灞河中上游流域景观变化特征及生态健康评价

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：１５０３００４｜ｔＡ＾ＬＡＡｌＴＥＧＨＮＯＬＯｅＹＳＨＡＡＮＸＩＩＥＮＣＥ＆ｆ０ＩＵＮＩＶＥＲＳＴＹＯＦＳＣ硕士学位论文？？．ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ灌河娜—及生纖评价张偷笛指导教师姓名：赵串串副教授Ｉ｜学科专业：环境科学论文提交日期：２０１８年３月：：：；｜论文答辩日期２０１８５月：／Ｉ／：年藝：：学位授予单位：陕西科技大学ｙ９１■｜ｙ■■申请理学硕士学位论文论文题目：灞河中上游流域景观变

2、化特征及生态健康评价学科门类：理学一级学科：环境科学与工程培养单位：环境科学与工程学院硕士生：张愉笛导师：赵串串副教授2018年5月TheStudyofLandscapeEcologicalEvolutionCharacteristicsandEcosystemHealthinBaheMiddle-upRiverBasinAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScien

3、ceByYudiZhangThesisSupervisor:Vice-Prof.ChuanchuanZhaoMay2018灞河中上游流域景观变化特征及生态系统健康评价摘要灞河是发源于秦岭蓝谷的一条河，是“八水绕长安”中的八水之一。灞河既是重要的生态河道，文化廊道，也是西安东部的生态屏障。作为陕西省关中境内的一条城市河流，灞河流域的生态健康与人类息息相关。近些年，随着经济的快速发展和人口增多，灞河流域承受的压力也逐渐增大。尤其是灞河流域的上、中游地区，具有较强的生态敏感性，易对下游、渭河流域等造成威胁，引发生态安全问题。因此，本课题以灞河中上游流域为研究对象，

4、在景观尺度下，分析其景观格局演变特征及发展趋势，并依据相关理论、经验，结合研究数据，建立了流域生态系统健康评价体系，评价了灞河中上游流域生态系统健康，对其存在的生态问题进行了探究，并提出了建议，对于流域生态学、景观生态学等方面的研究有重要的实证意义。研究结论如下：在ENVI软件和ArcGIS软件的支持下，基于2007年与2016年两期遥感影像提取归一化植被指数（NDVI）、归一化水指数（NDWI）和垂直植被指数（PVI），并与遥感影像原本具有的波段融合为多源数据，运用决策树分类法进行遥感解译。最终获得了草地、林地、耕地、建设用地、水域和未利用地六种景观类型，

5、两期分类总精度均在83％以上。通过对灞河中上游流域类型水平和景观水平演变特征分析可得：2007年至2016年，林地在整个景观中占据优势地位，且破碎度较低，相比其余景观类型来说更为健康。草地的面积减少4368hm²，景观聚集化且规则化。建设用地面积增加了18％，向破碎化程度加深的方向发展。耕地的面积减少6896hm²，结构较为松散，有土地面积小而斑块块数多的趋势。未利用地的面积有所减少且形状趋于复杂化。水域基数较小，面积与各景观指数的变化都不大，但亦可看出它有破碎化的趋势。就整体景观而言，各斑块连接度变高，格局分布较为合理，景观类型所占比例差异较大，景观的破碎

6、化程度变低。整体景观格局走向聚集、健康的状态。利用GIS空间分析技术可得，草地减少的面积主要转化给林地，耕地面积的减少是因为转化给林地、建设用地，未利用地减少的面积大都转化为耕地和建设用地。基于马尔可夫模型（Markov）预测可知，灞河中上游流域从2025年到2043年中，草地、耕地和未利用地面积分别减少3756hm²、I3590hm²和81hm²。林地面积有了显著增加，变化值为7958hm²。水域体现出缓慢下降趋势，建设用地面积也呈现出一定的增加趋势。基于压力—状态—响应（PSR）模型，对灞河中上游流域的生态系统健康进行综合评价可得，2007年和2016年

7、的综合健康值分别为为0.5208，0.6138，健康等级由三级升到二级水平。说明2016年流域生态系统具有比较强的活力和比较合理的结构，因此生态系统相对比较稳定。但2016年的生态健康值刚刚达到二级标准（0.4~0.6）的范围，生态并未完全恢复健康，因此仍需重视灞河中上游流域生态功能的保护和恢复。关键词：灞河流域，景观格局分析，马尔可夫过程，PSR模型，生态健康评价IITheStudyofLandscapeEcologicalEvolutionCharacteristicsandEcosystemHealthinBaheMiddle-upRiverBasin

8、ABSTRACTTheBaheRiverisariv