论文部分内容阅读
湿地是陆地生态系统中最重要、最富生物多样性的生态系统类型之一,在稳定环境、涵养水源、蓄滞洪水、土壤保持、维护生态平衡等方面有着举足轻重的作用。然而,随着人类活动的不断加剧,人类的需求发展同自然资源、环境的相互矛盾日趋尖锐,湿地资源受到了严重的干扰和破坏,同时导致了一系列生态环境问题的发生。本研究将以凌河口湿地自然保护区为研究背景,以遥感影像为数据源,基于支持向量机探索湿地覆被信息提取的新方法,进而研究了研究区生态系统健康状况,主要研究内容如下:(1)基于支持向量机的凌河口湿地研究区覆被信息提取。主要以遥感影像和野外GPS实测数据为基础,利用ENVI、ArcGIS等软件对研究区遥感影像进行预处理,采用支持向量机分类方法对影像数据进行分类提取,经过实测样本验证、不同分类方法精度的对比和精度评价,最终得到1995-2014年凌河口湿地的地表覆被信息及分类图,为湿地景观破碎化分析、湿地功能区划分及生态系统健康评价提供数据支持。(2)研究区景观破碎化分析及功能区划分。以1995年、2000年、2005年、2009年和2014年的TM影像为数据源,对辽宁省凌河口湿地自然保护区景观进行遥感分类,提取出8种景观类型的信息,得到其总面积及斑块数量,计算多样性指数、优势度指数、斑块密度和香农多样性指数,定量分析凌河口湿地的景观格局变化特征。结果表明,受人类活动影响,与1995年相比,2005年研究区景观破碎化程度加重;由于对研究区湿地加强了保护,与2005年相比,2014年研究区景观破碎化程度稍减轻。根据人与生物圈计划(Man and the Biosphere Programme,MAB)提出的保护区功能区划分原则,结合研究区景观格局特征及湿地的实际状况,对凌河口保护区进行了功能区划分,划分出凌河口湿地自然保护区的核心区(305.88 km2)、缓冲区(268.28 km2)和过渡区(261.59 km2)。(3)湿地生态系统健康评价及预警。基于PSR模型构建凌河口湿地生态系统健康评价指标体系,运用AHP方法确定各指标权重,采用逻辑斯蒂增长模型(Logistic growth model)对所选取的每项指标进行单因子评价,最后用综合评价法对五个时期的生态健康情况进行综合评价。结果表明:1995年、2000年生态健康指数为0.642、0.617,研究区比较健康;2005年、2009年和2014年生态健康指数为0.524、0.436和0.405,研究区处于亚健康,应及时采取措施对该研究区进行生态系统保护。基于灰色系统构建凌河口湿地生态健康预测模型,对研究区进行生态系统健康预测研究。结果表明:未来20年的湿地生态健康值分别为:0.357、0.321、0.291、0.267,研究区处于一般病态,并有向病态发展的趋势,生态健康面临的威胁愈来愈严重,对湿地进行保护和管理刻不容缓。