工程初级论文提纲

论文题目：东北天然林保护工程森林态系统服务功能变化评估（1992—2015）

摘要：2000年前后,东北地区开始实施天然林资源保护工程,以期在森林保护与经济发展间寻求平衡点。因此,如何准确的对天然林保护工程实施效果进行评估成为一个重要的科学问题。制定合理的森林规划与管理对策,可以在生态恢复与保护的同时,推动经济发展,提供决策支持。因此,本研究以东北地区1992-2015年每年的土地利用及植被归一化指数数据为基础,通过CASA模型、USLE模型和In VEST模型,在校正不同模型的参数后,对东北地区每一年的植被覆盖度、植被净初级产力（NPP）、土壤保持量和水源涵养量进行了模拟,并采用CV（coefficient variation）、MK（Mann-Kendall test）、TS（Theil–Sen Median trend）、Hurst、线性回归等方法对不同生态系统服务功能的变化趋势进行统计分析,采用Pearson相关性分析和残差分析法明确气候因子和人类活动对不同生态系统服务功能的影响,旨在科学地表征不同生态系统服务的变化趋势以及天然林保护工程对生态系统服务功能的影响,研究主要结论如下:（1）2000-2015年天然林保护工程实施初见成效,森林面积显著增加。增加的森林主要源于耕地、草地和稀疏植被。此外,由于农业的发展以及退耕还草政策的实施,草地和耕地的相互转化相对较剧烈,草地和耕地转化区域主要位于松嫩平原。（2）天然林保护工程的实施改善了生态系统质量。主要表现在天然林保护工程区植被覆盖度的增加。此外,天然林保护工程实施后,天然林保护工程区的植被覆盖度稳定性有所提高（稳定状态面积较1992-1995年提高了42.98%）,植被覆盖度变化趋势以增加为主。（3）天然林保护工程实施后,不同生态系统服务功能均得到改善。天然林保护工程区内,NPP均值年际变化在2000-2015年呈波动中上升趋势,增加速率为0.0016 a-1,2000-2015年空间分布上天然林保护工程区内76.14%NPP得到改善;土壤保持量均值年际变化由1992-1999年的减少趋势(-1.17a-1),变为2000-2015年增长趋势(14.58 a-1);水源涵养量均值年际变化由1992-1999年的减少趋势(-5.36a-1),变为2000-2015年增长趋势(8.43 a-1),空间分布上天然林保护工程区内92.86%水源涵养量呈改善趋势。（4）天然林保护工程区内,不同生态系统服务功能平均值优于非天然林保护工程区。空间分布上,NPP、土壤保持量和水源涵养量平均值在大兴安岭、小兴安岭和长白山区域相对较高;呼伦贝尔、松嫩平原和赤峰等区域NPP、土壤保持能力和水源涵养能力相对较差,草地、耕地和稀疏植被是该区域的主要土地利用类型。（5）东北地区NPP、土壤保持量和水源涵养量之间均为协同关系,且土壤保持量与水源涵养量间的协同关系显著性极高;东北地区综合生态系统服务相对重要区,仅占整个研究区面积的16.83%,并且主要分布在天然林保护工程区内。本研究全面系统的对东北地区生态系统服务功能进行了评估,不仅量化了天然林保护工程实施前后生态系统服务功能的空间演变规律和年际变化趋势,而且可以为天然林保护工程未来的实施与规划提供数据支持与参考。

关键词：东北地区;天然林保护工程;生态系统服务;植被净初级生产力;土壤保持;水源涵养

学科专业：生态学

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 生态系统服务功能

1.2.2 森林生态系统服务功能

1.2.3 天然林保护工程概况

1.3 研究内容

1.4 技术路线

1.5 主要创新点

第2章 研究区概况

2.1 研究区概况

2.1.1 地理位置及范围

2.1.2 地形特征

2.1.3 气候特征

2.1.4 土壤

2.2 社会经济概况

第3章 东北土地利用时空动态变化评估

3.1 数据来源与处理

3.2 东北地区土地利用时间演变特征

3.2.1 东北地区土地利用时间演变特征

3.2.2 东北地区土地利用结构变化特征

3.3 东北林区空间变化特征

3.3.1 1992-2000 年东北地区土地利用空间动态

3.3.2 2000-2015 年东北地区土地利用空间动态

3.4 讨论

3.5 本章小结

第4章 东北天然林保护工程区植被指数时空变化规律

4.1 数据来源与处理

4.1.1 数据来源

4.1.2 GIMMS NDVI数据校正

4.2 研究方法

4.2.1 变差系数

4.2.2 变化趋势

4.2.3 Hurst指数

4.3 结果分析

4.3.1 NDVI空间分布

4.3.2 NDVI年际变化

4.3.3 NDVI波动特征

4.3.4 NDVI变化趋势

4.3.5 NDVI变化持续性

4.4 讨论

4.5 本章小结

第5章 东北天然林保护工程区植被净初级生产力估算

5.1 数据汇总

5.2 研究方法

5.2.1 CASA模型

5.2.2 模型参数校正

5.2.3 NPP变化趋势分析

5.3 结论分析

5.3.1 模型精度验证

5.3.2 NPP空间分布

5.3.3 NPP年间变化

5.3.4 NPP变化趋势

5.4 讨论

5.5 本章小结

第6章 东北天然林保护工程区土壤保持量估算

6.1 数据汇总

6.2 数据处理

6.2.1 土壤保持模型

6.2.2 模型参数计算及修正

6.2.3 土壤保持量等级区划

6.3 结果分析

6.3.1 土壤保持量空间分布

6.3.2 土壤保持量年际分布

6.3.3 土壤保持量等级变化

6.4 讨论

6.5 本章小结

第7章 东北天然林保护工程区水源涵养量估算

7.1 模型数据来源

7.2 研究方法

7.2.1 水源涵养模拟

7.2.2 基于InVEST模型的产水量模拟

7.2.3 模型参数校正

7.2.4 分析方法

7.2.5 模型精度验证

7.3 结果分析

7.3.1 模型精度验证

7.3.2 东北地区水源涵养空间分布

7.3.3 水源涵养量年际分布

7.3.4 水源涵养波动性

7.3.5 水源涵养变化趋势

7.3.6 水源涵养可持续性

7.4 讨论

7.5 本章小结

第8章 东北地区生态系统服务综合评估

8.1 研究方法

8.1.1 东北地区生态服务协同与权衡作用

8.1.2 东北地区生态服务综合评估

8.2 结果分析与讨论

8.2.1 不同生态服务权衡与协同作用

8.2.2 生态系统服务综合评估

8.3 本章小结

第9章 结论与展望

9.1 主要结论

9.2 研究中存在的问题与展望

参考文献

附录1 东北地区1992-2015年NDVI空间分布图

附录2 东北地区1992-2015年NPP空间分布图

附录3 东北地区1992-2015 年土壤保持空间分布图

附录4 东北地区1992-2015 年水源涵养空间分布图

致谢