生態(tài)網(wǎng)絡結(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、土地沙化問題嚴重,土壤被侵蝕,風沙災害天氣出現(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)劃目標和建設任務,及林業(yè)工程對空間生態(tài)網(wǎng)絡和景觀格局改善作出的貢獻,關系到以生態(tài)良好、人與自然和諧發(fā)展為標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)絡穩(wěn)定,引發(fā)層級網(wǎng)絡的級聯(lián)失效,導致整個網(wǎng)絡崩潰。故本文以西北典型半干旱城市包頭為研究區(qū),在GIS空間技術的支持下,利用景觀生態(tài)學原理與復雜網(wǎng)絡理論的分析方法,提取了包頭市的層級生態(tài)網(wǎng)絡,對網(wǎng)絡空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、拓撲結(jié)構(gòu)進行研究。
序言
2020年的春天給了我們更多的時間和機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?shù)刈匀痪坝^逐漸被人工景觀所代替,生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞,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)絡和景觀格局的改善作用這一研究主題,對包頭市的情況進行了實證分析。在GIS空間技術的支持下,利用景觀生態(tài)學原理與復雜網(wǎng)絡理論的分析方法,提取了包頭市的層級生態(tài)網(wǎng)絡,對網(wǎng)絡空間結(jié)構(gòu)、拓撲結(jié)構(gòu)進行了研究并發(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,城市化進程加速導致生態(tài)景觀破碎。另外,還利用ANN模型提取了元胞自動機的鄰域規(guī)則,同時利用MCR模型構(gòu)建累積耗費阻力面,基于MCR-ANN-CA模型對包頭市景觀生態(tài)網(wǎng)絡空間演化情況進行了模擬分析。
在對西北半干旱區(qū)的生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及格局演變研究的基礎上,通過對土地荒漠化、土壤侵蝕、風沙災害天氣等生態(tài)問題的變化進行分析,研究內(nèi)蒙古的林業(yè)生態(tài)工程沙塵防治效應,利用GIS和RS技術對全區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征和變化進行分析。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)工程建設對沙塵災害的驅(qū)動效應進行分析,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,林業(yè)生態(tài)工程建設規(guī)模與森林覆蓋率呈正相關關系。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),風速對于沙塵天氣......
劉建華,女,漢族,1980年5月出生,中共預備黨員,中國社會科學院技術創(chuàng)新與戰(zhàn)略管理研究中心常務理事。北京林業(yè)大學林業(yè)裝備與信息化博士研究生,中國社會科學院數(shù)量經(jīng)濟與技術經(jīng)濟研究所 ;主要從事3S技術在資源環(huán)境中的應用,復雜系統(tǒng)、復雜網(wǎng)絡分析研究等。
第一章引言1
第一節(jié)研究問題與動機3
第二節(jié)干旱區(qū)景觀格局相關研究進展11
第三節(jié)復雜系統(tǒng)理論23
第四節(jié)生態(tài)網(wǎng)絡相關研究進展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)絡層級性特點及拓撲結(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)絡空間格局模擬預測分析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)工程對沙塵源和風沙災害的影響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)風沙災害天氣防控167
第五節(jié)工程實施背景下風沙災害主要氣象因子變化剖析170
第十章基于面板模型的林業(yè)生態(tài)工程沙塵防治效應分析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)計學特征變化176
第三節(jié)各解釋因子相關性分析180
第四節(jié)林業(yè)生態(tài)工程建設對主要沙塵災害天氣影響驅(qū)動效應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203
附錄文中關鍵代碼245
后記259