基于遥感和InVEST模型的辽宁省退耕还林工程生态效应评估
发布时间：2023-11-12 19:52
退耕还林工程是中国乃至世界上投资最大、涉及面最广的一项重大生态工程,对于改善生态环境、促进经济可持续发展具有重要意义。辽宁省作为是我国重要的农业、林业基地和著名的老工业基地,也是我国重要的生态屏障。退耕还林工程的实施使得东北地区局部地区自然生态系统得到一定程度的恢复,但是森林生态功能退化、草地和湿地快速减少、农田质量退化和城镇化占用等威胁仍然显著。随着城市化进程加快、国家粮食安全战略基地作用的进一步强化和经济转型发展,东北地区生态系统面临的压力必将进一步加大。科学、客观地评估重大生态工程的生态效应,明确重大生态工程实施过程中的主要影响因素,进而提出相应的解决对策,是辽宁省生态文明建设的重大科技需求。本研究基于多源遥感数据并结合InVEST模型,分析了2000年-2015年期间辽宁省生态系统宏观结构变化与退耕还林的空间特征,评估了辽宁省全境和退耕还林实际发生区的主要生态系统服务能力变化,应用结构方程模型(SEM)定量分析了还林实际发生区主要生态系统服务变化的影响因素。(1)2000年-2015年期间,辽宁省森林面积净净增加220 km2,草地面积减少383km
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景、目的及意义
1.1.1 选题背景及依据
1.1.2 选题目的及意义
1.2 国内外退耕还林工程政策
1.2.1 国外退耕还林政策
1.2.2 国内退耕还林政策
1.3 生态系统评估的研究进展
1.3.1 生态系统结构和功能认识
1.3.2 生态系统健康评价
1.3.3 生态系统服务价值评估
1.3.4 生态系统压力、状态和响应评判
1.3.5 千年生态系统评估
1.4 退耕还林工程评价研究
1.4.1 退耕还林区森林恢复评估
1.4.2 退耕还林生态系统服务评估
1.4.3 InVEST生态系统服务评估模型的研究进展
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
1.5.3 创新点
第2章 研究区概况及数据
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 水文特征
2.1.5 土壤与植被
2.1.6 辽宁省生态功能区划
2.2 数据收集及预处理
2.2.1 Landsat遥感影像数据
2.2.2 MODIS遥感数据产品
2.2.3 土壤采样数据
2.2.4 生态系统分类与植被生态参数野外验证数据
2.2.5 其他辅助数据
第3章 研究方法
3.1 基于遥感技术的生态系统分类方法
3.1.1 生态系统分类系统
3.1.2 面向对象的遥感图像分类方法
3.1.3 决策树分类方法
3.1.4 生态系统分类精度评价
3.2 植被生态参数估算方法
3.2.1 叶面积指数
3.2.2 植被覆盖度
3.2.3 植被净初级生产力
3.2.4 植被生态参数精度验证
3.3 InVEST模型的生态系统服务评估
3.3.1 生态系统碳储量估算模型
3.3.2 水源涵养量估算模型
3.3.3 生境质量估算模型
3.3.4 土壤保持量估算模型
3.4 结构方程模型
3.4.1 模型原理
3.4.2 模型适配度检验
3.4.3 模型修正
第4章 辽宁省生态系统宏观结构变化与退耕还林空间特征
4.1 辽宁省森林生态系统时空特征
4.1.1 森林生态系统面积及空间分布
4.1.2 森林生态系统时空变化分析
4.2 辽宁省草地生态系统时空特征
4.2.1 草地生态系统面积及空间分布
4.2.2 草地生态系统时空变化分析
4.3 辽宁省湿地生态系统时空特征
4.3.1 湿地生态系统面积及空间分布
4.3.2 湿地生态系统时空变化分析
4.4 辽宁省农田生态系统时空特征
4.4.1 农田生态系统面积及空间分布
4.4.2 农田生态系统时空变化分析
4.5 辽宁省人居生态系统时空特征
4.5.1 人居生态系统面积及空间分布
4.5.2 农田生态系统时空变化分析
4.6 2000 年-2015 年期间退耕还林面积与特征
4.6.1 退耕还林面积与空间分布
4.6.2 退耕还林实际发生区的地形特征
4.6.3 退耕还林实际发生区的造林类型
4.7 本章小结
第5章 辽宁省全省与退耕还林实际发生区植被生态参数变化
5.1 辽宁省植被叶面积指数变化评估
5.2 辽宁省植被覆盖度变化
5.3 辽宁省植被净初级生产力变化
5.4 四个生态功能区的植被生态参数变化
5.5 辽宁省退耕还林实际发生区植被生态参数变化
5.6 本章小结
第6章 辽宁省全省与退耕还林实际发生区生态系统服务变化与驱动因素
6.1 辽宁省生态系统碳储量变化评估
6.2 辽宁省水源涵养量变化评估
6.3 辽宁省生境质量变化评估
6.4 辽宁省土壤保持能力变化评估
6.5 四个生态功能区生态系统服务能力变化
6.5.1 辽东山地丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.2 辽西低山丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.3 辽东半岛低山丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.4 辽河平原生态区生态服务能力变化
6.5.5 未来退耕还林工程对各功能区生态系统服务的影响
6.6 退耕还林实际发生区生态系统服务能力变化与驱动因素..
