陕北天然气能源区土地利用变化与土地生态安全评价

【摘要】：天然气能源目前是普遍承认的清洁能源,也是我国目前重点推广的能源,该能源开采力度逐渐增大是必然趋势。陕北天然气能源区位于黄土高原和毛乌素沙漠南缘交界处,自然条件方面表现为强烈的敏感性和不稳定性。研究区气田纬度低、面积大、贯通性好,目前是国家重点勘探和开采的气区之一。本文以该区为研究对象,以研究区2000年、2010年土地利用图,250mMODIS16天合成产品、2000-2010年气象数据、社会经济数据等为研究源数据,以USLE水土流失通用方程、土地利用变化相关数学模型、P-S-R框架模型、层次分析法、综合指数法等方法作为研究支撑,对本区域生态安全进行评价,为天然气能源区土地生态环境保护与建设提供了调控依据,主要研究结论如下： (1)研究区不同用地类型的变化程度和速度不同,研究区2000-2010年11年间建设用地类型迅速增加而未利用地减少。说明未利用地逐渐被开发,变为其他土地利用类型,研究区能源开采集中的区域建设用地相对变化率均值在1.8136,而一般地区的变化率均值仅在0.4695。整个研究区实行退耕还林政策,加上耕地被征用转成建设用地,造成耕地不断减少,林地和草地增加,故整个研究区的林地相对变化率程度较高均值为1.1240,以天然气输送管道建设集中的子洲县相对变化率最小,仅为0.7728。 (2)研究区土地利用变化区域差异大,榆阳区、横山县、靖边县、定边县四县的土地利用变化大,处于发展时期；而米脂县和子洲县的土地利用程度变化缓慢,处于衰退期。在相对变化率方面,靖边县的耕地相对变化率和林地相对变化率低于全研究区水平；榆阳区和靖边县的草地相对变化率高于全研究区水平,其余四县草地相对变化率均在研究区水平之下；榆阳区、定边县2个区域的水域相对变化率低于全研究区水平,其余四县的水域相对变化率均高于全研究区水平；榆阳区、靖边县2个区域的建设用地相对变化率高于全研究区水平；其余四县的建设用地相对变化率均低于全研究区水平；横山、靖边、米脂、子洲4县的未利用地相对变化率均高于研究区水平；其余区、县的未利用地相对变化率低于全研究区平均水平。 (3)研究区能源开采对土地资源破坏和污染严重。大量工业废水的排放和能源开采导致河流有机污染严重,气区两条主要河流的石油类指标超标,可见。在地灾方面,在2006-2010年间坍塌、滑坡、地裂缝、土地崩塌四类主要地灾累计发生299处,其中滑坡181处、土地崩塌102处、地面坍塌15处、地裂缝1处,地质灾害主要集中在开采程度较大的区域和天然气管道铺设区域。子洲洲县的水土流失状况最严重,其次是靖边县、定边县和米脂县。 (4)土地生态安全综合值变化幅度小。2000-2010年研究区土地生态安全级别的变化为Ⅴ-Ⅳ-Ⅴ-Ⅳ;横山县土地生态安全综合值11年间变化幅度不大,11年的土地生态安全等级均在Ⅳ级；11年来靖边县土地生态安全变化较大,土地生态安全水平的变化为Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ,说明靖边县受天然气开采、处理影响大,说明靖边县受天然气开采、处理影响较大,土地生态环境从开始的安全状态,变成退化的状态；定边县在11年间土地生态安全综合变化幅度不大,土地生态安全级别变化为Ⅱ-Ⅲ；米脂县在11年间土地生态安全级别的变化为Ⅲ-Ⅴ-Ⅳ,说明米脂县天然气管道的铺设对当地土地生态安全的威胁较大；子洲县在11年间土地生态安全综合程度较高,安全级别变化为Ⅱ-Ⅲ。总体来讲,在2007年后研究区各个区域的土地生态安全综合程度逐渐变大。 (5)结合研究区情况和研究结果,为促成研究区达到经济效益和土地环境保护双赢,提出6条调控对策和措施：减少气区土地生态安全压力；科学发展,在开发中加强保护；敬畏自然,遵循土地自身的自净能力；提高天然气能源的综合利用率；落实土地生态污染防治责任,强化建设管理；完善环境法规与标准,提倡排污收费和发展可再生能源。 本文创新点为对天然气能源区土地生态环境进行定性和定量分析,不再是局限于对天然气勘探、开采技术的创新、输送管道选线的科学处理上。本文选取生态环境脆弱区的陕北气田为研究对象,使研究成果应用更广泛,为气区土地生态环境可持续发展提供科学依据。 【关键词】：陕北天然气能源区 天然气能源开发 土地利用变化 土地生态安全评价
