基于“N-E-S”模型的丹江口库区人类活动干扰评价研究

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人类活动干扰强度的定量评价是分析人类活动对区域生态环境影响的基础。丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,国家一级水源保护区。在丹江口库区建设和运行期内,库区存在工程建设、水库蓄水、移民安置等人为干扰活动,对库区生态环境产生潜在的扰动和威胁。目前丹江口库区的人类活动干扰强度分布的宏观特征及变化趋势相关研究较少,对丹江口库区的人类活动干扰状况进行定量评价研究与深入分析对于库区的生态环境的恢复与可持续发展具有重要意义。本文以丹江口库区为研究区,基于“自然-经济-社会(N-E-S)”模型结合研究区特点构建了丹江口库区人类活动干扰评价体系,使用GIS技术对多源数据进行1km×1km格网化表达,并运用综合指数法得到库区2000年、2004年、2010年和2017年的人类活动干扰强度分布图。并以此为基础,从格网、县市、地形等三个角度对丹江口库区的人类活动干扰强度时空分布状况及变化情况进行分析,利用空间自相关法探讨库区人类活动干扰强度的空间关联和集聚模式。根据库区人类活动干扰评价结果,提出相应的对策与建议。主要得到以下成果和结论:(1)基于“自然-经济-社会(N-E-S)”模型,结合南水北调工程建设的背景以及丹江口库区的人类活动特点,选取了能够反映丹江口库区人类活动干扰类型和特征的评价指标和评价方法,构建了丹江口库区人类活动干扰评价体系。(2)利用遥感影像等地理信息数据和社会统计数据,利用GIS技术提取各指标信息并进行1km×1km格网化表达,最后利用综合指数法对研究区2000年、2004年、2010年和2017年的人类活动干扰状况进行了评价。格网单元的评价结果表明:研究区东北部伏牛山区、西部秦岭山区和西南部武当山区人类活动干扰强度值较低;水库沿线及周边低海拔丘陵、冲积平原区人类活动干扰强度值较高,人类活动干扰强度空间分布类型以低和较低类型为主。2000-2017年研究区人类活动干扰强度均值处于较低类型,且人类活动干扰强度均值逐年降低。(3)在格网单元评价结果基础上,统计分析各县市的人类活动干扰强度均值以及空间分布类型。结果表明:人类活动干扰强度均值淅川县>十堰市辖区>丹江口市>郧县>郧西县>西峡县。2000-2017年各县市人类活动干扰强度均值逐渐降低。十堰市辖区和淅川县以较低和中等两个类型为主,丹江口市、郧县、郧西县和西峡县以低和较低两个类型为主。(4)在格网单元评价结果基础上,统计分析各地形类型的人类活动干扰强度均值。结果表明:人类活动干扰强度平原>丘陵>低山>中山。2000-2017年各类型人类活动干扰强度呈降低的趋势。(5)利用空间自相关法对研究区分别进行全局空间自相关分析和局部空间自相关分析,结果表明:研究时段内丹江口库区的人类活动干扰强度具有显著的空间集聚性,且集聚性逐渐增强;高值集聚区主要分布在库区平原和丘陵中的建设用地和耕地,低值集聚区主要分布在水体(水库、河流)和研究区东北部、西南部的山地森林地区。
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