1980—2015年秦岭地区土地覆被变化及其驱动因素

作     者：郭少壮 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白红英

授予年度：2019年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：秦岭 土地覆被 时空变化 人为活动 驱动因素 

摘      要：土地覆被变化是全球环境变化研究的重要内容。研究区域土地覆被的时空变化及其驱动因素有助于揭示区域自然环境与人类社会活动之间相互作用的关系,对生态系统的保护和管理具有非常重要的意义。因此,本文基于1980—2015年秦岭地区土地覆被数据集,利用ArcGIS空间分析法、景观格局指数法、主成分分析等相关方法,研究了秦岭地区土地覆被时空变化及其驱动因素,获得以下结论与进展:(1)1980—2015年秦岭地区土地覆被类型以林地和草地为主,约占研究区总面积的72%,耕地,居民用地、水域用地和未利用地的面积相对较少;空间分布上,土地覆被类型与地形地貌因子存在较大的相关性。35年来秦岭地区土地覆被变化主要以建设用地增加为主,净增长742.68 km,而草地和耕地面积分别净减少了510.68 km和435.16km,林地面积净增长了201.23 km,水域和未利用地面积变化相对较少。(2)1980—2015年人类活动对秦岭地区土地覆被的综合影响程度呈现先增加后下降的趋势,35年来,土地覆被转移趋势主要表现为林地向建设用地和耕地的转移、耕地向林地和草地转移,土地覆被转移多集中于西安市市区及其周围区域,主要由于该区域海拔相对较低且城市化发展迅速。(3)35年来,秦岭地区景观破碎化程度逐渐增加。景观形状变得复杂,景观聚集度、连通性降低,景观格局指数空间分布呈现明显的地形分异特征;秦岭地区景观格局脆弱度整体相对较低,大部分区域为较低脆弱区和中脆弱区,35年来景观格局脆弱性整体呈下降趋势,其中,低脆弱区空间格局变化比较明显,主要由西安市、汉中市为中心向周围区域扩张。(4)35年来秦岭地区景观格局人为干扰程度逐渐增加,严重干扰区面积增加了393km,由东向西表现为逐渐减弱的趋势,北坡干扰度大于南坡,空间分布表现为“东部高、西部低,南坡低、北坡高,中间低、周边高,且具有明显的空间聚集性特征。人为干扰度越大,斑块密度、景观格局脆弱度、Shannon多样性指数越大,最大斑块指数、聚集指数越小;人为干扰程度对景观格局脆弱度影响逐渐减弱,对Shannon多样性指数、最大斑块指数的影响逐渐增强,对斑块密度、聚集指数的影响变化不明显。(5)1980—2015年林地和草地景观破碎化程度呈逐渐增加趋势,人为活动干扰以及气候因素的变化共同影响着秦岭地区林地和草地景观格局的变化。35年来秦岭地区林地和草地景观连通性降低,景观异质性增强且景观形状变得更为复杂,草地较林地变化明显;空间分布上,林地和草地景观格局指数空间分布特征明显,在地形因子作用下呈现一定的地形梯度性,尤其与海拔的相关性最好。人为活动干扰是影响秦岭地区林地和草地景观格局变化的主要驱动因素,气候因素次之,与此同时,国家的宏观政策调整亦对该区域景观格局变化起了重要的导向作用。因此,为了有效保护秦岭地区的生物多样性、生态环境安全性以及资源的持续利用,需要减缓人为活动对秦岭地区的过度影响,尤其是维护林地和草地的平衡性及完整性。