黑河中游土地利用和景观变化的时空特征与驱动因素

发布时间：2020-06-20 20:55

【摘要】：土地利用和景观变化是干旱地区环境变化研究的重要方面,对干旱区绿洲的稳定和可持续发展具有重要意义。绿洲、荒漠-绿洲过渡带和荒漠构成了干旱区内陆河流域典型的景观结构,以往较少将这三种景观类型作为一个整体来研究景观变化的时空特征和相互转换。本文以黑河中游为研究区,利用1990-2010年的土地利用数据,分析黑河分水工程实施前后该区的土地利用时空变化,基于1990-2015年6期的Landsat影像数据,采用决策树分类与目视解译相结合的方法提取黑河中游绿洲、荒漠-绿洲过渡带和荒漠的范围,分析三种景观类型的时空动态变化和景观格局,探讨其变化的驱动因素。研究结果表明:(1)黑河中游70%以上的土地为未利用地,耕地面积占到了15%以上,其次是草地和人工表面。1990-2010年耕地和人工表面面积明显增加,草地和未利用地明显减少,且1990-2000年的土地利用变化明显强于2000-2010年。耕地面积增加的来源主要是未利用地,耕地的转出面积主要为未利用地、草地和林地。(2)1990-2015年黑河中游的绿洲面积显著增加(+37.21%),荒漠-绿洲过渡带面积明显减少(-12.73%),荒漠的面积略有减少(-8.50%),且三者之间的相互转换频繁而剧烈,但绿洲化过程远强于荒漠化过程。景观类型的相互转换主要发生在绿洲的边缘区以及荒漠-绿洲过渡带内部。1990-2015年,黑河中游的景观破碎化程度下降,景观的组成和结构趋于简单化,斑块不规则度有所下降。(3)黑河中游的绿洲变化与人口、GDP、年平均气温和莺落峡径流量呈显著正相关,与地下水位呈现负相关关系,荒漠-绿洲过渡带和荒漠变化与各因子之间的相关性结果与绿洲刚好相反,而且荒漠-绿洲过渡带与地下水间存在显著的正相关关系。黑河中游景观变化的主要驱动因素是人口、GDP和莺落峡径流量,三者对景观变化的贡献率分别为35.99%,9.01%和7.68%,累积贡献率高达96.64%。绿洲扩张尤其是人工绿洲的扩张将导致荒漠-绿洲过渡带面积的减少和水资源压力增加,进而影响绿洲的稳定和可持续发展。当地政府应当重视荒漠-绿洲过渡带自然植被的保护,控制人工绿洲的扩张,呼吁农民合理使用水资源,禁止地下水的过度开发,保障绿洲的健康稳定发展。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P901;F301.2
【图文】：

绿洲,相关研究,可视化

、水资源、遥感、自然地理学、植被科学等多个学科（见图1.2）。近年来，干旱地区绿洲变化相关研究已经受到了国际学术界的广泛关注，俨然成为了全球变化研究、土地退化和可持续发展等研究和实践中的最活跃的领域之一[39]。与绿洲变化相关的研究多集中在识别和分析绿洲区土地利用格局与土地利用/土地覆盖变化[40-44]、绿洲时空动态和驱动机制[15, 45, 46]、探究绿洲变化与水资源的关系[47, 48]、分析绿洲自然与生态环境变化（植被变化、土壤退化/盐渍化）[10, 49, 50]、评价绿洲变化的生态效应[11, 51]、讨论绿洲稳定性[52-54]、分析绿洲扩张[55, 56]以及景观格局变化[57]等方面。图 1.1 绿洲研究的国际发文量注：所用数据来源于 Web Of Sicence (WOS)核心数据合集（以“oasis”为主题进行检索，并剔除不相关文献）050100150200250300350400450500每年的发文量/篇

地理位置,黑河中游,祁连山,黑河流域

第二章研究区概况2.1 自然地理概况2.1.1 地理位置黑河发源于上游的祁连山脉，流经中游绿洲区，进入下游戈壁沙漠，最终汇入居延海，形成了我国西北干旱区第二大内陆河流域——黑河流域。黑河流域全长达 821 km，流域总面积约 14.29 万 km2，以莺落峡和正义峡水文站为界划分为上、中、下游三部分。黑河中游位于东经 98°57′-100°52′和北纬 38°39′-39°59′之间，海拔介于 1260-2480 m，地处河西走廊中部，两岸地势平坦，南临祁连山，北依合黎山。根据其成因和地形特征，黑河中游的地形地貌由南向北可划分为以下三个部分：山体平缓的祁连山地、地势开阔的走廊平原和平缓低矮的北山山地。黑河中游的行政面积为 10656km2，涵盖甘州区、高台县和临泽县三个行政区，其地理位置如图 2-1 所示。

【参考文献】