景觀尺度上的區(qū)域生態(tài)安全研究——以陜北榆林榆陽區(qū)為重點實驗區(qū).pdf

1、生態(tài)安全是近一、二十年在國內(nèi)外興起的一個新的研究領(lǐng)域，已經(jīng)引起國內(nèi)外政府部門和眾多學(xué)者的高度關(guān)注。生態(tài)安全被認(rèn)為是國家安全的基石，其研究內(nèi)容是當(dāng)前全球變化研究的重要內(nèi)容之一，也是中國持續(xù)發(fā)展和西部大開發(fā)研究關(guān)注的重點問題。當(dāng)前，有關(guān)生態(tài)安全研究的理論與方法仍有待進(jìn)一步深入，有關(guān)生態(tài)安全定量評價的方法、準(zhǔn)則、預(yù)測與預(yù)警、閾值等方面的研究是國內(nèi)學(xué)者研究的焦點，也是難點。 本論文共分三部分，第一部分是總結(jié)國內(nèi)外生態(tài)安全的研究進(jìn)展；第

2、二部分是探討景觀尺度上的生態(tài)安全研究的理論，包括論文第二、三、四章；第三部分是運用以上理論，對重點實驗區(qū)的生態(tài)安全進(jìn)行實踐研究，包括論文第五、六、七、八、九章。在理論上，①探討景觀尺度上的生態(tài)安全評價基本參照系；②提出基于生態(tài)過程的綜合反映區(qū)域生態(tài)質(zhì)量和空間格局關(guān)系的生態(tài)風(fēng)險指數(shù)與生態(tài)安全指數(shù)的計算模型。在生態(tài)安全評價標(biāo)準(zhǔn)中，將大量的生物學(xué)與環(huán)境因素的指標(biāo)評價轉(zhuǎn)化為景觀生態(tài)評價，簡化評價內(nèi)容與計算過程；③運用研究中所構(gòu)建的生態(tài)安全評價指

3、標(biāo)，在景觀柵格單元尺度上進(jìn)行生態(tài)安全閾值的探討；④充分考慮了人文社會因素在景觀變化與生態(tài)安全動態(tài)中的影響，提出區(qū)域景觀文化響應(yīng)和生態(tài)恢復(fù)措施的建議。在技術(shù)手段上，①運用3S技術(shù)和GEOCA模型，探索和分析生態(tài)安全動態(tài)模擬的方法；②運用景觀柵格單元尺度上的生態(tài)安全評價結(jié)果，分析區(qū)域內(nèi)部生態(tài)安全狀態(tài)的空間差異特征。 在研究中獲得的主要結(jié)論：①在景觀尺度上進(jìn)行區(qū)域生態(tài)安全評價和動態(tài)模擬，在揭示區(qū)域生態(tài)安全狀態(tài)的空間差異與時空動態(tài)特征

4、方面具有良好效果；②景觀本底值與景觀背景值是在景觀尺度上進(jìn)行區(qū)域生態(tài)安全研究的核心內(nèi)容之一，對景觀本底值與景觀背景值的恢復(fù)和確定的精度是決定研究成果精度的重要因素之一。在本研究中，運用研究區(qū)的歷史地理研究成果與土地利用適宜性評價結(jié)果，綜合形成區(qū)域景觀本底值與景觀背景值，在整體上把握重點實驗區(qū)一定歷史時期的景觀狀態(tài)；③運用景觀壓力指數(shù)、景觀安全格局風(fēng)險指數(shù)、景觀格局風(fēng)險指數(shù)與景觀動態(tài)風(fēng)險指數(shù)構(gòu)建的景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)和景觀生態(tài)安全指數(shù)涵蓋現(xiàn)狀

5、景觀類型的風(fēng)險狀態(tài)、景觀空間格局的潛在風(fēng)險和現(xiàn)狀風(fēng)險以及景觀動態(tài)中的風(fēng)險程度多個方面的評價，實現(xiàn)多個綜合性指標(biāo)的有機(jī)結(jié)合。從評價結(jié)果來看，生態(tài)安全指數(shù)所反映的定量指標(biāo)與根據(jù)沙漠化程度進(jìn)行生態(tài)安全定性分析的結(jié)果，在安全狀態(tài)與空間分布特征上具有很好的擬合特征；④通過對約束性因素和約束度的確定，運用GEOCA模型對沙漠化景觀的時空變化進(jìn)行模擬，反映出沙漠化景觀變化的空間差異與時間變化特征。從總體上來看，榆陽區(qū)今后沙漠化逆轉(zhuǎn)的重點區(qū)域是東南黃土

6、丘陵區(qū)、中西部地區(qū)，而沙漠化發(fā)展區(qū)主要是在北部和西南部地區(qū)。預(yù)計到2015年，重點實驗區(qū)沙漠化總面積將減少12452.7公頃；⑤運用景觀格局指數(shù)與生態(tài)壓力指數(shù)對景觀柵格聚類，根據(jù)對不同景觀類型生態(tài)安全程度的定性評價形成的安全序列與生態(tài)安全指數(shù)曲線，確定生態(tài)安全閾值。在本研究中，區(qū)域生態(tài)安全空間差異的分析結(jié)果，在總體上反映出區(qū)域當(dāng)前生態(tài)質(zhì)量狀態(tài)特征。在本研究中，實驗區(qū)的景觀柵格單元生態(tài)安全指數(shù)的臨界安全閾值確定為(6，4.5)。統(tǒng)計結(jié)果表

7、明，在沙漠化過程中，2002年榆陽區(qū)處于基本安全狀態(tài)的面積為14.80％，處于臨界安全狀態(tài)的面積為11.61％，處于不安全狀態(tài)的面積為73.59％。從實驗區(qū)整體來看，其生態(tài)安全水平處于臨界安全值域范圍下限，這一結(jié)果與相關(guān)研究結(jié)論基本一致。⑥區(qū)域響應(yīng)是生態(tài)安全研究中的重要內(nèi)容之一。本研究基于區(qū)域文化對景觀形成、演變以及對區(qū)域生態(tài)安全的影響分析，從文化視角對區(qū)域響應(yīng)進(jìn)行定性評價。在此基礎(chǔ)上，從生態(tài)安全的角度提出區(qū)域景觀生態(tài)文化的建設(shè)內(nèi)容和區(qū)