6.6.1 退耕还林实际发生区生态系统碳储量变化与驱动因素
6.6.2 退耕还林实际发生区水源涵养能力变化与驱动因素.
6.6.3 退耕还林实际发生区生境质量变化与驱动因素
6.6.4 退耕还林实际发生区土壤保持量变化与驱动因素
6.7 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 不足与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3863836
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景、目的及意义
1.1.1 选题背景及依据
1.1.2 选题目的及意义
1.2 国内外退耕还林工程政策
1.2.1 国外退耕还林政策
1.2.2 国内退耕还林政策
1.3 生态系统评估的研究进展
1.3.1 生态系统结构和功能认识
1.3.2 生态系统健康评价
1.3.3 生态系统服务价值评估
1.3.4 生态系统压力、状态和响应评判
1.3.5 千年生态系统评估
1.4 退耕还林工程评价研究
1.4.1 退耕还林区森林恢复评估
1.4.2 退耕还林生态系统服务评估
1.4.3 InVEST生态系统服务评估模型的研究进展
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
1.5.3 创新点
第2章 研究区概况及数据
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 水文特征
2.1.5 土壤与植被
2.1.6 辽宁省生态功能区划
2.2 数据收集及预处理
2.2.1 Landsat遥感影像数据
2.2.2 MODIS遥感数据产品
2.2.3 土壤采样数据
2.2.4 生态系统分类与植被生态参数野外验证数据
2.2.5 其他辅助数据
第3章 研究方法
3.1 基于遥感技术的生态系统分类方法
3.1.1 生态系统分类系统
3.1.2 面向对象的遥感图像分类方法
3.1.3 决策树分类方法
3.1.4 生态系统分类精度评价
3.2 植被生态参数估算方法
3.2.1 叶面积指数
3.2.2 植被覆盖度
3.2.3 植被净初级生产力
3.2.4 植被生态参数精度验证
3.3 InVEST模型的生态系统服务评估
3.3.1 生态系统碳储量估算模型
3.3.2 水源涵养量估算模型
3.3.3 生境质量估算模型
3.3.4 土壤保持量估算模型
3.4 结构方程模型
3.4.1 模型原理
3.4.2 模型适配度检验
3.4.3 模型修正
第4章 辽宁省生态系统宏观结构变化与退耕还林空间特征
4.1 辽宁省森林生态系统时空特征
4.1.1 森林生态系统面积及空间分布
4.1.2 森林生态系统时空变化分析
4.2 辽宁省草地生态系统时空特征
4.2.1 草地生态系统面积及空间分布
4.2.2 草地生态系统时空变化分析
4.3 辽宁省湿地生态系统时空特征
4.3.1 湿地生态系统面积及空间分布
4.3.2 湿地生态系统时空变化分析
4.4 辽宁省农田生态系统时空特征
4.4.1 农田生态系统面积及空间分布
4.4.2 农田生态系统时空变化分析
4.5 辽宁省人居生态系统时空特征
4.5.1 人居生态系统面积及空间分布
4.5.2 农田生态系统时空变化分析
4.6 2000 年-2015 年期间退耕还林面积与特征
4.6.1 退耕还林面积与空间分布
4.6.2 退耕还林实际发生区的地形特征
4.6.3 退耕还林实际发生区的造林类型
4.7 本章小结
第5章 辽宁省全省与退耕还林实际发生区植被生态参数变化
5.1 辽宁省植被叶面积指数变化评估
5.2 辽宁省植被覆盖度变化
5.3 辽宁省植被净初级生产力变化
5.4 四个生态功能区的植被生态参数变化
5.5 辽宁省退耕还林实际发生区植被生态参数变化
5.6 本章小结
第6章 辽宁省全省与退耕还林实际发生区生态系统服务变化与驱动因素
6.1 辽宁省生态系统碳储量变化评估
6.2 辽宁省水源涵养量变化评估
6.3 辽宁省生境质量变化评估
6.4 辽宁省土壤保持能力变化评估
6.5 四个生态功能区生态系统服务能力变化
6.5.1 辽东山地丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.2 辽西低山丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.3 辽东半岛低山丘陵生态区生态服务能力变化
6.5.4 辽河平原生态区生态服务能力变化
6.5.5 未来退耕还林工程对各功能区生态系统服务的影响
6.6 退耕还林实际发生区生态系统服务能力变化与驱动因素..
6.6.1 退耕还林实际发生区生态系统碳储量变化与驱动因素
6.6.2 退耕还林实际发生区水源涵养能力变化与驱动因素.
6.6.3 退耕还林实际发生区生境质量变化与驱动因素
6.6.4 退耕还林实际发生区土壤保持量变化与驱动因素
6.7 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 不足与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3863836
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