密云水庫(kù)流域土地利用時(shí)空變化及景觀恢復(fù)保護(hù)區(qū)劃.pdf

1、目前密云水庫(kù)是北京惟一地表飲用水水源地，北京城鎮(zhèn)地表水供水量50％以上來(lái)自密云水庫(kù)。為了保護(hù)密云水庫(kù)水質(zhì)、水量及周邊的生態(tài)環(huán)境，多年來(lái)國(guó)家和北京、河北兩地政府在密云水庫(kù)流域節(jié)水灌溉、治污、水源涵養(yǎng)、水土保持等方面做了大量工作，流域內(nèi)的植被恢復(fù)和重建工作取得了很大的成績(jī)，也導(dǎo)致了流域土地利用/覆被及景觀格局發(fā)生了大幅度的變化。為此，在廣泛收集密云水庫(kù)流域現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，以TM和MSS遙感衛(wèi)星影像為基礎(chǔ)，采用遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)建立

2、了密云水庫(kù)流域的1978、1988、1998年和2008年四期土地利用空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行流域的土地利用/覆蓋變化研究。建立基于 CA、Markov的復(fù)合模型來(lái)模擬和預(yù)測(cè)流域土地利用的變化，進(jìn)一步探索土地利用變化背后的驅(qū)動(dòng)機(jī)制以及預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用格局。將定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合，采用模擬結(jié)果和現(xiàn)實(shí)狀況相比較、DCCA模型等方法研究了政策因素對(duì)土地利用變化驅(qū)動(dòng)作用，揭示人類社會(huì)影響下區(qū)域土地利用變化的過程、機(jī)理等，以期幫助土地管理者分析不

3、同宏觀政策驅(qū)動(dòng)下的土地利用變化趨勢(shì)，為合理利用土地規(guī)劃和決策提供支持。同時(shí)，為了研究該區(qū)森林景觀的結(jié)構(gòu)與功能，診斷森林景觀健康狀況，平衡區(qū)域發(fā)展，保護(hù)脆弱生態(tài)環(huán)境，并使得生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)化和合理化，本文對(duì)密云水庫(kù)流域土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行了基于生計(jì)改善的森林景觀恢復(fù)優(yōu)先區(qū)以及基于生態(tài)效益的森林景觀保護(hù)區(qū)進(jìn)行了劃分，以期為調(diào)整社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略及該流域森林景觀恢復(fù)和改善提供科學(xué)依據(jù)。
　　本研究的主要成果如下：
　　1、1978－

4、2008年以來(lái)，耕地、草地、水域及未利用土地面積減少，而林地和城鄉(xiāng)、工礦、居民用地面積增加。流域土地利用方式以耕地、林地和草地為主，但其所占比例有所變化。1978－2008年有林地面積共增加4891.75km2，草地資源的大面積退化也是密云水庫(kù)流域土地利用空間變化的顯著特征之一，可能由于高覆蓋度草地的大量退化，中、低覆蓋草地在某些相應(yīng)時(shí)段內(nèi)呈增加趨勢(shì)，總體看來(lái)，草地面積在大量縮減，同時(shí)草地質(zhì)量在下降；耕地在1978－2008年間共減少1

5、350.04km2。
　　2、從密云水庫(kù)流域土地利用類型空間轉(zhuǎn)移情況看，主要表現(xiàn)為旱地、有林地、灌木林地、疏林地以及高、中、低覆蓋度草地的變化。1978－2008年間，旱地的減少面積為1858.67km2，主要去向?yàn)橛辛值?、灌木林地和高覆蓋度草地；旱地的增加面積為521.04km2，主要來(lái)源是高覆蓋度草地。有林地增加面積為4893.55km2，主要來(lái)源于旱地、疏林地。灌木林地的減少面積為752.65km2，主要去向?yàn)橛辛值?、高覆蓋

6、度草地、中覆蓋度草地；灌木林地增加面積為1689.21km2，主要來(lái)源于旱地、疏林地、高覆蓋度草地。疏林地的減少面積為3816.31km2，主要去向?yàn)橛辛值?、灌木林地；疏林地增加的面積為383.81km2，主要來(lái)源于旱地、灌木林地、高覆蓋度草地。高覆蓋度草地的減少面積為1394.31km2，主要去向?yàn)橛辛值亍⒐嗄玖值?；高覆蓋度草地的增加面積為769.82km2，主要來(lái)源于旱地、低覆蓋度草地。中覆蓋度草地的減少面積為274.41km2，主

