基于RS和GIS的石羊河流域生态脆弱性评价研究

基于RS和GIS的石羊河流域生态脆弱性评价研究

生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济、社会发展的基础。人口的急剧增加和资源的不合理利用,使生态系统自身的协调能力不断下降,人类生存的环境呈现出越来越脆弱的趋势。生态脆弱性已成为当前全球变化与可持续发展研究中的热点问题。干旱地区,是生态环境敏感和脆弱的地区,也常是土地退化现象较为严重的地区。研究此类地区生态脆弱性及其空间分异特征,对指导人类正确利用自然资源、保护生态环境,实现经济社会可持续发展方面具有重要的意义。 本研究以西北干旱地区的一个典型内陆河流域—石羊河流域为研究对象,利用4期遥感影像,结合地形资料、气象资料和其它地学辅助信息,经过计算获取各专题空间指标因子栅格大小为100m×100m的分布图,并将栅格图像统一于同一空间框架中,利用遥感的数据处理功能实现各评价因子数据的标准化处理,在GIS支持下建立基于格网的多源空间数据叠加的主成分分析法评价模型,利用该模型对石羊河流域生态脆弱性状况进行评定,在此基础上进行脆弱性等级划分,最后分析了生态脆弱性空间分异规律及其成因。成果可为正确评价石羊河流域的发展过程和状态、改善流域内各县市生态状况,进而为流域可持续利用决策及生态环境保护提供科学参考。研究的结论主要有: (1)根据国内研究现状,结合该流域自然地理状况及生态脆弱性表现特征及变化规律,按生态脆弱度的大小将研究区生态脆弱性程度划分为五个等级,以此评价石羊河流域的生态脆弱性状况。结果表明,研究区生态脆弱性指数平均值为0.6158,生态脆弱性状况属中度偏强脆弱性状态。微度、轻度、中度、强度、极强度脆弱的面积分别为1520.20、13616.25、8783.14、13473.48、4206.92km2,分别占流域总面积的3.65%、32.73%、21.11%、32.39%、10.11%。 (2)按照本文的分类标准,石羊河流域96.35%的地区属于不同程度的脆弱性区域。北部荒漠地区绝大部分地区生态环境属于强度和极强度脆弱状况;中部低山丘陵地区生态环境属于中度脆弱状况;南部祁连山区生态环境属于轻度和微度脆弱状况。生态脆弱性分布变化的的趋势基本呈现出从平原地区到山地的逐渐过渡,依次为平原地区脆弱性最强、低山丘陵地区居中,山地地区最弱。 (3)建立脆弱度综合评价模型,对石羊河流域7个县市的生态脆弱性状况进行评定,研究结果表明,各县市的生态脆弱性程度差异明显,平均值介于0.4817-0.7398之间。最大脆弱性指数为0.7398,最小脆弱性指数为0.4817。金昌市和民勤县的脆弱性较大,主要以强度脆弱和极强度脆弱为主,生态环境已经受到严重破坏,生态环境稳定性极差。石羊河上游天祝县生态环境状况相对较好,生态脆弱性最弱,主要以微度脆弱和轻度脆弱为主,分别占该县总面积的22.40﹪和74.62﹪。肃南县、古浪县、武威市均属轻度脆弱性状况,以轻度脆弱和中度脆弱为主。永昌县属强度脆弱性状况,以强度脆弱和中度脆弱为主。石羊河流域各县市生态环境已经处于非常严峻的边缘,应引起高度重视,尽快实施流域综合治理。