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区域土地利用变化效应与动力机制分析

作　者: 蒲蕾
导　师: 任志远
学　校: 陕西师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 土地利用变化生态效应生态系统服务价值驱动机制榆林市
分类号: F301.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

土地作为客观存在并且目前稀缺的自然资源之一,具有承载和养育各种生物及非生物的能力。随着全球经济快速发展,土地资源紧缺,土地生态环境恶化等问题日益凸显。土地利用变化、土地利用变化效应及驱动机制研究已然成为各国科学家研究的核心和热点。榆林市作为我国北方农牧交错带的典型区和中心地区,又处于晋陕蒙“黑三角”的重要组成部分,是新一代集煤炭、石油、天然气、盐岩等能源矿产资源的富集区和开发区,生态环境脆弱,人地关系日趋紧张。本文将榆林市作为研究区域,利用遥感影像数据得出榆林市1985、1996、2000、2010年土地利用/覆被状况,首先分析了研究区土地利用/覆被时空变化和土地结构变化；其次对榆林市1996-2010年的生态效应进行时空动态测算,通过测算榆林市生态系统服务价值反应土地利用变化的生态效应,其中生态系统服务价值根据生态系统的供给服务、调节服务、支持服务、文化服务功能价值等组成；最后分别分析了土地利用/覆被变化的自然和人文驱动因素。通过研究,本文得到的主要结论如下：(1)土地利用变化特征整体上,1985-2010年榆林市不同土地利用类型在不同阶段变化不相同。1985-1996-2000-2010年三个阶段中耕地面积呈现增加-减少-减少的发展态势,1985-2010年耕地面积数量减少,所占土地利用类型总面积由39%减少至36.44%。1985-1996-2000-2010年三个阶段中林地面积呈现减少-增加-增加的变化趋势,1985-2010年林地面积数量大幅度增加,所占比重由4.31%增加至5.55%。草地面积在研究时段内呈现增加-减少-增加的波动变化态势,所占比例由41.43%增加至45.26%。水域面积在研究时段内呈现增加-增加-减少的变化趋势,所占比例由1.14%减少至0.94%。建设用地面积呈现逐渐增加的趋势,2000-2010年迅速增加,增加率是2.2倍。未利用地面积呈现减少-增加-减少的趋势。六大土地利用类型中建设用地面积变化最大,1985-2010年增加了2.62倍。榆林市综合土地利用动态度是0.24%,说明土地利用变化整体不大。1985-2010年榆林市各区县土地变化情况不同。北六县耕地和水域面积减少,林地、草地、建设用地、未利用地面积均增加。南六县耕地、草地、未利用地面积减少,林地、水域、建设用地面积增加。其中榆林市耕地面积减少幅度最大的是靖边县,由1730.19km2减少至1376.9km2,林地面积增加幅度最大的是定边县,由166.73km2增加至369.35km2,草地面积增加幅度最大的是神木县和榆阳区,分别由3499.94km2、2361.7km2增加至4116.55km2、2945.82km2,水域面积减少幅度最大的是神木县。由164.59km2减少至119.15km2。总之北六县土地利用变化要比南六县激烈、幅度大。(2)土地利用变化的生态效应分析榆林市2010年比1996年的生态系统服务总价值的平均值增加14856.34元/(hm2·年)。不同土地利用类型的单位面积生态系统服务价值变化各不相同,耕地、林地、草地其值均增加,水域和未利用地其值减少,其中林地增加值最多,未利用地减少值最多。在两大基本地貌类型中,黄土丘陵沟壑区单位面积生态服务价值大于风沙草滩区,风沙草滩区其值在研究时段内年递减速率是28.77%,黄土丘陵沟壑区年增加率是47.99%。在坡度方面,生态系统服务价值总量在6°-15°最大,并且2010年比2006年增加37.44×10元。在区县差异方面,北六县单位面积生态系统服务价值远大于南六县,并且除去榆阳区外其余各县值均增加。北六县生态系统服务总价值大于南六县,其中定边县生态系统服务总价值增加量最多,达4039.12×108元。(3)自然因素对土地利用结构和面积的影响耕地、林地、草地、水域主要分布在黄土丘陵沟壑半干旱气候带,分别占各自总面积的5.3%、54.68%、50.12%、54.19%,建设用地和未利用地主要分布在风沙滩地重干旱气候带,分别占各自总面积的75.86%、84.39%。耕地面积和草地面积在1050-1200米高程范围最大,林地面积和水域面积在529-1050米高程范围最大,建设用地和未利用地面积在1200-1350米高程范围最大,分别占各自总面积的33.84%、31.13%、29.88%、62.18%、33.97%、55.66%。耕地主要分布于盐土和黑垆土中,林地主要分布于红土和黑垆土中,草地主要分布于红土中,水域主要分布于盐土、红土、黑垆土中,建设用地和未利用地主要分布于红土中,分别占各自总面积的29.7%、38.86%、27.57%、38.78%、29.21%、21.02%、20.32%、22.5%、19.72%、57.52%和77.96%。(4)土地利用变化的人文驱动机制榆林市北六县土地利用变化最重要的影响因素是人口数量的变化、社会经济的发展、农业机械技术水平的发展。南六县土地利用变化最重要的影响因素是城市化发展水平、社会经济的发展、农业机械化水平的发展。农业技术、人民收入、城市化水平、产业结构和人口数量的变化,促使榆林市北六县土地需求量大大增加,这就通过减少耕地和未利用地的面积,来增加建设用地的面积,用以满足人们对生活质量日益增加的要求和社会发展对建设用地等硬性指标的需求。南六县人口总量和城市化水平促使建设更多的基础设施来满足人们的需求。文章的特色点在于：在分析1985-2010年榆林市土地利用变化情况时,又深入研究了其北六县和南六县的时空动态,以至全文研究都围绕南北区域的差异性来展开,进而揭示了影响各自土地利用变化的主要因素。在分析榆林市土地利用变化的人文驱动因素时,首先分析了研究区人口数量、经济发展、产业结构、技术水平、政策因素等人文因素的特点,这为之后的驱动机制研究提供了更多的依据。