7、要去向?yàn)楹档?、有林地、高覆蓋度草地；中覆蓋度草地增加的面積為540.45km2，主要來(lái)源于旱地、高覆蓋度草地。低覆蓋度草地的減少面積為613.28km2，主要去向?yàn)橛辛值亍⒏吒采w度草地。
　　3、1978年到2008年間，水田、灘地、有林地的破碎化程度降低，疏林地、河渠的斑塊邊界總長(zhǎng)度逐漸減少，表明其形狀逐漸趨于規(guī)則、簡(jiǎn)單，受人類活動(dòng)的干擾較強(qiáng)。從景觀格局整體變化趨勢(shì)看，斑塊數(shù)、斑塊密度和斑塊平均面積的變化趨勢(shì)說(shuō)明密云水庫(kù)流域北京

8、部分的景觀趨于完整化，而河北部分的景觀趨于破碎化。也說(shuō)明了1988年后由于河北部分景觀破碎化程度的增加導(dǎo)致了整個(gè)密云水庫(kù)流域的景觀破碎化程度在增加。北京部分和河北部分的景觀多樣性指數(shù)和景觀均勻度指數(shù)都呈逐漸降低的趨勢(shì)，北京降低的速度快于河北部分。
　　4、密云水庫(kù)流域河北部分1988－1998年旱地、疏林地和高覆蓋度草地減少的速度大于1978－1988年，而有林地、灌木林地和中覆蓋度草地增加的速率大于1978－1988年；1998

9、－2008年有林地、疏林地、中覆蓋度草地增加的速度小于1988－1998年，而旱地、灌木林地、高覆蓋度草地減少的速度小于1988－1998年。密云水庫(kù)流域北京部分1988－1998年疏林地、高覆蓋度草地減少的速度大于1978－1988年，而有林地、灌木林地增加的速度大于1978－1988年，2008年的模擬結(jié)果主要表現(xiàn)為疏林地的模擬結(jié)果比現(xiàn)實(shí)結(jié)果要大，而旱地、灌木林地的面積的模擬結(jié)果都比現(xiàn)實(shí)結(jié)果要小。這也說(shuō)明政策的干擾加劇了1988－1

10、998年間林地的增加以及耕地、草地的減少，而1998－2008年政策的干擾強(qiáng)度較前十年有所降低。DCCA排序結(jié)果顯示國(guó)家生態(tài)建設(shè)政策引導(dǎo)和調(diào)控下的人類活動(dòng)是導(dǎo)致密云水庫(kù)流域土地利用變化的最主要原因，是林地面積大幅度增加的直接驅(qū)動(dòng)力。
　　5、2020年預(yù)測(cè)結(jié)果與2008年現(xiàn)狀相比較顯示，耕地、草地仍呈減少的趨勢(shì)，林地、水域和建設(shè)用地較2008年有所增加，總體看來(lái)2020年土地利用的變化趨勢(shì)和1978－2008這30年間每10年一個(gè)

11、時(shí)間段的變化趨勢(shì)大體相同，但變化幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)減小。
　　6、基于生計(jì)改善的森林景觀恢復(fù)優(yōu)先區(qū)以及基于生態(tài)效益的森林景觀保護(hù)區(qū)劃分結(jié)果顯示：密云水庫(kù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿σ患?jí)分區(qū)主要分布在赤城縣、豐寧縣和密云縣，二級(jí)分區(qū)主要分布在密云縣、延慶縣、灤平縣和豐寧縣，三級(jí)分區(qū)主要分布在赤城縣、豐寧縣、懷柔縣、延慶縣、灤平縣和興隆縣，四級(jí)分區(qū)主要分布在赤城縣和豐寧縣；屬于森林景觀恢復(fù)一級(jí)優(yōu)先區(qū)的村數(shù)有7個(gè)，多分布在赤城縣，屬于二級(jí)優(yōu)先區(qū)的有377個(gè)村

12、，多分布在赤城、豐寧和沽源縣，屬于復(fù)三級(jí)優(yōu)先區(qū)的有606個(gè)村，多分布在赤城、密云和豐寧縣，屬于四級(jí)優(yōu)先區(qū)的有116個(gè)村，多分布在懷柔區(qū)、密云縣和延慶縣；密云水庫(kù)流域森林碳匯功能第一和第二分區(qū)所占面積最大，分別為441928.95hm2和318505.95hm2，占總面積的46.40%和33.44%，第五分區(qū)最小，僅占總面積的3.17%；森林生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能分區(qū)中第二分區(qū)和第三分區(qū)所占的比例較大，分別為55.45%和28.28%，第五