且末绿洲时空变化过程及其驱动机制研究

发布时间：2020-10-22 14:37

　　 绿洲是干旱区人民生存发展的基地,其发展变化一直是干旱区生态地理过程和人类活动研究的核心。绿洲规模直接影响着绿洲的稳定性和区域经济的发展。随着社会经济的发展,人类对绿洲开发利用程度不断增加,水资源短缺和生态环境脆弱等因素始终制约着干旱区内部资源的利用及经济的进一步发展。因此,研究绿洲时空变化过程,准确把握绿洲化与荒漠化发展变化的特征与规律,探讨干旱区绿洲化、荒漠化过程及其对气候变化和人类活动的响应机制,对防治荒漠化和促进绿洲的可持续发展有重要意义。本文以且末绿洲为研究区,应用3S技术,通过重建1965至2013年间10个典型时期(1965、1972、1979、1990、1998、2002、2006、2009、2011、2013)且末绿洲土地利用/覆被数据库,从时间和空间两方面,获取绿洲退缩与扩张、绿洲化区域差异以及绿洲景观格局变化等指标数据,分析且末绿洲近48年间时空格局变化的特征与规律,并结合实地调查、统计和文献资料,揭示绿洲动态变化的自然和人文驱动因素,并运用基于SD和CLUE-S的土地利用变化模型预测了2025年车尔臣河流域绿洲土地利用状况。论文的主要工作和相关结论包括:(1)在RS和GIS软件支持下,基于面向对象信息提取法,通过大量的试验,对且末绿洲1965、1972、1979、1990、1998、2002、2006、2009、2011年和2013年遥感影像图进行分类,得到且末绿洲10期的土地利用/覆被数据,并通过精度检验。(2)建立且末绿洲土地利用/覆被数据库,对且末绿洲时空变化过程进行分析。研究发现,且末绿洲主要在车尔臣河及其支流向外延伸,近48年来且末绿洲面积呈现波动型增加趋势。绿洲面积由1965年的51820.34 hm~2缓慢增加到2002年的62543.41 hm~2,2013年绿洲面积迅速扩张到103502.06 hm~2,绿洲面积48年间增加了49.93%。1965-2002年为绿洲化阶段,绿洲耕地面积较缓慢扩大,其原因是人口的迅速增加,人类开发活动加剧。2002-2013年为绿洲的城镇化、工业化阶段,绿洲面积不断快速扩张,在该阶段,虽然人口的增加、耕地面积的增长都进入较快速的时期,但且末绿洲城镇化速度加快,小工业不断兴起并发展,所以导致绿洲规模的不断扩张。(3)且末绿洲变化具有明显的时空差异,1965-1972年、1998-2002年和2006-2009年绿洲处于萎缩状态,其他时间段均处于扩张状态。不同时期各子区域的绿洲变化亦不相同,以莫勒切河绿洲最为剧烈,其次是车尔臣河绿洲,喀拉米兰河绿洲最弱。绿洲在扩张过程中呈现出景观斑块的分散-融合-扩张的变化过程。(4)根据研究区实际情况,绿洲变化的驱动力可分为自然因素和人文因素两大类。这些影响因素在一定的时间和空间尺度上共同影响绿洲面积的扩张与变化。其中,农业生产因素和社会经济因素等的综合作用加速了且末绿洲面积的变化。绿洲盐碱化问题的加重直接遏制了天然植被的生长,使天然植被的面积越来越少,人类以取暖为目的的滥伐滥砍活动使绿洲的景观不断发生变化,荒漠化的趋势越来越严重。另外,人类在当地脆弱的生态环境条件下,不断地开荒撂荒活动导致的且末绿洲的水土流失也是威胁绿洲稳定的一个重要因素。(5)基于以上影响且末绿洲时空变化的原因分析,收集相关数据对且末绿洲的主要部分,即车尔臣河流域绿洲未来的变化趋势进行分析的结果表明,到2025年,绿洲呈现出显著增加的趋势。从总体上看,耕地面积的增加主要依靠对未利用地、草地和林地的开发,未利用地转为其他土地利用类型是总体趋势。总之,对于且末绿洲来说,以绿洲的不断扩张为背景,绿洲外围环境的恶化、绿洲-荒漠交错带的消失是影响绿洲未来发展的主要因素。且末绿洲目前处于亚稳定状态,绿洲内仍然有大量肥沃的土地资源,但是由于资源的不合理利用导致水资源短缺和利用失衡,绿洲资源不能得到充分的利用。因此,调整绿洲内部结构,实现资源较合理的空间配置,减少盐碱化、荒漠化、水土流失、白色污染等环境问题是维持绿洲稳定的关键所在,也是今后绿洲开发亟待解决的决定性问题。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2016
【中图分类】：X171;P901
【部分图文】：

本研究技术路线图

研究区地理位置图

使沙丘形态变为单一的复合型沙丘，其间洼地上有较低的垄岗沙丘，边侧常出现新月型沙丘。沙丘连绵并随风移动，是对且末绿洲极大威胁。图2-2 研究区地形地貌三维示意图Figure 2-2 3D view of the geomorphology of study area
【参考文献】

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本文编号：2851724