浙江省低丘红壤脆弱区之环境遥感估测及变化概述
第1章绪论
本章主要介绍了文章的研究背景、研究目的和研究意义，详细总结和归纳了低丘红壌资源、生态环境遥感评价的国内外研究动态。最后介绍了本文的主要研究内容、研究方法和技术路线，并简要介绍了研究区概况。
1.1研究背景
生态环境是人类生存和经济社会可持续发展的基础，生态环境质量的好坏，直接影响着当地人民的生活质量和工农业生产建设⑴。加强生态保护、改善环境质量，是关系到我国现代化建设全局和长远发展的战略性工作。定期开展生态调查与评估，是做好生态环境保护工作的一项重要举措。
2000年，原国家环保总局组织开展第一次全国生态环境调查，全面、系统地获取了2000年全国生态环境状况的第一手资料，为我国生态环境保护和国民经济建设决策提供了重要科学依据，对全国生态环境保护工作产生了重大而深远的影响。21世纪前十年是我国经济社会快速发展的十年，也是历史上生态环境受人类活动干扰和气候变化双重影响最大的十年，在多种因素综合作用下，我国生态环境发生了很大变化，并呈现出新的特征。新时期如何处理好环境与发展的关系，已经成为影响全局的关键性因素。为落实环境保护部、中国科学院联合下发的《对于开展全国生态环境十年变化（2000-2021年）遥感调查与评估项目的通知》（环发（2021）15号）的要求，浙江省环保厅组织开展浙江省生态环境十年变化（2000-2021年）遥感调查与评估工作。本研究作为其中一个专题，是浙江省生态环境遥感评价的重要组成部分。
浙江省山多地少，土地资源相对匿乏，但低丘缓坡地面积较大，面对土地供需矛盾日益加剧的现实，综合开发利用低丘缓坡并进行台地工业和台地城镇的低丘缓坡开发利用，无疑是保障经济社会发展对土地需求的有效手段低丘红壌区域作为低丘缓坡最主要的资源组分，必然成为开发利用的重点对象，其脆弱的生态环境现状和保护工作将面临巨大的潜在威胁和挑战。
1.2国内外研究动态
1.2.1低丘红壌资源概况及研究动态
红壌为发育于热带和亚热带雨林、季雨林或常绿阔叶林植被下的土壌。广泛分布在长江以南低山丘陵地区，总面积约万平方公里，占全国总面积的是我国重要的土壤类型国际上对红壌研究较多，我国第二次土壤普查确定为铁铭土纲中的一个土类，相当于美国土壌诊断分类中髙岭湿润老成土、强发育湿润老成土、高岭弱发育湿润老成土。联合国土壤分类中的正常强淋溶土在中国土壌系统分类（修订方案）中部分红壌相当于富铁土目前，我国对低丘红壤资源的研究主要包括两个方面：一是从资源的角度，二是从环境的角度。
资源角度的研究主要包括：低丘红壌资源调查与评价研究、低丘红壤资源开发利用潜力评价等，如：罗鹏（2006年）以兰溪市为例，在3s技术的支持，对兰溪市低丘范围内红壌资源进行了调查，并选取了相关的12个评价因子，对兰溪市低丘红壌资源开发利用潜力进行了综合评价⑺；惋云长以金华市为例，阐述了开发利用低丘红壤资源的重要性和必要性，对开发低丘红壤资源的有利条件和不利因素进行了分类探讨，并提出合理开发利用的设想和对策张秀英（2008年）以兰溪市为例，以遥感和GIS技术为文撑，以地形、土壤以及开发程度为基础，构建评价指标体系，采用综合指数法对的低丘红壤区的耕地开发潜力进行了评价，并将潜力值分为四个等级，得出适宜开发、允许开发、限制开发和不适宜开发的低丘红壌资源评价结果。
环境角度的研究相对于资源角度更加广泛，主要包括低丘红壌资源区的水土流失、土地退化、土壤肥力、植被獲盖等方面如：孙波（2021年）利用地统计学方法研究了我国中亚热带低丘红壤区土壤肥力的时空变异，分析讨论了不同利用方式对土壌肥力的影响丁哓东（2008年）以浙江省低丘红壌区为研究区域，利用卫星遥感影像构造削弱阴影等干扰的FCD模型，和混合像元法计算植被覆盖度的方法，进行低丘红壤区水土流失研究方堃（2021年）以湖南省祁阳地区典型低山丘陵红壤区为研究区域，研究了低山丘陵区红壌旱地不同肥料配比长期试验小区土壤含水率的季节性变化状况及其与气象因素的关系，分析了典型红壌地区的土壤水分变化规律。
第2章评价指标体系的建立和遥感数据源
2.1评价指标的确定
评价指标是生态环境评价的基本标准和尺度，指标体系是对研究区生态环境进行综合评价的理论基础，指标体系的构建成功与否决定了评价结果的客观真实性和可靠性由于影响和制约生态环境的因素很多，如何结合浙江省低丘红壤生态脆弱区的自然地理环境和社会经济状况，建立能直接反映研究区生态环境主要特征的评价指标体系是研究结果准确与科学的关键，也是本文研究的重点和难点。本文根据研究区的生态环境特点，选定具有典型性和代表性的主导性生态环境评价指标，建立评价指标体系。指标体系构建的基本思路是：
（1）以生态系统结构与格局、质量、服务功能为框架，通过选择指标对上述方面进行刻画和表征，全面反映生态系统结构与格局、质量、服务功能特点及变化；
