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由于三江地区人口增长与吸限的土地资源之间的矛盾日益突出,三江平,原大量开垦湿地,使天然状态下的汇水面积明显缩小,湿地退化现象严重。湿地退化所带来的全球环境问题已经引起了人们的很多重视,同时也促使人们对湿地进行了大量的研究、保护、恢复和重建工作。及时、准确地研究和掌握湿地资源的现状和动态变化过程对湿地的合理开发、保护以及相关政策的制定有着重要的意义。
本论文通过对三江平原北部建三江地区及洪河与三江国家级自然保护区地表覆盖现状与历史动态的遥感分类与反演,分析短时期高强度人为干扰,对保护区湿地生态系统造成的直接与间接影响;探索自然与人为双重胁迫下的湿地生态系统退化过程与机理。同时,自然和人为因素引起的湿地生境丧失已严重影响到野生生物的生存与发展,应用生态适宜性评价模型,在指导合理利用上地资源方面起到了积极的作用,其应用领域逐步拓展,体系不断丰富,其中栖息地生境适宜性评价是野生生物监控部门广泛关注的研究内容之一。又进一步探讨湿地生态廊道建设问题,为水禽生物设计一条科学可靠的保护区之间的迁徙路线,有助于扩充栖息范围和调节栖息环境。
论文主要从以下几个方面开展研究:
(1)建三江地区土地利用景观格局动态分析,以遥感影像、地形图、々题图、统计年鉴等为数据源,借助遥感和GIS技术、数学形态学以及景观指数空间化方法,在自然和社会人文背景下分析研究区上地利用景观格局动态趋势。
(2)水禽栖息地适宜性评价,获取19个空间评价因子,利用主成分分析法对评价因子降维。有机的结合二项Logistic回归模型,构造出基于像元水平的栖息地适宜性模型。
(3)湿地生态廊道建设,应用不同时相影像的NDVI值差异性,并结合滑动窗口算法,计算多尺度下的人为干扰度等级图,用于识别影像中的原始生态环境,以此构建提供水禽迁徙的湿地生态廊道的空间布局。
论文研究得出的基本结论包括:
(1)建三江地区从1954-2005年沼泽湿地面积由9.84×105 hm2减少到2.001×105 hm2.大片沼泽湿地保留在洪河和三江保护区内部,大量开垦耕地导致水资源减少,土壤向干化方向发展。洪河保护区林地有三方面的增长,砍伐后的次生林:退耕还林后的人工林;汇水面积减小,湿地植被向旱生方向演替的林地。三江保护区受人为干扰较大,1954-2005年沼泽湿地面积减少了9.98×104hm2,耕地增加了5.03×104hm2,农用地主要分布在保护区的试验区,有向核心区扩展的趋势。
(2)通过Logistic模型,得到建三江地区栖息地适宜性评价分级图,有效分析适宜性5个等级的空间尺度,其中最适宜栖息、中适宜栖息,基本适宜栖息,不适宜栖息分别占总用地的24.73%、17.69%、29.8%、24.39%和10.16%,前三类占总的72.22%。说明建三江地区的适宜水禽栖息的用地较多,主要分布在流域、低河漫滩等人为干扰少的湿地沼泽平原,此研究对水禽生境的保护和可持续发展都具有指导意义。
(3)由多尺度人为干扰度模型,界定出由弱到强的为干扰强度的聚类类型,并分析与土地利用的相关性和空间分布位置。聚类1、2、3、4人为干扰度相对较小,主要分布在原始生态环境区域,适合湿地生态廊道的建设,相反聚类5、6、7、8多为农田区和居民区干扰度较大。通过人为干扰度模型确定生态廊道的位置、尺度和内部结构,再利用人为干扰度强弱划分出核心区、试验区、边缘区、缓冲区等湿地生态廊道结构的空间分布位置,从空间大尺度上是一种有效的湿地生态廊道设计方法。