涪江流域土地利用覆被变化及生态环境效应

流域土地利用/覆被变化（landuseandlandcoverchange，LUCC）及其生态环境效应研究一直是近几年土地生态学和景观生态学关注的重点之一。本书系统介绍LUCC的研究内容、研究方法、热点以及LUCC定量化分析模型和生态环境效应模型，并以四川盆地涪江流域为研究区，借助MapGIS、ArcGIS、ENVI等软件平台，构建涪江流域1998～2018年LUCC研究所需的基础地理和专题空间数据集。在此基础上，运用景观生态学原理与方法、GIS空间分析方法和“三生空间”协调模型，开展该流域土地利用与景观格局时空分异、生态环境效应及驱动力、生态用地时空分异及生态安全评价，提出基于最小累积阻力（minimalcumulativeresistance，MCR）模型的涪江流域生态用地景观格局优化方案。

第1章 涪江流域地理环境特征 1
1.1 自然地理概况 1
1.1.1 流域地理位置 1
1.1.2 河流水系 1
1.1.3 气候水文 2
1.1.4 地形地质 4
1.1.5 自然资源 7
1.1.6 自然灾害 9
1.2 社会经济概况 10
1.2.1 行政区划及人口 10
1.2.2 GDP及其组成 11
1.2.3 工业 11
1.2.4 农业 11
1.2.5 交通 11
1.3 涪江流域水资源利用与环境保护现状 12
1.3.1 基本情况 12
1.3.2 水资源 13
1.3.3 水环境 13
1.3.4 主要问题 14
1.4 绵阳市涪江流域水资源利用与环境保护现状 14
1.4.1 基本情况 14
1.4.2 主要问题 16
1.5 涪江流域地貌特征及其与人口、经济相关性 18
1.5.1 研究区概况 19
1.5.2 研究方法 20
1.5.3 地貌特征 21
1.5.4 人口与县域经济空间分布 23
1.5.5 地貌特征与人口、经济关系 25
1.5.6 分析结果 26
参考文献 26
第2章 LUCC及生态环境效应研究理论与方法 28
2.1 LUCC及生态环境效应研究概述 28
2.1.1 LUCC研究动态 28
2.1.2 LUCC研究存在的问题 29
2.1.3 LUCC研究展望 30
2.2 LUCC及生态环境效应研究基础理论 30
2.2.1 土地生产力理论 31
2.2.2 土地区位理论 31
2.2.3 土地市场理论 31
2.2.4 可持续发展理论 32
2.2.5 地域分异规律 32
2.2.6 土地生态学理论 32
2.2.7 人地关系理论 33
2.2.8 土地信息系统理论 33
2.3 LUCC定量化分析模型 34
2.3.1 土地利用数量变化特征分析方法 34
2.3.2 土地利用程度及空间分异特征分析方法 34
2.3.3 土地利用景观格局分异特征分析方法 38
2.4 LUCC生态环境效应模型 40
2.4.1 LUCC生态环境质量模型 40
2.4.2 LUCC生态安全响应模型 44
2.4.3 LUCC生态服务功能分析模型 46
参考文献 51
第3章 涪江流域土地利用与景观格局时空分异特征 53
3.1 数据来源及处理 53
3.1.1 数据来源 53
3.1.2 数据处理 53
3.2 土地利用景观时序变化特征 54
3.2.1 土地利用程度 54
3.2.2 土地利用变化幅度分析 56
3.2.3 土地利用动态度 57
3.2.4 土地利用转移矩阵 57
3.2.5 土地利用综合动态度 59
3.2.6 分析结果 59
3.3 土地利用景观格局时空分异特征 61
3.3.1 土地利用景观格局总体特征 61
3.3.2 土地利用景观类型分异特征 62
3.3.3 分析结果 66
参考文献 67
第4章 涪江流域LUCC的生态环境效应 68
4.1 土地利用变化的植被NPP分析 68
4.1.1 植被NPP研究方法 68
4.1.2 植被NPP空间分布特征 69
4.2 土地利用变化的土壤侵蚀量分析 72
4.2.1 土壤侵蚀定量评价研究方法 72
4.2.2 土壤侵蚀定量评价分析 75
4.3 自然生态环境质量 81
4.3.1 自然生态环境质量监测研究方法 81
4.3.2 自然生态环境质量结果 82
4.4 分析结果 88
参考文献 89
第5章 涪江流域LUCC驱动力分析 91
5.1 研究方法 91
5.1.1 土地利用转移矩阵 91
5.1.2 驱动力指标体系构建 91
5.1.3 IDW空间插值 92
5.1.4 指标归一化处理 92
5.1.5 空间主成分分析 92
5.2 涪江流域土地利用变化及其驱动力定量分析 93
5.2.1 涪江流域土地利用变化分析 93
5.2.2 涪江流域土地利用变化驱动力分析 97
参考文献 103
第6章 涪江流域生态用地时空分异特征分析 104
6.1 数据来源及处理 104
6.1.1 数据来源 104
6.1.2 数据处理 105
6.2 研究方法 107
6.2.1 土地利用动态度 107
6.2.2 土地利用转移矩阵 107
6.3 土地利用类型识别 108
6.3.1 土地利用类型划分 108
6.3.2 土地利用类型时空分异特征 109
6.4 生态用地时空异质性特征分析 111
6.4.1 生态用地分类体系 111
6.4.2 生态用地时序变化特征 111
6.4.3 生态用地动态度特征 114
6.4.4 生态用地空间分异特征 115
6.4.5 生态用地土地利用转移矩阵 121
6.5 本章小结 125
参考文献 126
第7章 涪江流域生态用地生态安全评价 127
7.1 生态用地生态安全格局评价指标体系构建 127
7.1.1 指标体系构建原则 127
7.1.2 自然环境维度 128
7.1.3 社会环境维度 129
7.1.4 景观格局维度 130
7.2 空间主成分分析确定指标权重 131
7.2.1 指标权重确定方法 131
7.2.2 测算结果 132
7.3 综合景观生态安全空间分布特征 133
7.3.1 景观生态安全指数测算方法 133
7.3.2 景观生态安全指数空间分异特征 134
7.4 单维度生态安全与综合生态安全对比 135
7.4.1 自然环境维度 135
7.4.2 社会环境维度 137
7.4.3 景观格局维度 137
7.5 流域景观生态安全空间关联特征分析 139
7.5.1 评价模型与程序 139
7.5.2 测算结果分析 139
7.6 本章小结 142
参考文献 142
第8章 涪江流域生态用地景观格局优化 144
8.1 景观格局优化模型构建 144
8.1.1 最小累积阻力模型 144
8.1.2 景观格局优化效果评估 145
8.2 景观格局优化结果 146
8.2.1 生态源地识别 146
8.2.2 景观格局阻力面的确定 147
8.2.3 生态廊道的构建 149
8.2.4 生态节点的识别 151
8.3 流域景观格局优化效果评估 152
8.4 本章小结 153
参考文献 154