基于gis的山区县域土地生态安全评价与土地利用优化调控研究-硕士学位论文

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1、山东农业大学硕士学位论文基于GIS的山区县域土地生态安全评价与土地利用优化调控研究姓名：曲衍波申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：齐伟20080615缩写GISRSGPSDEMRUSLELESMCRSPSS符号或缩略词说明英文GeographicInformationSystemRemoteSensingGlobalPositionSystemDigitalElevationModelReviselUniversalSoilLossEquationLandEcologicalEvaluationIndexMinimumCumulativ

2、eResistanceStatisticalProgramforSocialSciences中文说明地理信息系统遥感全球定位系统数字高程模型通用土壤侵蚀方程土地生态安全指数最小累积阻力模型社会科学统计程序关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借

3、阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。’。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名导师签名日期、Z^．磊一羧多—夕／∥／、支。囝一。r。，分山东农业人学倾土学位论义摘要土地生态安全研究是土地科学研究领域的一个新的主题，已成为国家安全和区域安全研究的重要组成部分。安全的土地生态系统是土地生产最优化的保障，也是社会经济可持续发展的基石，而在地形多变、资源分布差异显著、经济发展相对落后的山区，开展土地生态安全研究对区域生态安全建设和农业结构调整又

4、显得尤为重要。土地生态安全研究主要包括土地生态安全评价和土地利用优化设计，前者是揭示区域生态安全状况及空间变异的有效手段，后者则为解决土地生态问题提供理论支持和科学依据。山区土地生态安全是由自然条件和人为影响等多种因素相互作用所产生的一定区域生态状况的综合反映。当前山区主要的生态问题是水土流失和人类各种生产活动造成的土地污染。本文在GIS和遥感支持下，以胶东半岛典型山区栖霞市为例，在建立该市地学数据库的基础上，首先对该市土壤侵蚀变化和土壤重金属污染程度进行初步研究，并分别对其变化机理和生态风险进行分析，明确了该市土地生态状况的自然本底和人为

5、影响特征：在此基础上，综合地形、年降水量、土壤质地、土壤有机质含量、土层厚度、土壤重金属污染度、土地利用强度、植被覆盖度道路影响度和城镇影响度等9项指标，运用地形位主导因子空间评价模型，进行了栖霞市县域的土地生态安全综合评价。最后，结合评价结果和研究区土地利用特征，以“整体生态安全一局部生态恢复"为切入点，以土地利用优化调控为途径，分别从宏观和微观尺度，进行了土地利用优化模式和土地利用格局调控的探讨。通过本研究得出主要结论如下：(1)1987．2003年间，栖霞市土壤侵蚀量共计减少369．55×104t，水土流失治理效果明显；空间分布上，由

6、东部牙山和西北部艾山为主干形成的东南一西北分水岭向西南和东北方向土壤侵蚀强度逐渐降低。120．300m高程范围和8．25。坡度范围是土壤侵蚀强度减轻或增强的主要地段，林地和园地是栖霞市减少水土流失的有效类型，草坡地限制土壤侵蚀的效果也比较明显，而坡耕地和未利用地则是土壤侵蚀综合治理基于GIS的山区县域土地生态安全评价与土地利用优化调控研究的关键。土壤侵蚀变化的生态风险呈“整体安全，局部警戒”状态，安全与较安全级占全市面积的90％，警戒级占10％。山地中上部的森林砍伐和抚育的失衡是生态恶化的主要原因。(2)栖霞市表层土壤中Cu、Zn、Cd、C

7、r、Pb和Ni六种重金属含量均未超过国家《土壤环境质量标准》的二级标准，空间分布均属于中等变异。区域性的地质岩性和土壤质地及非区域性的施肥和喷洒农药等因素是影响栖霞市土壤重金属含量空间分异的主要因素，由于不同元素空间变异的主导因素各异，形成了其不同的空间变异特征。土壤Pb、cr和Ni含量空间分布较相似，中东部山地区域高于中西部的丘陵和倾斜平地，表明地质岩性和成土母质与三者含量空间吻合较好。土壤Cu含量较高区域主要分布在西南部和东北部的丰产果园，主要与蓝矾和波尔多液等含Cu药剂的使用有关；土壤Zn含量高的样点主要分布在南部的果园，主要与富Zn

8、复合肥的使用有关；土壤Cd含量高的样点主要分布在中部园区，主要源于磷肥和地膜的使用。土壤重金属生态风险分析表明，栖霞市土壤环境整体上处于安全状态，北部和中部小范围区域处于预警状态