基于格局与过程关系的秦岭北麓涝峪段空间格局优化方法研究

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秦岭北麓是古都西安所在的关中平原与秦岭山脉交接形成的山麓带,面临着城市增长的威胁,景观破碎化现象严重,表现为村庄斑块无序扩展、开发建设斑块密度增大、园地斑块缓冲区缺失、林地斑块不断减少、河流廊道被阻断、道路廊道数量增加以及农田基质被分割等一系列问题。本文以解决秦岭北麓涝峪段的景观破碎化问题为目标,通过对空间格局与生态过程之间的关系进行探究,建立格局-过程耦合体系,提出基于关键过程连通性分析的空间格局优化方法,从宏观、中观、微观三个层面构建区域生态网络、建立空间格局优化导则并提出相关策略。论文共分为六个章节。第一章为绪论,主要对论文的研究背景、研究对象、研究目的、研究意义、研究综述、研究方法与研究框架进行梳理整合;第二章为相关概念与理论梳理,首先对文中涉及到的相关概念进行了界定,建立了格局-过程耦合体系,从理论和机制两个方面对格局与过程之间的关系进行了分析与总结,最终提出基于格局-过程耦合理论的规划设计应用途径;第三章是从涝河流域的现状描述和问题指认着手,通过对秦岭北麓涝峪段的空间格局现状的诊断,将问题聚焦在区域景观的破碎化上;第四章是秦岭北麓涝峪段格局与过程的耦合机制研究,首先对区域内的格局与过程的关系进行分析,并选择研究区内的关键过程,然后对关键过程进行景观连通性分析,利用最小阻力面模型计算各关键过程的最小累积阻力表面;第五章是秦岭北麓涝峪段的空间格局优化研究,提出该区域空间格局的宏观优化方案、中观规划导则以及微观优化策略——通过廊道、节点的判别建立区域生态网络,使区域景观形成完整的网络系统,并提出基于关键过程的空间格局优化导则和相应的微观优化策略,以改变秦岭北麓涝峪段景观破碎化的现状;第六章为结论部分,总结了本文的主要研究成果,并提出本论文研究的不足及未来展望。本文立足于格局与过程的关系分析,从理论研究到秦岭北麓涝峪段的具体实践,为解决格局破碎化的生态问题提供了新的视角和格局优化方法。创新点有三:一、构建耦合体系。构建了格局-过程耦合体系,提出了格局-过程的三层次关系和内在耦合机制,以指导秦岭北麓涝峪段的格局与过程关系的分析和研究;二、解析耦合机制。对秦岭北麓涝峪段的空间格局与生态过程之间的耦合关系进行具体分析,并根据其内在机制进行基于关键过程的景观连通性研究;三、提出优化方法。根据秦岭北麓涝峪段的具体现状和实际问题,在格局与过程关系分析的基础上,提出生态网络构建、导则控制及策略优化三位一体的空间格局优化方法。
摘要第3-5页
abstract第5-7页
1 绪论第12-26页
    1.1 问题提出第12-14页
        1.1.1 课题来源第12页
        1.1.2 区域背景第12-13页
        1.1.3 现实问题第13-14页
        1.1.4 科学问题第14页
    1.2 研究对象第14-16页
        1.2.1 研究对象概况第14-15页
        1.2.2 研究对象范围第15-16页
    1.3 研究目的第16-17页
    1.4 研究意义第17页
        1.4.1 现实意义第17页
        1.4.2 理论意义第17页
    1.5 研究综述第17-24页
        1.5.1 秦岭北麓空间格局研究综述第17-19页
        1.5.2 景观破碎化研究综述第19-21页
        1.5.3 格局与过程关系研究综述第21-23页
        1.5.4 结论与创新点第23-24页
    1.6 研究方法第24-25页
    1.7 研究框架第25-26页
2 相关概念与理论研究第26-50页
    2.1 概念界定第26-28页
        2.1.1 景观破碎化第26页
        2.1.2 生态过程第26-27页
        2.1.3 空间格局第27-28页
    2.2 格局-过程耦合理论第28-37页
        2.2.1 格局-过程耦合理论第28-33页
        2.2.2 格局-过程-功能矩阵第33-35页
        2.2.3 “驱动-状态-响应-反馈”模型第35-37页
    2.3 格局与过程耦合的内在机制第37-45页
        2.3.1 耦合关系三层次第38-39页
        2.3.2 景观连通性第39-43页
        2.3.3 人类需求第43-45页
    2.4 基于格局-过程耦合理论的规划设计应用途径第45-48页
    2.5 本章小结第48-50页
3 秦岭北麓涝峪段空间格局诊断第50-98页
    3.1 空间格局演变分析第50-68页
        3.1.1 历史时期空间格局演变分析第50-61页
        3.1.2 近五年来空间格局演变分析第61-68页
    3.2 空间格局现状描述第68-81页
        3.2.1 气候现状第68-69页
        3.2.2 地质地貌现状第69页
        3.2.3 土壤现状第69-71页
        3.2.4 水文现状第71-76页
        3.2.5 动物现状第76-77页
        3.2.6 植被现状第77-79页
        3.2.7 文化景观现状第79-80页
        3.2.8 游憩景观现状第80-81页
    3.3 空间格局问题识别第81-96页
        3.3.1 涝河流域空间格局问题指认第81-90页
        3.3.2 秦岭北麓涝峪段空间格局问题聚焦第90-94页
        3.3.3 秦岭北麓涝峪段空间格局指数分析第94-96页
    3.4 本章小结第96-98页
4 秦岭北麓涝峪段格局与过程耦合机制研究第98-126页
    4.1 秦岭北麓涝峪段现状生态过程分析第98-105页
        4.1.1 水文过程第98-99页
        4.1.2 生物运动过程第99-100页
        4.1.3 物理化学过程分析第100-101页
        4.1.4 人类活动过程第101-105页
    4.2 秦岭北麓涝峪段格局与过程关系分析第105-116页
        4.2.1 过程塑造格局第106-112页
        4.2.2 格局控制过程第112-114页
        4.2.3 格局与过程相互作用第114-115页
        4.2.4 关键过程选择第115-116页
    4.3 秦岭北麓涝峪段景观连通性研究第116-124页
        4.3.1 关键过程与景观连通性第116页
        4.3.2 最小累积阻力模型的应用第116-118页
        4.3.3 秦岭北麓涝峪段水文过程最小阻力面第118-119页
        4.3.4 秦岭北麓涝峪段生物运动过程最小阻力面第119-124页
    4.4 本章小结第124-126页
5 秦岭北麓涝峪段空间格局优化第126-148页
    5.1 秦岭北麓涝峪段空间格局优化方案第126-129页
        5.1.1 优化目标与原则第126页
        5.1.2 廊道和节点的构建第126-128页
        5.1.3 优化方案总体布局第128-129页
    5.2 秦岭北麓涝峪段空间格局优化导则与策略第129-146页
        5.2.1 空间格局优化导则第130-133页
        5.2.2 空间格局优化策略第133-146页
    5.3 本章小结第146-148页
6 总结与展望第148-150页
    6.1 结论第148-149页
    6.2 创新点第149页
    6.3 不足与展望第149-150页
参考文献第150-158页
附录-Ⅰ 读研期间研究成果第158-160页
附录-Ⅱ 图录第160-166页
附录-Ⅲ 表录第166-168页
附录-Ⅳ 生态系统功能专家评分表第168-172页
附录-Ⅴ 调研照片第172-174页
致谢第174页
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