盖在研究时段内整体情况较为稳定,平均变异系数为12.30%,植被覆盖度不显著变化区域面积占岷江上游总面积的67%。研究时段内后期岷江上游植被覆盖度有由高等级植被覆盖度向较低等级植被覆盖度转移的趋势,表明植被覆盖质量有所下降。(3)岷江上游土地利用景观斑块主要以耕地、林地、草地斑块为主,其余地类斑块个数较少。土地利用景观格局总体变化特征为:斑块个数和斑块密度逐期增加,斑块分维数波动较大,景观斑块趋于破碎,斑块聚散性趋势表现为逐渐走向分离,景观复杂程度和均匀程度均有所上升。在各土地利用景观类型中,建设用地、耕地景观斑块破碎化程度较高,但随着城镇化的推动而在空间上走向集聚;草地、林地面积较大,空间分布上较为集聚,斑块内部破碎程度低,但受各种自然、人类活动等因素的影响,林地、草地景观斑块的聚集程度呈下降趋势,景观破碎化程度有所增加;未利用地和水域景观斑块破碎化程度逐期扩大,聚散性变化不够明显。(4)岷江上游土地利用/覆被变化不仅受到自然因素的控制,还受到社会经济因素的影响。地理探测器因子探测结果表明:地貌类型、土壤类型和高程三个因子是影响岷江上游土地利用程度空间分布的主要影响因子;气温、高程、土壤类型三个自然因子是影响岷江上游植被覆盖度空间分布的最主要因素。消费人口的增长和社会经济的发展是造成岷江上游建设用地和耕地面积增加的根本原因,同时也是造成林地和草地面积减少的重要原因。为确保岷江上游生态安全,还需进一步加强退耕还林还草、生态移民搬迁、封山育林、植树造林等政策的实施。