生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與格局演變
在西北半干旱區(qū),伴隨著人口增長,自然景觀被人工景觀代替,生境破碎,景觀連通性變差,生物多樣性下降、土地沙化問題嚴(yán)重,土壤被侵蝕,風(fēng)沙災(zāi)害天氣出現(xiàn)頻率的提高等一系列問題不斷出現(xiàn)。
能否真正高效率、高質(zhì)量、高效益地完成林業(yè)重點生態(tài)工程規(guī)劃目標(biāo)和建設(shè)任務(wù),及林業(yè)工程對空間生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和景觀格局改善作出的貢獻(xiàn),關(guān)系到以生態(tài)良好、人與自然和諧發(fā)展為標(biāo)志的全面小康社會能否實現(xiàn)。
構(gòu)建多層級的空間生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是維持西部半干旱區(qū)生態(tài)安全的重要保障。低層級生態(tài)源地穩(wěn)定依靠高層級生態(tài)源地,高層級生態(tài)源地對于維持層級生態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定具有極其重要的意義。高層級生態(tài)源地遭到破壞易影響周圍低層級生態(tài)源地,以至于影響低層級生態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,引發(fā)層級網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效,導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰。故本文以西北典型半干旱城市包頭為研究區(qū),在GIS空間技術(shù)的支持下,利用景觀生態(tài)學(xué)原理與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的分析方法,提取了包頭市的層級生態(tài)網(wǎng)絡(luò),對網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
序言
2020年的春天給了我們更多的時間和機(jī)會與一本引人深思的好書相遇。
2020年是實現(xiàn)全面建成小康社會的決勝之年,隨著物質(zhì)水平的上升,人們對精神層面的需求也越來越大,比如:新鮮的空氣,清澈的湖水,充滿綠蔭的道路。每逢小長假,自然景觀是人們選擇出行的重要考慮因素。而在我國西北部的半干旱區(qū),過去粗放型的開發(fā)方式,使得當(dāng)?shù)刈匀痪坝^逐漸被人工景觀所代替,生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,生物多樣性下降、土地沙化、土壤被侵蝕等一系列問題也不斷出現(xiàn)。
構(gòu)建多層級的空間生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是維持西部半干旱區(qū)生態(tài)安全的重要保障。劉建華博士后的這部著作緊緊圍繞著林業(yè)工程對多層次空間生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和景觀格局的改善作用這一研究主題,對包頭市的情況進(jìn)行了實證分析。在GIS空間技術(shù)的支持下,利用景觀生態(tài)學(xué)原理與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的分析方法,提取了包頭市的層級生態(tài)網(wǎng)絡(luò),對網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究并發(fā)現(xiàn):在2006~2016年十年間市域景觀特征發(fā)生了深刻的變化,城市化進(jìn)程加速導(dǎo)致生態(tài)景觀破碎。另外,還利用ANN模型提取了元胞自動機(jī)的鄰域規(guī)則,同時利用MCR模型構(gòu)建累積耗費(fèi)阻力面,基于MCR-ANN-CA模型對包頭市景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間演化情況進(jìn)行了模擬分析。
在對西北半干旱區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及格局演變研究的基礎(chǔ)上,通過對土地荒漠化、土壤侵蝕、風(fēng)沙災(zāi)害天氣等生態(tài)問題的變化進(jìn)行分析,研究內(nèi)蒙古的林業(yè)生態(tài)工程沙塵防治效應(yīng),利用GIS和RS技術(shù)對全區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征和變化進(jìn)行分析。然后用森林蓄積量、森林覆蓋率、植被覆蓋度三個指標(biāo)分析全區(qū)的林業(yè)資源情況。通過面板數(shù)據(jù)模型,就生態(tài)工程建設(shè)對沙塵災(zāi)害的驅(qū)動效應(yīng)進(jìn)行分析,成功反映出了林業(yè)生態(tài)工程取得的效果。
總之,土地生態(tài)狀況的改善與各項林業(yè)生態(tài)工程的綜合作用密切相關(guān),林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)規(guī)模與森林覆蓋率呈正相關(guān)關(guān)系。較高的植被覆蓋和降雨量能夠在一定程度上控制沙塵暴的出現(xiàn),風(fēng)速對于沙塵天氣......
劉建華,女,漢族,1980年5月出生,中共預(yù)備黨員,中國社會科學(xué)院技術(shù)創(chuàng)新與戰(zhàn)略管理研究中心常務(wù)理事。北京林業(yè)大學(xué)林業(yè)裝備與信息化博士研究生,中國社會科學(xué)院數(shù)量經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 ;主要從事3S技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用,復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析研究等。
第一章引言1
第一節(jié)研究問題與動機(jī)3
第二節(jié)干旱區(qū)景觀格局相關(guān)研究進(jìn)展11
第三節(jié)復(fù)雜系統(tǒng)理論23
第四節(jié)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究進(jìn)展32
第二章研究區(qū)概況與研究內(nèi)容39
第一節(jié)研究區(qū)概況41
第二節(jié)研究框架45
第三章包頭市景觀格局時空演變分析51
第一節(jié)資料來源及處理53
第二節(jié)研究方法55
第三節(jié)研究結(jié)果60
第四節(jié)本章小結(jié)68
第四章包頭市主體景觀結(jié)構(gòu)及格局特征分析71
第一節(jié)研究方法74
第二節(jié)研究結(jié)果76
第三節(jié)本章小結(jié)84
第五章包頭市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)層級性特點及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析87
第一節(jié)研究方法90
第二節(jié)研究結(jié)果100
第三節(jié)本章小結(jié)120
第六章景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間格局模擬預(yù)測分析123
第一節(jié)研究方法126
第二節(jié)研究結(jié)果131
第三節(jié)本章小結(jié)136
第七章林業(yè)生態(tài)工程對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及演變的影響137
第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)類型劃定139
第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成及分布140
第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)時空轉(zhuǎn)換及演變141
第四節(jié)森林結(jié)構(gòu)及變化148
第八章林業(yè)生態(tài)工程對森林資源狀況及植被覆蓋度的影響153
第一節(jié)森林覆蓋率趨勢155
第二節(jié)森林蓄積量趨勢156
第三節(jié)植被覆蓋度(NDVI)趨勢157
第九章林業(yè)生態(tài)工程對沙塵源和風(fēng)沙災(zāi)害的影響159
第一節(jié)土地荒漠化防治161
第二節(jié)土地沙化治理162
第三節(jié)土壤侵蝕防治165
第四節(jié)風(fēng)沙災(zāi)害天氣防控167
第五節(jié)工程實施背景下風(fēng)沙災(zāi)害主要?dú)庀笠蜃幼兓饰?70
第十章基于面板模型的林業(yè)生態(tài)工程沙塵防治效應(yīng)分析173
第一節(jié)面板數(shù)據(jù)模型介紹175
第二節(jié)解釋因子選取及統(tǒng)計學(xué)特征變化176
第三節(jié)各解釋因子相關(guān)性分析180
第四節(jié)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)對主要沙塵災(zāi)害天氣影響驅(qū)動效應(yīng)181
第十一章結(jié)論與討論193
第一節(jié)結(jié)論195
第二節(jié)討論200
第三節(jié)創(chuàng)新點201
參考文獻(xiàn)203
附錄文中關(guān)鍵代碼245
后記259