论文题目：山区水源地建设的生态环境效应评价与保护研究 ——以商洛市水源地为例
摘要：随着跨流域调水、生态建设、城市化等人类活动和全球气候变化的影响,山区水源地的土地利用变化和生态环境状况已经关系到水安全与区域经济社会的可持续发展。南水北调（中线）水源地的丹江口库区及上游水土保持Ⅰ、Ⅱ期工程（简称“丹治”工程）,以生态清洁小流域为建设单元,积极调整土地利用结构及方式,改善水源地生态环境质量,使水源地生态系统达到生态安全状态和可持续发展趋势。本研究以“丹治”Ⅰ、Ⅱ期生态建设的山区水源地—商洛市及省级示范闵家河生态清洁小流域为研究对象,采用资料收集、实地调查、野外采样、室内分析,并结合土地利用规划学、土壤学、生态学、现代信息技术等理论与技术方法,分析了生态建设影响下的商洛水源地土地利用时空变化特征;研究了生态清洁小流域建设与耕层土壤有机质、全氮、抗侵蚀能力等的响应关系;阐明了水平梯田建设对土壤有机质、氮素含量变化与空间分布的影响;探讨了生态建设对商洛水源地生态系统服务价值功能的影响;评价了生态建设下的商洛水源地生态安全状态及可持续发.展趋势。主要研究结论如下:（1）阐明了商洛水源地土地利用类型及结构的变化特征。2005～2014年,商洛水源地大于25°坡耕地退耕还林,灌木草地转换为林地和园地,耕地、水域和未利用土地转化为建设用地,未利用土地转化为耕地,坡耕地改造为水平梯田;2014～2020年,耕地和未利用土地转换为林地、园地、牧草地和建设用地;其主要土地利用类型为林地和耕地:其土地利用类型变化均属缓慢变化型,土地利用发展程度均表现一般。研究区的景观类型多样性指数、吉布斯—马丁多样化指数和均匀度指数均呈小幅度下降趋势,优势度指数呈上升趋势,但4个指数均呈小幅度波动,表明商洛水源地的土地利用结构已逐渐趋于稳定。（2）阐明了土壤生态环境对生态清洁小流域建设的响应关系。闵家河生态清洁小流域建设10年后,流域土壤有机质和全氮含量分别增加8.99g/kg和0.44g/kg;从坡顶部到坡底部,形成了较合理的土地利用类型为:水土壤有保持生态林地、疏林灌木草地、退耕坡地、石坎水平梯田;乔灌木阔叶混交林更有利用类于土壤有机质、氮素及抗侵蚀能力的提高;坡耕地改造为石坎水平梯田后,土壤有机质和全氮含量分别增加7.8 g/kg和0.21 g/kg,而流域尺度上梯田的土壤生态系统功能高于田块尺度上的梯田。（3）揭示了生态建设与商洛水源地生态系统服务功能的响应机制。2005～2014年和2014～2020年,商洛水源地生态系统服务总价值分别增加4.65×108元和0.87×108元;原材料生产、气体调节、气候调节、娱乐文化、土壤形成和保护以及生物多样性保护的生态生产服务价值日益增多,与林地和坡改梯的面积增加以及土壤有机质含量的增加有关;2014年和2020年的研究区生态敏感指数分别为1.09和1.47,均小于2,商洛水源地为低生态敏感区域。总之,生态建设改善了商洛水源地生态环境质量,提高了生态系统服务功能。（4）评价了生态建设对商洛水源地的生态安全状况的作用。2005～2008年,商洛水源地的生态安全在重警状态,2009年直接进入预警状态;2011～2012年是一个生态安全状态转变关键时期,由2011年的预警状态进入2012年较安全状态;2012年后,商洛水源地的安全综合指数呈逐年上升趋势,与“丹治”Ⅰ工程顺利竣工验收和“丹治”Ⅱ工程正式启动时期吻合,表明生态建设提高了商洛水源地生态环境的生态安全水平。（5）阐明了生态建设对商洛水源地可持续发展的作用。从2009年到2013年,商洛水源地人均生态足迹逐年增加,人均生态承载力逐年下降;生态压力指数逐年上升,但指数介于0.8和1.2之间,研究区是一个生态平衡区;生态多样性指数和发展能力指数不断增加,且指标规模相近,表明研究期内商洛水源地的可持续发展态势良好。