（2）全面揭示生态环境问题及其驱动力，选取对研究区生态环境变化敏感的指标，清楚、敏感的显示出研究区生态环境的变化；
（3）指标选取时充分考虑所选指标的可测量性和数据的可获得性，尽可能按照遥感解译数据、国家统计部门或行业主管部门公布的统计数据以及生态环境监测数据计算出各评价指标。
2.2遥感数据源
为系统、全面地掌握和分析研究区生态环境状况及其变化，本研究使用了浙江省生态环境遥感调查与评价数据库中的长时间序列遥感数据产品（2000-2021年），主要包括覆盖研究区域的生态系统土地覆盖遥感解译数据、生物量反演数据、植被獲盖度数据、生态系统服务功能数据等。
土地覆被遥感解译的方法具体为：采用人机互助的计算机自动解译方法提取不同年份的土地覆盖产品。选用eCognition Developer 8.7软件，运用面向对象分割技术和决策树分类方法提取土地覆盖信息，根据地面调查数据、植被图、历史髙分影像和存挡资料对分类结果进行修订，最终得到2000-2021年间的影像解译数据，形成多个时期的生态系统土地覆被产品，并结合统计资料计算出各个生态指标值。
第3章低丘红壤生态脆弱区生态系统构成与格局评价.......15
3.1低丘红壌生态脆弱区生态系统类型与分布.........15
3.2低丘红壌生态脆弱区生态系统构成特征及变化.........20
第4章低丘红壌生态脆弱区生态系统质量评价..........28
4.1低丘红壌生态脆弱区生物量及其变化........28
4.1.1低丘红壌生态脆弱区生物量评价........28
第4章低丘红壌生态脆弱区生态系统服务功能评价........40
5.1低丘红壌生态脆弱区生物多样性维持功能及其变化...........40
第5章低丘红壤生态跪弱区生态系统服务功能评价
本次调查评价拟运用生态系统多样性维持、碳固定和土壌保持三个参数为基础评价浙江省低丘红壤生态脆弱区2000-201年生态系统服务功能。
5.1低丘红壤生态跪弱区生物多样性维持功能及其变化
生物多样性维持功能是生态系统服务功能的重要组成部分，主要通过生物生境质量指数评价结果来反映。
5.1.1低丘红壌生态脆弱区生物生境质量指数评价
根据计算生物生境质量指数的相关公式计算得到研究区各时期的生物生境质量指数，生物生境质量指数的数值范围为0-1，数值越髙说明受到的生态环境胁迫越少，即保护越充分，反之亦然。
为了直观的分析与比较研究区生物生境质量指数的空间分布与变化特征，将生物生境质量指数评估单元划分为低、较低、中、较髙、髙五个等级，其对应生物生境质量指数取值范围分别为：0-0.2，0.2-0.4，0.4-0.6，0.6-0.8，0.8-1。依据上述分级标准统计分析，得到2000、2005、2021年生物生境质量指数分级统计表和分级结构图如下：
第6章结论与展望
6.1结论
应用遥感技术进行生态环境调査与评价是可行的，而且有广阔的应用发展前景，这对生态环境保护与经济社会可持续发展有重要的指导意义。
本文以生态系统结构与格局、生态系统质量、生态系统服务功能为框架，通过选择指标对上述方面进行调查评价，全面反映生态系统结构与格局、生态系统质量以及生态系统服务功能特点及变化。结果表明：10年来浙江省低丘红壤生态脆弱区生态环境状况整体上还较好，呈现轻微下降的趋势，但局部地区，特别是城市扩展区域的生态环境近十年来变化相对较大。
（1）从生态系统抅成与格局来看，10年间，森林生态系统和湿地生态系统面积是增加的，说明十年来林地保护、湿地保护政策得到落实并初见成效。灌丛、草地、农田、裸地面积则减少，特别是草地和裸地，面积减少一半还多。10年间，由其他生态系统类型转变为城镇的面积最多，达到26507.65公顷，主要来源为农田、草地和森林，仅仅来自农田的面积就达到77.57%，说明农田土地被建设占用严重，还需加强保护。
（2）从生态系统质量来看，10年间，研究区生物量整体呈现持续稳定上升的趋势，植被覆盖度呈现波动下降的趋势，但变化程度不大。研究区整体植被覆盖度的降低主要是由于一些区域植被覆盖度降低显著，这些区域是经济发展的高速地带，与城市的扩张有较大关系。
（3）从生态系统服务功能来看，10年间，生物生境质量、碳固定功能保持稳定，有轻微下降，土壤保持量基本没有明显变化，说明低丘红壤生态脆弱区的生态服务功能保持稳定。
6.2不足和展望
本研究应用遥感技术对浙江省低丘红壌生态脆弱区的生态环境状况及其十年变化进行了调查与评价，取得了较为理想的结果，但是由于时间和本人水平的限制，研究还有不足，还有一些问题需进一步研究和探索：
（1）评价指标方面
在建立生态环境综合评价指标体系时，尽管选择了能有效反映区域生态环境特征的相关要素，但指标仍可能不够全面，为此，还须在实践中不断加以完善，探讨更多适宜遥感监测的定量化生态评价指标，以使得评价体系更加全面完整。
参考文献（略）