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)絡空間結構結構、拓撲結構進行研究。
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)絡空間結構、拓撲結構進行了研究并發(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)絡結構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)結構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)研究結果60
第四節(jié)本章小結68
第四章包頭市主體景觀結構及格局特征分析71
第一節(jié)研究方法74
第二節(jié)研究結果76
第三節(jié)本章小結84
第五章包頭市生態(tài)網(wǎng)絡層級性特點及拓撲結構分析87
第一節(jié)研究方法90
第二節(jié)研究結果100
第三節(jié)本章小結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)研究結果131
第三節(jié)本章小結136
第七章林業(yè)生態(tài)工程對生態(tài)系統(tǒng)結構及演變的影響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)構成及分布140
第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)時空轉換及演變141
第四節(jié)森林結構及變化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動效應181
第十一章結論與討論193
第一節(jié)結論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