于田绿洲沙漠化—盐渍化系统动力学模拟研究

发布时间：2020-06-30 20:52

【摘要】：绿洲是人类生存和生产的核心场所，是人类与自然相互作用的聚焦点，也是易遭受荒漠化危害最严重的景观类型之一。近些年以来日益增强的人类活动和高强度的开发利用自然资源加剧了本来就很脆弱的绿洲生态环境的恶化，使绿洲失去了人类自然耦合系统平衡和生态环境稳定的发展形势，为人类生存和发展带来了严峻的威胁。于田绿洲生态环境极为脆弱，水资源短缺，地下水开发利用强度大，并且人类生产规模在不断地扩大，社会经济和文化活动幅度在不断地增强，因而人类社会与生态环境之间的矛盾日益突出，绿洲生态环境逐步恶化，土地沙漠化、盐渍化等问题在很大程度上限制了社会经济持续发展。因此，利用定性和定量方法来探究绿洲生态环境时空动态演化过程及其自然和人文驱动因子，有益于绿洲生态环境退化监测及防治决策的提出，从而为绿洲生态环境和社会经济稳定发展提供科学依据。研究于田绿洲人类与生态环境之间的矛盾所在、出现原因及对彼此的响应，有助于缓解人地矛盾，对自然和人类之间关系的优化和调控方案的建立具有现实价值；本文中利用野外调查和统计资料，借助主成分分析法，定量分析研究区沙漠化，盐渍化动态变化及其驱动因子，得出了自然、人文和自然人文共同因子在绿洲沙漠化，盐渍化动态演变中的贡献率；利用系统动力学方法，把研究区看作为一个大系统，分析其中的自然环境子系统和社会经济子系统，选取各子系统相应的指标，确定各因子之间的关系及其对于大系统演变的影响，构建于田绿洲沙漠化，盐渍化动态演化模型，为绿洲持续发展提出了优化方案；选取研究区沙漠化、盐渍化问题较突出的，典型的奥托格拉克乡和喀尔克乡，利用实地调查法和农户调查法，对两乡生态环境人文影响因子进行对比分析，确定人文因子空间分布，最后得出两乡人文因子影响的不同之处；利用系统动力学方法进行两乡沙漠化、盐渍化系统模拟和分析，并对于两乡生态环境的改善提出了优化建议；主要研究结果如下： 1.在于田绿洲沙漠化、盐渍化过程中，人文因子的贡献率为54.37%，自然因子的贡献率为19.8%，自然和人文因子共同作用的贡献率为18.87%。在于田绿洲沙漠化、盐渍化发展过程中自然因子和自然人文共同作用处于较低水平，而人文因子的作用处于较高的水平，其中人口，农业人口，粮食总产量和畜牧头数量的作用最大，人口增长和农牧业生产活动的增强对于田绿洲生态环境的影响最为明显。 2.建立水资源、人口、耕地和GDP子系统耦合模型可知，从各因子未来20年变化情况来看，耕地、人口、GDP和人均GDP呈连续增加，而水资源总量呈减少趋势。从此可总结，水资源子系统控制整个绿洲大系统，其对各个子系统的影响最大。在未来的20年之内，水资源总量逐渐减少，难以满足耕地灌溉水需求，甚至达不到用水定额最低限度；生态用水同样呈减少趋势，其被其它领域所占用等情况，严重影响绿洲生态环境，经济增长与发展以生态环境破坏为代价，使绿洲走向崩溃，最后阻碍绿洲生态环境和社会经济协调发展。为实现于田绿洲经济和生态环境协调发展，建立了在不损害生态环境的基础上，促进经济可持续发展的调控优化方案；为了实践此优化方案，首先要提高水资源利用效率，平稳加快经济发展速度的同时，要保证科学利用水资源，减少盲目开荒和传统、漫灌的灌溉方式，高效利用灌溉水，增加改善节水灌溉设施的投资，减少单位农业产量所耗掉的水量； 3.用实地调查法，农户调查法和统计法对奥托格拉克乡沙漠化、喀尔克乡盐渍化人文影响因子进行对比分析可得知，喀尔克乡生态环境问题比奥托格拉克乡更为严重；在奥托格拉克乡农户经济活动引起绿洲与沙漠接壤在一起，给绿洲生态环境带来了直接的负面影响；在喀尔克乡，因农户过度的开采利用地下水，灌溉方式的不妥当，灌溉排水的不流畅，加剧了绿洲盐渍化。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S151.9;X171

【参考文献】