南四湖湿地系统生态环境演变研究

1 内陆湖泊湿地生态系统研究进展 1

1.1 内陆湖泊湿地生态系统概况 1

1.2 国内湖泊湿地生态系统研究进展 3

1.2.1 湿地生态系统服务价值评价 3

1.2.2 湿地生态系统健康评价 6

1.2.3 湿地生态系统脆弱性 7

1.2.4 湿地生物多样性 8

1.2.5 湿地景观 9

1.3 国外湖泊湿地生态系统研究进展 10

1.3.1 湿地生态系统服务价值评价 10

1.3.2 湿地生态系统健康评价 11

1.3.3 湿地生态系统脆弱性 12

1.3.4 湿地景观 13

参考文献 14

2 南四湖湿地系统生态环境概况 24

2.1 自然环境概况 24

2.1.1 自然地理基础 24

2.1.2 地质与地貌 25

2.1.3 气候与水文 25

2.1.4 植被与土壤 26

2.2 社会经济发展概况 27

2.2.1 人口与民生 27

2.2.2 产业基础与经济发展 29

2.2.3 资源开发与环境整治 31

2.3 南水北调工程与南四湖湿地 32

2.3.1 对生态环境的影响 33

2.3.2 对经济发展的影响 33

2.3.3 对居民生活的影响 34

参考文献 34

3 南四湖数据与资源调查 36

3.1 南四湖遥感影像及土地利用数据概况 36

3.1.1 1980～2012年南四湖土地利用格局演变数据说明 37

3.1.2 1982～2012年南四湖湿地景观格局演变数据说明 49

3.2 南四湖样方资源调查 59

3.2.1 南四湖样方水体环境调查 59

3.2.2 南四湖样方基本情况调查 70

参考文献 100

4 南四湖自然水域演化 102

4.1 南四湖形成与历史演变 102

4.2 研究区域与数据来源 103

4.2.1 研究区域 103

4.2.2 数据来源 105

4.3 研究方法与技术路线 106

4.3.1 研究方法 106

4.3.2 技术路线 107

4.4 南四湖近30年自然水域演化 108

4.4.1 南四湖自然水域面积总量变化分析 108

4.4.2 南四湖自然水域景观分形维数变化分析 111

4.4.3 南四湖自然水域变化强度分析 112

4.4.4 南四湖自然水域结构转变类型分析 113

4.4.5 南四湖自然水域变化机制分析 114

4.5 本章小结 115

参考文献 116

5 南四湖湿地土地利用格局演变模拟预测与生态效应 119

5.1 土地利用格局变化概述 119

5.2 研究区域与数据来源 120

5.2.1 研究区域 120

5.2.2 数据来源 121

5.3 研究方法及技术路线 123

5.3.1 研究方法 123

5.3.2 技术路线 125

5.4 土地利用格局变化分析 126

5.4.1 土地利用动态度分析 126

5.4.2 土地利用结构变化分析 128

5.5 土地利用格局驱动机制分析 131

5.5.1 自然驱动力 131

5.5.2 人为驱动力 132

5.6 土地利用格局变化模拟预测 132

5.7 生态效益分析 135

5.8 本章小结 136

参考文献 137

6 南四湖湿地景观格局演变 140

6.1 湿地景观格局概述 140

6.2 湿地景观格局指数 141

6.3 湿地景观格局指数选取 142

6.4 实例分析 142

6.4.1 研究区域 142

6.4.2 数据来源与处理 144

6.4.3 技术路线图 145

6.4.4 南四湖湿地景观格局动态变化分析 145

6.4.5 南四湖湿地景观格局指数分析 148

6.5 本章小结 153

参考文献 154

7 南四湖湿地生态系统健康评价 157

7.1 湖泊湿地生态系统健康的概念与内涵 157

7.2 研究方法 158

7.2.1 指示物种法 158

7.2.2 结构功能指标体系法 159

7.2.3 多元集对分析模糊评价模型 159

7.2.4 BP神经网络评价 160

7.2.5 健康距离法（HD） 160

7.3 指标体系 161

7.3.1 物化指标 161

7.3.2 生态指标 162

7.3.3 人类健康和社会经济指标 162

7.4 湿地生态系统健康评价理论模型的构建 163

7.5 基于健康距离法的南四湖湿地生态系统健康评价 164

7.5.1 研究区域概况 164

7.5.2 健康距离法及其改进 165

7.5.3 指标体系的构建 167

7.5.4 指标体系的度量 170

7.5.5 评价结果 173

7.5.6 结果分析 173

7.6 结论与对策 175

参考文献 175

8 南四湖湿地生态脆弱性评价 179

8.1 脆弱性的概念和内涵 180

8.2 脆弱性评价 182

8.3 湿地脆弱性评价 185

8.4 研究方法 186

8.4.1 湿地分类 186

8.4.2 研究方法 186

8.4.3 数据来源与处理 189

8.5 湿地生态脆弱性评价结果 189

8.5.1 指标提取 189

8.5.2 南四湖湿地生态脆弱性评价结果分析 193

8.6 结论 195

参考文献 196

9 南四湖湿地生态系统服务功能评价 201

9.1 湿地生态系统服务功能的理论基础 201

9.2 主要研究进展和方法 202

9.3 研究区域与方法 203

9.3.1 研究区域概况 203

9.3.2 数据来源与处理 204

9.3.3 南四湖生态系统服务的主要功能 206

9.3.4 研究方法 208

9.4 南四湖湿地生态系统服务功能价值结果 209

9.4.1 南四湖湿地生态系统服务功能估算 209

9.4.2 南四湖湿地生态系统服务功能价值结果与分析 213

9.5 结论与讨论 216

参考文献 216

10 南四湖湿地生态环境变化趋势分析 219

10.1 南四湖湿地生态环境变化 219

10.1.1 土地利用 220

10.1.2 水环境 221

10.1.3 湿地景观 235

10.1.4 湿地生态系统服务价值 237

10.2 结论与对策探讨 238

参考文献 240

11 南四湖湿地管理空间决策支持系统 242

11.1 系统概述 242

11.2 系统设计 243

11.2.1 系统目标与需求分析 243

11.2.2 系统总体结构设计 244

11.2.3 系统功能模块划分 244

11.2.4 系统的实现技术条件 246

11.2.5 系统界面设计 248

11.3 系统主要功能的实现与应用 250

11.3.1 地图浏览功能 250

11.3.2 数据管理功能 251

11.3.3 信息查询功能 262

11.3.4 空间分析功能 264

11.3.5 生态评价功能 267

11.4 小结 270

参考文献 270