基于VOR模型的滇池流域生态系统健康多尺度评价研究

来源 :云南财经大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyw2dy2001
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滇池流域是具有特殊性的高原流域,具有生态脆弱性,同时也是云南省社会经济政治文化发展的中心,具有重要的地位,目前随着社会经济和城镇化的不断发展,滇池流域生态系统健康隐患严重。因此,开展滇池流域生态系统健康多尺度的评价,有利于为多尺度流域生态系统健康评价提供理论基础,也为滇池流域生态系统健康保护提供实践指导。本研究以滇池流域2000年、2005年、2010年、2015年和2018年Landsat遥感影像与DEM和行政图为基础数据源,利用ENVI和ArcGIS软件进行解译,得到滇池流域2000年、2005年、2010年、2015年和2018年5年的土地利用图,利用Fragstats软件得到滇池流域景观格局指数,并根据景观格局指数的变化趋势选择适宜的研究粒度,建立VOR模型分别从样方尺度、生态尺度和行政尺度三个尺度对滇池流域生态系统健康进行评价,通过叠加分析的方法最终选择出适宜的评价尺度。主要的研究结果如下:(1)滇池流域在类型水平上景观指数粒度效应主要分3类:第1类景观指数,此类指数随着粒度的增加呈下降的趋势,具有较强的粒度效应,且各景观类型之间的差距逐渐减小。第2类景观指数,此类指数随着粒度的增加呈上升的趋势,粒度效应较为明显,且各类景观之间的差距呈上升的趋势。第3类景观指数,此类景观格局指数随着粒度的增加变化较为平缓。拐点集中在150m和330m粒度。根据拐点法,选择出150m是最适宜的研究粒度。(2)根据VOR模型的内涵,从活力、组织结构和恢复力3个方面选取能切实反应流域生态系统健康状况的指标,评价指标体系归纳为:(1)准则层:包括活力、组织结构和恢复力,权重分别是0.2014、0.6796和0.1190;(2)指标层7个指标:植被归一化指数、林地覆盖率、多样性指数、均匀度指数、蔓延度指数、散布与并列指数以及综合弹性值,权重分别是0.2014、0.0840、0.2208、0.2244、0.0694、0.0810、0.1190。(3)在样方尺度下,滇池流域生态系统健康评价结果表明:(1)随着样方的不断增大生态健康最小值出现波动,最大值相对较稳定。随着样方尺度的不断变大信息的损失程度也在不断的增加,但是10 km×10 km样方尺度对细节表示程度较高,同时生态系统的完整性高于5 km×5 km样方尺度,因此10 km×10 km样方尺度是最适宜的尺度;(2)2000-2018年生态健康综合得分呈先降低后上升的趋势,主要分布规律大致相一致,主要是在滇池及其附近湖滨区生态系统健康值较低;(3)滇池流域生态系统健康等级主要是1-4等,随着时间的推移,3等和4等的面积在不断的增加,同时也是占据主要面积,到了2018年只有3等和4等,说明滇池流域的生态系统健康的状况在好转,1等和2等的面积较小,并呈不断下降的趋势。(4)在生态尺度下,滇池流域生态系统健康评价结果表明:(1)2000-2018年滇池流域的生态系统健康值在0.0000到0.8000之间,在北部与南部的部分区域生态系统健康评价值较为高,其分布较为分散,大部分分布在在流域的中部地区;低值主要集中在滇池北部的城镇区域。(2)生态系统健康等级主要是2-4等,说明滇池流域生态系统健康状况相对较好,3等在流域的中部北部与南部均有分布,主要是集中在流域的北部与中部,2等主要是集中在滇池的北部昆明的主城区,同时在南部晋宁的城区也有小面积的分布。(3)2000-2018年间,3、4等的面积占比最大,呈先上升后下降的趋势。(5)在行政尺度下,滇池流域生态系统健康评价结果表明:(1)生态系统健康值在0.1000到0.9000之间,滇池流域的生态系统健康高值主要是集中在滇池流域的南部,其中包括了大部分的滇池和滇池周边的台地地区,最低点是在滇池流域的西北部的部分区域,同时西部区域的值相对较高,而中部和北部与东部的值相对较低。(2)生态系统健康等级主要是2-4等,3等在流域的中部北部与东部均有分布,主要是集中在流域的北部与中部,2等主要是集中在滇池流域的北部。(3)2000-2018年,3等和4等面积占比之和分别为:0.8187、0.6883、0.8192、0.0.8261、0.9969,呈不断上升的趋势,并在2018年达到最高值,说明滇池流域生态系统健康状况在不断的改善。(6)样方尺度、行政尺度以及生态尺度滇池流域生态系统健康评价结果的叠加分析结果显示,在2000年、2005年、2010年、2015年和2018年生态尺度与其他尺度的评价结果重叠的面积最大,且在生态尺度下生态系统的完整性保持的最好,最终确定生态尺度为最适宜的滇池流域评价尺度。
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