生态农牧业发展论文提纲

论文题目：毛乌素沙地植被恢复以及其对生态系统服务的影响

摘要：防治荒漠化对中国保护自然资源和维护可持续发展至关重要,而脆弱的生态环境和加速的人类活动在很大程度上增加了整体难度。为缓解环境退化的影响,中国花费了大量的时间、资金和人力开展了一系列大规模的生态保护工程。因此进行工程实施后植被的系统调查和长时间的监测,评估其植被恢复情况以及对相应的生态系统服务的影响,对生态工程的评估和指导具有重要意义。本文以毛乌素沙地为研究区,旨在利用土地覆盖变化和归一化植被指数（NDVI）变化趋势分析相结合的方法揭示毛乌素沙地实施大规模生态工程后植被变化情况,并进一步探究植被变化对生态系统服务的影响,通过对生态系统服务之间的权衡和协同作用的分析来探究生态系统服务之间的交互作用,为毛乌素沙地生态系统服务生态分区管理提供决策依据,为毛乌素沙地甚至其它地区未来植被生态系统恢复提供科学合理的参考。得到以下主要结论:（1）从植被恢复情况来看,毛乌素沙地2000年后植被恢复明显,NDVI整体呈上升趋势,其中显著上升（P＜0.05）地区覆盖面积达到了67.73%,而显著下降（P＜0.05）地区所占研究区面积极小,只有0.23%。土地利用变化上建设用地扩张严重,主要是草地、耕地、水域与湿地转入所致;从面积变化以及变化强度上看,草地为沙地转入转出的主要地类。（2）NDVI发生显著变化的地方多发生在地类未转换地区,NDVI的上升多是因为沙地、低覆盖度草地、耕地与中覆盖度草地等地类内部植被的改善,其次是因为耕地与低覆盖度草地之间的相互转化。小部分NDVI下降地区多是因为沙地、耕地与低覆盖度草地内部之间植被的变差,以及耕地、沙地与高覆盖度草地转向建设用地所致。（3）本文量化的6项生态系统服务:粮食产量、肉类供应、产水服务、固碳服务（NPP）、土壤保持量和森林休闲分别表现出不同的时空分异特征。（4）产水服务与土壤保持服务之间呈现出稳定的权衡关系,即负显著性相关关系;粮食产量与除产水服务之外的所有服务都表现出协同关系;NPP与土壤保持服务之间一直表现出良好的协同性;文化服务森林休闲与三项供应类服务（产水服务、粮食产量和肉类供应）之间表现出稳定的协同关系;从2000年到2015年生态系统服务之间的交互作用即权衡协同关系具有很强的相似性,并未明显变化。（5）基于生态系统服务簇的研究框架,可从多项生态系统服务交互特征的角度将毛乌素沙地分为四个生态功能区,并提出相应的管理模式。其中“生态系统服务高交付区”应当注重建立生态农牧业开发模式;“中部沙地土壤侵蚀区”应当着重注意沙地的治理,提高土壤保持能力;“生态系统服务低交付区”应当强调生态平衡的保护、草地的合理经营和充分开发利用相结合;“植被高恢复区”应当在以后的管理中更要充分考虑水资源短缺,避免过度开采地下水资源,实现沙区经济社会的可持续发展。植被恢复直接影响了毛乌素沙地生态系统服务之间的交互作用,进一步影响了生态功能分区变化,随着植被的恢复导致其他区域逐步向植被高恢复区转化。

关键词：毛乌素沙地;植被恢复;强度分析;生态系统服务;生态系统服务簇

学科专业：地图学与地理信息系统

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景及选题意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 荒漠化评估与监测

1.2.2 生态系统服务的分类与评估

1.2.3 生态系统服务权衡协同与应用管理

1.3 研究内容及创新点

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 研究区概况及数据准备

2.1 研究区概况

2.2 研究数据

3 研究方法

3.1 强度分析方法

3.2 季节趋势分析方法

3.3 量化生态系统服务

3.3.1 产水量服务计算

3.3.2 NPP计算

3.3.3 土壤保持量服务计算

3.4 生态系统服务簇

4 毛乌素沙地植被变化

4.1 土地利用变化分析

4.1.1 间隔层次的总体变化趋势分析

4.1.2 地类层次的变化分析

4.1.3 转变层次的变化分析

4.2 基于NDVI的土地利用隐形变化分析

4.2.1 基于NDVI的植被变化趋势分析

4.2.2 基于NDVI的土地利用隐形变化分析

4.3 本章小结

5 生态系统服务时空格局以及对植被恢复的响应

5.1 供应类服务时空变化趋势

5.1.1 粮食产量

5.1.2 肉类供应

5.1.3 产水服务

5.2 调节类服务时空变化趋势

5.2.1 NPP

5.2.2 土壤保持量

5.3 文化类服务时空变化趋势

5.4 生态系统服务对植被恢复的响应

5.5 本章小结

6 生态系统服务之间交互作用与分区管理

6.1 生态系统服务对的权衡和协同

6.1.1 多尺度生态系统服务之间的权衡和协同

6.1.2 生态系统服务之间的权衡强度分析

6.2 基于生态系统服务簇的权衡协同和分区管理

6.2.1 生态系统服务高交付区管理模式

6.2.2 中部沙地土壤侵蚀区管理模式

6.2.3 生态系统服务低交付区管理模式

6.2.4 植被高恢复区管理模式

6.3 生态系统服务交互作用对植被恢复的响应

6.4 本章小结

7 研究结论与展望

7.1 研究结论

7.2 研究特色与创新之处

7.3 不足与展望

参考文献

个人简介

导师简介

获得成果目录

致谢