黑河绿洲土地利用格局变化及其对区域蒸散发的影响

发布时间：2017-09-01 05:26

  本文关键词：黑河绿洲土地利用格局变化及其对区域蒸散发的影响

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【摘要】：黑河绿洲是我国西北干旱区典型的绿洲农业区,随着经济的发展,绿洲土地利用方式不断发生变化,特别是中游地区农业的发展,致使流域内用水矛盾突出,2000年以来,西部大开发及“新丝绸之路经济带”的提出,黑河流域迎来发展的黄金期,但也面临着更大的环境压力。本文以黑河张掖绿洲地区为研究案例区,探讨绿洲土地利用格局变化及其所引起的蒸散发变化。本文以张掖绿洲区为研究案例区,选取2000-2011年为时间跨度,利用2000年、2011年的土地利用图,分析近11年来研究区土地利用格局的演变趋势；基于2000年、2013年研究区的农作物种植面积,分析研究区14年以来作物结构的演变；利用ETWatch反演的蒸散发数据,分析近14年蒸散发的年际变化特点及其变化趋势；选取2000、2004、2008、2012年为代表年份,分析各代表年份季节蒸散发的时空分布特点；结合2000年、2011年的土地利用图,讨论因土地利用格局变化所引起的蒸散发变化；利用2012年、2013年研究区作物种植样本,分县(市)求取研究区各作物生长期的蒸散发,结合2000年、2013年研究区作物种植面积,分析14年以来因作物种植结构演变所引起的区域蒸散发变化。研究结论如下：(1)根据2000年、2011年的土地利用图分析,张掖绿洲地区11年间,耕地、未利用地面积变化最大,耕地增加了402.51km2,未利用地减少565.51km2；从变化速度分析,研究区土地利用综合年变化率相对较低,为0.17%；从不同土地利用类型来看,研究区年变化率最高的为城乡用地,变化率为2.52%。从土地利用空间变化来看,未利用地转变为耕地、未利用地转变为草地是研究区面积变化最大的土地利用转变类型。从内部斑块变化剧烈程度分析,耕地转变为城乡用地、未利用地转变为草地是区域内最为常见的两种土地利用转变方式。(2)根据2000年、2013年作物种植结构分析,研究区玉米种植面积大幅度增加并向北部县(市)聚集,油菜、小麦向南部各县收缩,蔬菜种植面积总体增加；根据赫芬代尔系数评价的区域种植结构来看,研究区作物种植结构的演变趋势为：中部平原地区的张掖市、临泽县作物种植结构单一化程度提高,靠近祁连山区的山丹县、民乐县作物种植结构单一化程度下降。(3)基于ETWatch反演的区域蒸散发来看,14年来区域蒸散发处于波动变化状态。从空间上看,北部高台县及其与周边县(市)交界处蒸散量处于下降状态,中部、南部的张掖、山丹、民乐等县(市)蒸散量处于增加状态；从蒸散发的波动情况分析,北部、中部平原农田地区波动幅度大,南部祁连山地区的县(市)波动幅度小。从选取代表年份来看,季节上蒸散发分布情况为：夏季春季秋季冬季,空间上总体表现为平原农田地区高,南部山区次之,农田周围及北部未利用地地区蒸散发低。不同土地利用类型的蒸散发总体表现为：林地耕地草地城乡用地未利用地。(4)根据设置背景区域,分别求取土地利用变化区和土地利用不变区的蒸散发,分析土地利用变化对区域蒸散发的影响。结果表明因土地利用变化而引起的蒸散发变化在各季节不同,秋、冬季节大于春、夏季节,春、夏、秋、冬的影响率分别为80.45%、83.38%、89.80%、86.88%。(5)根据作物样本提取作物蒸散发,得出研究区作物生长期内蒸散发量大小顺序为：玉米其它作物小麦油菜大麦。根据14年作物结构变化求取各县(市)蒸散发的变化,得出因作物结构变化引起山丹、民乐等县蒸散发下降,张掖、临泽、高台、肃南等县(市)蒸散发上升。(6)政策启示：针对未利用地、草地转变为耕地蒸散发增加的情况,张掖绿洲地区应该在保有耕地总量的基础上合理开垦耕地,避免不合理的开垦引起的水资源短缺和土地次生盐碱化；针对作物结构演变引起各县(市)蒸散量增加的情况,应合理布局作物种植结构,同时改进灌溉技术,提高水资源利用效率,促进区域水资源可持续发展。
【关键词】：土地利用/土地覆被变化 作物结构 蒸散发 时空变化特征
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S161.4;F301.2
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究背景与意义12-14
• 1.2 国内外研究进展14-19
• 1.2.1 蒸散发的估测研究14-17
• 1.2.2 土地利用格局变化对蒸散发影响研究17-19
• 第2章 研究方案与研究区概况分析19-28
• 2.1 研究方案19-20
• 2.1.1 研究目标19
• 2.1.2 研究内容19-20
• 2.2 研究方法与技术路线20-22
• 2.2.1 研究方法20-21
• 2.2.2 技术路线21-22
• 2.3 数据来源22-24
• 2.4 案例区概况24-28
• 2.4.1 地理位置24-25
• 2.4.2 气候与水文条件25-26
• 2.4.3 土壤和植被状况26
• 2.4.4 研究区经济社会概况26-28
• 第3章 研究区土地利用格局变化分析28-42
• 3.1 研究区土地利用格局的时空变化分析28-35
• 3.1.1 11年来研究区土地利用时间演变分析28-30
• 3.1.2 11年来研究区土地利用格局的空间演变30-35
• 3.2 研究区作物结构时空演变分析35-39
• 3.2.1 研究区作物的时间变化情况35-37
• 3.2.2 研究区作物的空间变化情况37-39
• 3.3 本章小结39-42
• 第4章 研究区蒸散发的时空分布42-55
• 4.1 蒸散发的整体特征及其变化趋势42-45
• 4.1.1 蒸散发的整体变化特征42-43
• 4.1.2 蒸散发的整体变化趋势43-45
• 4.2 代表年份研究区蒸散发的时空分布45-52
• 4.2.1 代表年份季均蒸散发的时间分布45-47
• 4.2.2 代表年份季均蒸散发的空间分布47-52
• 4.3 不同土地利用类型下的蒸散发52-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第5章 土地利用格局对蒸散发变化的影响55-67
• 5.1 绿洲土地利用格局变化对蒸散发的影响分析55-60
• 5.1.1 土地类型不变化区的季节蒸散发变化55-57
• 5.1.2 土地利用变化区的日蒸散发变化57-59
• 5.1.3 土地利用变化对区域蒸散发的影响率59-60
• 5.2 作物结构变化对区域蒸散发的影响60-65
• 5.2.1 各种作物蒸散发比较60-64
• 5.2.2 作物结构变化对区域蒸散发的影响64-65
• 5.3 本章小结65-67
• 第6章 结论与展望67-70
• 6.1 本文主要结论67-68
• 6.2 政策启示68
• 6.3 创新、不足与研究展望68-70
• 6.3.1 本文的创新之处68
• 6.3.2 本文不足之处68-69
• 6.3.3 研究展望69-70
• 参考文献70-77
• 致谢77-78

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本文编号：770222