舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性时空变化研究

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生态脆弱性是当前生态环境管理、生态文明建设的重要关注点。海岛是重要的开发利用对象,受到面积狭小、与大陆隔离等因素制约,海岛生态系统稳定性较差,表现出脆弱的自然属性。进入全新世,海岛生态系统受到人类活动和全球变化的共同影响,生态脆弱性更加复杂。在此背景下,研究海岛生态脆弱性,分析海岛生态脆弱性与人类活动之间的联结关系,探讨多驱动因子作用下,海岛生态脆弱性的时空变化,对指导海岛的可持续开发利用具有重要意义。舟山是我国最早“以岛立市”的地级市,海岛在其经济发展中具有不可替代的重要地位。进入21世纪以后,舟山海洋经济快速发展,海岛城镇化水平迅速提高,给海岛生态环境保护带来了严峻挑战。迫切需要对快速发展阶段,海岛生态脆弱性的变化进行评价和研究,对保护海岛生态、发挥海岛经济中的生态优势具有现实意义。论文以舟山岛及其附近岛屿为研究对象,选择2000年、2005年、2010年、2015年和2019年5个年份,研究2000年到2019年这19年间区域生态脆弱性变化特征,分析舟山岛及其附近岛屿的生态脆弱性变化特征及驱动因素。论文基于RS和GIS技术,采用空间主成分分析法构建研究区生态脆弱性评价指标体系,包括植被覆盖度、坡度、地形起伏度、土壤湿度、香农多样性指数(SHDI)、景观蔓延度(CONTAG)、景观分离度(DIVISION)和香农均匀度指数(SHEI)等8个指标,计算获得舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性指数(Ecological Vulnerability Index,EVI)。通过研究期间,舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性状况评价及其动态变化分析,揭示出近20年来,舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性时空变化特征。在此基础上,采用灰色关联度方法,分析讨论了社会经济因子与生态脆弱性之间的关联度,以及影响研究区生态脆弱性的主导驱动因子。论文主要结论为:(1)从2000年到2019年,舟山岛及其附近岛屿的生态脆弱性指数的变化区间为0.452-0.476。生态脆弱性程度经历了一个先升后降而后平稳的变化趋势,基本上处于中等偏下的水平,区域生态系统状态总体良好。2000年生态脆弱性最低,2005年达到最高,随后降低并稳定在一个较低的水平。(2)从2000年到2019年,5个研究年份的生态脆弱性各个等级面积从大到小排列均为:轻度脆弱>中度脆弱>重度脆弱>潜在脆弱>极度脆弱。轻度脆弱和中度脆弱为研究区的主要脆弱类型。(3)2000年到2019年,生态脆弱性空间分布规律基本一致,潜在和轻度脆弱等级主要分布在舟山岛、金塘岛、朱家尖岛、普陀山岛等海岛的山地地区;重度和极度脆弱等级主要分布在舟山岛北部工业园区和南部城区、金塘岛西部海塘、朱家尖岛西部围垦区、长峙岛中部城区、岙山岛南部工业区、小干岛西部海塘等地。(4)与舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性关联度最高的社会经济因子是常住人口、建成区面积和房屋建筑施工面积,关联度依次为0.939、0.869、0.715。(5)景观蔓延度、植被覆盖度、香农均匀度指数和景观分离度这4个因子是影响舟山岛及其附近岛屿生态脆弱性的主要因素。通过以上分析研究,论文提出了针对不同生态脆弱性等级制定相应的调控对策、制定科学合理的城市规划方案和提高公众的生态环境保护意识等生态脆弱性调控对策,以期为舟山城市建设和海岛生态保护提供科学依据。
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