50多年来江汉平原土地利用演变对流域水资源的影响及生态环境响应

Based on the theories of modern geography, soil and land science, landscape ecology, hydrometeorology and combined with the information techniques including computer, space, remote sensing and other modern mathematical statistical methods including quantitative geography, geostatistics,etc., this study carries out a deep research into the impact on the basin water resources and ecological response to that made by Jianghan Plain's land use / cover change which centered on the spatial and temporal evolution rules of Jianghan Plain's land use over more than 50 years。First establishing the database of land use and landscape pattern in Jianghan Plain and making quantitative analysis of the land use / cover change's influential driving forces factor and its mechanism, predicting the land use / cover change trends of Jianghan Plain in the future 50 years.Then estimating ecological security pattern index of Jianghan Plain, analyzing the Jianghan Plain's ecological security level also proposing countermeasures. Afterwards exploring the relationship between space-time evolution of Jianghan Plain's cultivated land use systems and river basin water resources and ecological response to make an ecological health evaluation in the Jianghan Plain Lakes. Finally calculating the comprehensive carrying capacity of Jianghan Plain Lakes ecosystem and putting forward the ecological security divisions in Jianghan Plain basin. All of those studies provide a theoretical basis for the ecological safety construction and regional sustainable development in Jianghan Plain and densely distributed area of lakes in China.

本研究基于现代地理学、土壤/土地科学、景观生态学、水文气象学等相关理论结合计算机、空间、遥感等信息技术和计量地理学、地统计学等现代数理统计方法，以50多年来江汉平原土地利用时空演变规律为主线，开展土地利用/覆盖变化对流域水资源的影响及生态环境响应的深入研究。建立50多年来江汉平原土地利用与景观格局演变数据库，定量分析影响土地利用/覆盖变化的驱动因子及其作用机理，预测江汉平原未来50年土地利用/覆盖变化趋势；测算江汉平原生态安全格局指数，分析江汉平原生态安全水平并提出应对措施；探索江汉平原耕地利用系统时空演变与流域水土资源的关系及生态环境响应，开展江汉平原湖区生态健康评价；估测江汉平原湖区生态系统的综合承载力，提出江汉平原流域生态安全区划。为江汉平原以及我国湖泊密集分布区域的生态安全建设和区域可持续发展提供理论依据。

在全球变化的大背景下，伴随着社会经济的快速发展，我国很多地区的土地利用结果已经发生了根本的变化，这些变化影响了地区表层原始的自然现象和生态过程，由此带来的复杂的生态环境后果可能影响并阻碍了区域和全球的可持续发展。因此，利用现代先进技术与方法开展区域土地利用/覆盖变化的特点及驱动力机理进行研究，分析景观格局演变和区域生态状况的响应机理，对于促进我国人口、资源、环境与经济的协调发展具有重大的战略意义。. 江汉平原自古以来被称为“鱼米之乡”，不仅反映了江汉平原丰富的物产与富庶的经济，也同时反映了江汉平原以湖泊、耕地为主体的土地利用结构和景观格局。通过对江汉平原土地开发和利用演化的研究可以发现，50年来，湖泊水域和耕地是江汉平原土地利用变化中最活跃、相互关系最密切的土地利用类型，经历了有史以来围垦和生态退耕的最高峰，同时伴随着区域经济社会水平的高速发展，这些因素极大的影响和改变着江汉平原生态系统的健康水平和生态安全状况，对区域可持续发展提出了极大的挑战。针对江汉平原土地利用/覆盖变化的规律与驱动机制开展研究，以湖泊——耕地复合系统为重点，探讨区域景观格局改变对区域水资源及生态安全的响应机制，开展区域生态系统健康评价，分析区域生态系统综合承载力，对实现区域土地资源优化配置和生态环境优化的双赢，促进区域可持续发展具要重要的理论研究与实践意义。. 本研究基于现代地理学、土地利用/覆盖变化、生态学、水科学等相关理论结合计算机、空间、遥感等信息技术和计量地理学、地统计学等现代数理统计方法，以50年来江汉平原土地利用时空演变对流域水资源的影响及生态环境响应为主线，对江汉平原50年来的土地利用/覆盖变化的时空演变规律进行研究，建立了50年来江汉平原土地利用与景观格局演变数据库，并定量分析了影响变化的驱动力因子及作用机理；研究了江汉平原生态安全格局指数，分析了江汉平原生态安全水平并提出应对策略；探索江汉平原耕地利用系统时空演变与流域水资源的关系及生态环境响应，开展江汉平原湖区生态健康评价；估测江汉平原湖区生态系统的综合承载力。通过研究试图为江汉平原以及我国湖泊密集分布区域的生态安全建设和区域可持续发展提供理论依据。