关键词：生态建设;土地利用变化;生态环境效应;生态系统服务价值功能;可持续发展;商洛水源地
学科专业：水文学及水资源
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土地利用变化研究进展
1.2.2 生态清洁小流域建设及其对土壤生态环境的影响
1.2.3 生态系统服务价值功能与生态敏感性评估
1.2.4 生态安全及可持续发展评价
1.3 存在的问题
1.4 研究内容、方法与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法和技术路线
1.5 创新点
2 研究区概况与数据来源
2.1 研究区概况
2.1.1 商洛水源地
2.1.2 闵家河生态清洁小流域概况
2.1.3 梯田建设概况
2.2 数据来源与处理
2.2.1 商洛水源地的数据
2.2.2 闵家河生态清洁小流域的数据
2.2.3 坡改梯土壤理化性质参数
2.2.4 土样采集与测定
2.2.5 数据处理
3 生态建设影响下的商洛水源地土地利用时空演变
3.1 土地利用现状特征
3.2 土地利用类型变化分析
3.2.1 土地利用变化幅度
3.2.2 土地利用变化速度
3.3 土地利用区域差异分析
3.4 土地利用结构变化分析
3.5 本章小结
4 生态清洁小流域建设对土壤有机质、氮素及可蚀性的影响
4.1 流域耕层土壤有机质和全氮分布特征
4.1.1 流域建设前后土壤有机质和全氮的变化
4.1.2 从坡顶到坡底不同土地利用类型的土壤有机质和全氮分布
4.1.3 小流域土壤有机质和全氮的空间分布特征
4.1.4 不同坡向、坡位的土壤有机质和全氮分布
4.1.5 土壤有机质与全氮的相关性
4.2 流域尺度上梯田土壤有机质和氮素空间分异特征
4.2.1 石坎梯田土壤有机质及氮素含量
4.2.2 土壤有机质及氮素之间的相关性
4.2.3 上、中、下游土壤有机质、全氮、硝态氮及氨态氮的分布
4.2.4 海拔对石坎梯田土壤有机质及全氮的影响
4.2.5 土壤有机质及氮素的空间分布
4.3 田块尺度上梯田土壤硝态氮和氨态氮空间分异特征
4.3.1 土壤硝态氮及氨态氮含量基本特征
4.3.2 不同台阶土壤硝态氮及氨态氮含量
4.3.3 不同部位土壤硝态氮及氨态氮含量
4.3.4 土壤硝态氮及氨态氮的空间分布
4.4 不同土地利用类型的耕层土壤可蚀性变化
4.5 本章小结
5 生态建设对水源地生态系统服务功能的影响
5.1 生态系统服务价值变化分析
5.1.1 生态系统服务价值系数计算
5.1.2 生态系统服务总价值变化
5.1.3 单项服务功能价值的变化
5.1.4 生态系统服务价值空间变化
5.2 生态敏感性评价
5.3 商洛水源地一区六县生态系统服务价值聚类分析
5.4 土地利用类型与生态系统服务价值的关系
5.5 本章小结
6 商洛水源地生态安全评价与可持续发展研究
6.1 商洛水源地生态安全评价
6.1.1 评价体系构建
6.1.2 确定指标权重
6.1.3 生态安全评价标准
6.1.4 生态安全评价
6.2 可持续发展评价
6.2.1 生态足迹与生态承载力现状分析
6.2.2 生态足迹和生态承载力动态变化分析
6.2.3 生态足迹多样性与发展能力分析
6.2.4 生态足迹及生态承载力预测
6.3 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献