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X826;F301.2
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 选题背景及意义10-14
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 国内外研究进展11-13
• 1.1.3 选题意义13-14
• 1.2 研究内容与方法14-17
• 1.2.1 研究内容14
• 1.2.2 研究方法14-15
• 1.2.3 技术路线图15-17
• 1.3 数据来源17-18
• 第2章 研究区概况18-24
• 2.1 地理位置与行政区划18-19
• 2.2 研究区自然条件概况19-22
• 2.2.1 气候特征19
• 2.2.2 地形、地貌特征19-20
• 2.2.3 土壤类型20-21
• 2.2.4 植被类型21-22
• 2.3 社会经济概况22-24
• 第3章 陕北天然气能源区土地利用变化时空动态分析24-38
• 3.1 陕北天然气能源区土地利用数量变化24-28
• 3.1.1 研究区土地利用变化幅度24-26
• 3.1.2 研究区土地利用变化速度26-28
• 3.2 陕北天然气能源区土地利用结构和程度变化区域差异28-33
• 3.2.1 研究区土地利用结构时间与空间变化28-29
• 3.2.2 研究区土地利用程度变化29-30
• 3.2.3 研究区土地利用变化的区域差异30-33
• 3.3 陕北天然气能源区土地利用空间格局变化33-38
• 第4章 土地生态安全综合评价指标体系构建和评价方法38-50
• 4.1 陕北天然气能源区土地生态安全评价指标体系的构建38-43
• 4.1.1 P-S-R框架模型38-39
• 4.1.2 陕北气区土地生态安全评价指标体系构建原则39
• 4.1.3 陕北气区土地生态安全评价指标体系的选取39-43
• 4.2 天然气能源区土地生态安全的评价标准43-45
• 4.2.1 土地生态安全评价标准的来源43-44
• 4.2.2 陕北天然气能源区土地生态安全评价指标标准值44-45
• 4.3 陕北气区土地区生态安全评价方法45-50
• 4.3.1 评价指标的无量纲化处理45-46
• 4.3.2 评价指标权重的确定46-50
• 第5章 陕北天然气能源区气田开采对土地生态安全的影响50-70
• 5.1 气田开采对水资源的影响50-59
• 5.2 气田开采对地质灾害的影响59-63
• 5.3 气田开采对研究区水土流失状况的影响63-70
• 第6章 陕北天然气能源区土地生态安全评价及调控对策70-90
• 6.1 陕北天然气能源区土地生态安全值的计算70-81
• 6.1.1 研究区土地生态安全评价各指标实际值的归一化处理70-75
• 6.1.2 研究区土地生态安全单项指标安全值计算75-79
• 6.1.3 土地生态安全综合评价79-81
• 6.2 陕北天然气能源区土地生态安全等级划分与评价结果分析81-87
• 6.2.1 研究区土地生态安全分级标准81-82
• 6.2.2 研究区各区县土地生态安全等级划分82-83
• 6.2.3 研究区土地生态安全动态分析83-87
• 6.3 陕北天然气能源区土地生态安全调控对策与措施87-90
• 6.3.1 减少气区土地生态安全压力87
• 6.3.2 科学发展,开发中加强保护87-88
• 6.3.3 敬畏自然,遵循土地自身的自净能力88
• 6.3.4 提高天然气能源的综合利用率88-89
• 6.3.5 落实土地生态污染防治责任,强化建设管理89
• 6.3.6 完善环境法规与标准,提倡排污收费和发展可再生能源89-90
• 第7章 结论与讨论90-94
• 7.1 主要结论90-93
• 7.2 本文的创新与不足之处93-94
• 7.2.1 本文的创新之处93
• 7.2.2 本文的不足之处93-94
• 参考文献94-100
• 致谢100-102
• 攻读硕士学位期间的科研成果102

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