巢湖流域景观格局演变及生态安全格局构建

作     者：张如意 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周旭

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 08[工学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 0713[理学-生态学] 

主      题：景观格局 景观生态风险评价 景观生态安全格局 巢湖流域 

摘      要：人与自然和谐共生的现代化是二十大报告提出的中国式现代化的五大特征之一,要实现这一目标,就要坚持可持续发展的方针,不断巩固生态环境安全的底线,构筑起更加坚固的生态安全屏障,推动经济社会发展向绿色方向发展。本研究以巢湖流域为研究范围,借助LUCC数据和景观格局模型,在GIS和Fragstates的支持下,分析景观类型时空动态演变,并基于自然环境和社会经济因子通过主成分分析法和灰色关联法分析法来深入探讨景观类型格局演变的内在驱动机制;借助景观生态学和“格局-过程-功能的理论,通过土壤侵蚀敏感性指数和景观生态风险指数构建景观综合生态风险评估模型,揭示景观格局和生态过程响应的内在肌理;基于景观生态风险评价,按照“生态源地-阻力面构建-生态廊道-生态节点的研究步骤,利用MSPA、最小累积阻力面模型(MCR)模型和电路理论构建景观生态安全格局;根据景观生态安全格局的构建结果分析识别缓冲区、生态修复关键区域,从不同角度对景观生态安全格局提出优化策略。本研究主要结论如下:(1)巢湖流域景观面积大小为:耕地建设用地林地草地水域未利用地;耕地面积占比达60%以上,主要分布在地势平坦、水量丰富的巢湖周边水网平原区域;林地、草地主要分布于巢湖西南方和东北侧的山地丘陵地带;建设用地分布较分散,逐渐聚焦于合肥市辖区,面积增长最多,大多来源于耕地转移。巢湖流域景观优势度以耕地为主,各景观格局指数空间分异明显;20年间巢湖流域景观破碎化程度明显加剧,不同景观类型之间呈现出较强的分散性和集中性,除耕地外,其余景观斑块由分散向聚集发展,但连通性有所降低。巢湖流域景观格局演变驱动受自然因素影响较大,社会经济因子比重逐渐上升,后续应加强对社会经济相关因子的关注度。(2)2000-2020年巢湖流域景观综合生态风险值逐渐增加。特别是2020年较高风险区、高风险区呈现出明显的扩张趋势,主要原因是受强降雨的影响,巢湖流域出现“百年一遇洪水,流域洪水风险升高,部分河段水位上涨,造成洪涝灾害。从整体空间分布来看,较高风险区、高风险区由西北侧山地区域周边向水网平原区扩张。2020年,巢湖流域较高风险区和高风险区所占面积最大,其次为中风险区、较低风险区,低风险区面积最小;从县域尺度上看,除市辖区、巢湖市、舒城县、含山县外,其他区县均以较高风险区、高风险区为主,面积占比超过50%。生态风险Moran’sI指数低,甚至为负值,均呈先下降后上升的趋势,表明巢湖流域聚集性呈先减弱后增强的趋势,整体聚集性较为分散。生态风险聚集区在空间分布上较分散且规律不明显,以高-高聚类为主,低-低聚类、高-低聚类和低-高聚类数量较少。(3)巢湖流域景观生态安全格局由15个生态源区、34条生态廊道、12个廊道交汇点、26个生态障碍点和28个生态夹点组成,呈现出丰富而复杂的空间分布。生态源区主要位于巢湖西南和东北的丘陵山区,主要原因是巢湖流域北部以耕地和建设用地为主,缺乏林地和草地。生态障碍点和夹点分布在生态走廊内,形成一个相互连接的要素网络。(4)基于最小累积阻力值构建5级生态缓冲区,识别生态断裂点区域和生态修复关键区域,提出了“四核-三区-四带-五廊的结构布局,并对巢湖流域景观生态安全格局提出了优化策略。