全文目录

摘要  3-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-16
  1.1 研究背景和研究意义  12-13
  1.2 研究现状与进展  13-16
    1.2.1 土地利用变化效应研究现状与进展  13-14
    1.2.2 土地利用变化动力机制研究现状与进展  14-15
    1.2.3 研究中存在的主要问题  15-16
第二章研究内容与方法  16-26
  2.1 研究内容  16
  2.2 研究方法及技术路线  16-22
    2.2.1 数据处理及方法  16-21
    2.2.2 技术路线  21-22
  2.3 研究区概况  22-26
    2.3.1 自然资源条件  22-24
    2.3.2 社会经济条件  24-26
第三章榆林市土地利用变化动态研究  26-40
  3.1 榆林市土地利用变化时空动态分析  26-29
    3.1.1 研究区土地利用变化的幅度  27-28
    3.1.2 研究区土地利用变化的速度  28-29
  3.2 榆林市土地利用变化面积和结构区域差异  29-40
    3.2.1 各区县不同土地利用类型面积变化  30-35
    3.2.2 不同土地利用类型的区域差异性  35-40
第四章榆林市土地利用变化生态效应分析  40-54
  4.1 土地利用变化生态效应分析的的理论与方法  40-42
    4.1.1 基础理论  40-41
    4.1.2 研究方法  41-42
  4.2 基于土地利用变化的生态系统服务价值分析  42-43
  4.3 研究区生态系统服务价值动态  43-54
    4.3.1 生态系统服务价值图谱分析  43-49
    4.3.2 土地生态系统服务价值地类差异  49-50
    4.3.3 土地生态系统服务价值地貌差异  50-51
    4.3.4 土地生态系统服务价值坡度差异  51-52
    4.3.5 土地生态系统服务价值区县差异  52-54
第五章榆林市土地利用变化与自然驱动因素关系研究  54-62
  5.1 气候因素  55-56
    5.1.1 不同气候分区的土地利用类型面积  55-56
  5.2 地形因素  56-58
    5.2.1 不同地形情况下的土地利用类型面积  56-58
    5.2.2 土地利用类型与地形因素的关系  58
  5.3 土壤因素  58-62
第六章榆林市土地利用变化与人文驱动力关系研究  62-78
  6.1 研究区人文因素特征  62-65
    6.1.1 人口情况  62-63
    6.1.2 经济发展情况  63
    6.1.3 产业结构情况  63-64
    6.1.4 技术水平情况  64-65
    6.1.5 政策因素  65
  6.2 研究区人文因素与土地利用变化定性分析  65-68
    6.2.1 人口变化对土地利用变化的影响  65-66
    6.2.2 经济发展对土地利用变化的影响  66
    6.2.3 产业结构对土地利用变化的影响  66-67
    6.2.4 技术水平对土地利用变化的影响  67-68
  6.3 研究区人文因素与土地利用变化定量分析  68-78
    6.3.1 人文因素的选择  68-69
    6.3.2 主成分分析和多元线性回归分析  69-78
第七章结果与讨论  78-82
  7.1 主要结果  78-80
  7.2 问题讨论  80-82
    7.2.1 特色点  80
    7.2.2 不确定性分析  80-82
参考文献  82-86
致谢  86-88
攻读学位期间科研成果  88

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