收藏本站
《兰州大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

敦煌市生态环境演变及驱动因素研究

马利邦  
【摘要】:在气候变化和人类活动的双重影响下,我国西北干旱的绿洲区域生态环境进一步恶化,其中最突出的问题就是人类活动对水资源无序过度开发利用。人类活动导致环境变化的脆弱性显著增大,人口数量的增加、对有限资源的过度依赖及全球变暖等都意味着人类社会和生态环境比以往更加敏感和脆弱。甘肃省敦煌市气候极端干旱,生态十分脆弱。近些年来,由于人口数量的持续增长和耕地规模不断扩大,水资源消耗过度,环境明显退化,著名的人类文化遗产莫高窟及自然奇观鸣沙山、月牙泉等的存衍受到严重威胁,引起国内外的广泛关注。因此,本文将该区域作为研究对象,以1987、1990、1996、2000和2007年五期的Landsat—5TM遥感影像、1954—2008年的气候观测资料和1987—2007社会经济统计数据等为数据源,综合应用实地调查、“3s”技术、生态空间分析、模型模拟等方法,从不同角度和层次分析敦煌市近20年来的生态环境演变过程及驱动机制,并提出了生态环境保护与恢复的途径及可持续发展实验区建设的模式,为该区域水土资源的合理利用和生态保护提供依据。得到了以下基本结果和认识: 第一,敦煌市土地利用/覆盖变化的总体特征分析。敦煌绿洲主要分布在海拔1200m以下(占总面积的98.4%)、坡度小于1°的区域(占总面积的61.01%),且呈现明显的依水分布态势。在过去的20年间,敦煌市荒漠包围绿洲的独特的景观格局基本没有改变。在8类土地利用/覆盖类型中无植被区所占比例最大,达85%以上。 第二,敦煌市土地利用/覆盖变化的时空特征分析。在时间上,总体表现为植被覆盖空间范围收缩,生态明显退化。空间上,耕作区边缘植被覆盖程度有所增加,耕地向外扩张;水域湿地、高、中、低覆盖度草地和灌木林地均为从斑块的边缘区域逐渐向中心区域萎缩,无植被区则呈现出完全相反的变化趋势,主要是从斑块边缘向外逐渐扩张。 第三,敦煌市土地利用/覆盖类型的演变方式、方向、规模和速度分析。敦煌市土地利用/覆盖演变方式各异,呈现出单向演变为主,渐次演变和逆向演变相对较少的特点。土地利用/覆盖演变的方向和规模存在较大差异,耕作区的增加主要是由部分草地和无植被区转变而来,水域湿地和林地则向草地转变,总面积变小,高覆盖度草地转变为中覆盖度草地、中覆盖度草地转变为低覆盖度草地、而低覆盖度草地转变为无植被区、城建用地主要由耕作区和无植被区转变而来。2个时段的综合土地利用动态度分别为0.56%和0.66%,反映出后期LUCC的强度相对于前期更加剧烈。 第四,敦煌市土地利用格局演变的情景模拟。基于Markov过程模型和CLUE-S模型对敦煌市土地利用格局进行模拟和预测,模拟结果精度较高。通过修正土地利用/覆盖类型之间的转移概率矩阵,设置自然发展型、生态保护型、经济发展型和综合发展型四种情景模式,可以看出在不同的情景模式下,研究区域土地利用/覆盖空间格局差异较大。综合发展型情景比较全面的考虑了生态环境恢复、经济发展等的需要,模拟结果较好,是一种比较理想的发展方式。 第五,敦煌市生态环境要素变化分析。依据实际测定的样方生物量与对应的土地利用/覆盖类型的面积拟合曲线,估算地表生物量。表明近20年来地表生物量共减少170856.52t,年均减少5.8%0,其中天然绿洲生物量净减,人工绿洲生物量净增,总生物量减少与天然绿洲生物量减少有很强的对应关系。基于生物量的大小和实际功用估算的生态系统服务总价值,20年间共减少43127.44×104元,年均减少2156.37×104元。随着直接使用价值增加,间接使用价值减少较快。这意味着人工生态系统价值的较快增长是以自然生态系统价值的减少为代价的,表明人类活动已显著影响到区域的可持续发展。 第六,敦煌市生态环境演变的驱动机制分析。在本文研究时间尺度内,引起敦煌市生态环境演变的因素主要来自自然和人文两个方面。在全球气候变化的大背景下,温度升高对植被生长具有一定的影响,而土地开垦、灌溉、旅游等人类活动加大了对水资源的需求,挤占生态用水,这是植被退化、自然生态系统萎缩的主要原因。从主成分分析和逐步回归分析的结果看出,人文因素是生态环境演变的主要驱动因素,尤其是人口增长、农业生产、技术进步和生活水平,最终的结果都可归结为对水资源的影响。 第七,人类活动对敦煌市生态环境演变的影响。两种土地利用/覆盖类型相互替代的比量关系中,耕作区替代关系明显,每增加1km2最少替代1.33km2的灌木林地,最大可替代42.57km2的低覆盖度草地。 敦煌市自然植被和人类活动的用水量此消彼长,总用水规模在6.3×108m3左右。自然植被用水量从1987年的3.0727×108m3减少到2007年的2.17×108m3,净减少达30%,20年累计减少量达9.5017×108m3。人类活动用水量从1987年的3.3157×108m3增加到2007年的4.093×108m3,20年累计增加量达5.9155×108m3。 根据水土平衡原理估算出,常规地面灌溉条件下,研究区域适宜绿洲面积为653.45km2,在节水灌溉条件下,适宜绿洲面积为909.65km2,均远小于目前的实际面积。 第八,基于目前敦煌市生态环境面临的严峻态势,为了实现区域社会、生态、经济的协调持续发展,需要从水资源可持续利用、生态修复和重建、产业结构调整、制度保证及生态规划制定等多方面入手保护和恢复生态环境,并建立适度人口发展、循环经济发展、资源节约高效、生态环境保护和文化遗产保护的相互依存、相互制约的可持续发展模式,实现实验区又快、又好的发展。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X171.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马利邦;牛叔文;杨丽娜;;基于Markov和CLUE-S模型的敦煌市土地利用/覆盖格局情景模拟[J];生态学杂志;2012年07期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志强,徐中民,王建,程国栋;黑河流域生态系统服务的价值[J];冰川冻土;2001年04期
2 角媛梅,马明国,肖笃宁;黑河流域中游张掖绿洲景观格局研究[J];冰川冻土;2003年01期
3 段建军;王彦国;王晓风;毛炜峄;张雄文;王进;高前兆;沈永平;王顺德;;1957—2006年塔里木河流域气候变化和人类活动对水资源和生态环境的影响[J];冰川冻土;2009年05期
4 史培军,张淑英,潘耀忠,王静爱,洪世奇,沈培平,朱文泉,叶涛;生态资产与区域可持续发展[J];北京师范大学学报(社会科学版);2005年02期
5 史培军,李博,李忠厚,湖涛;大面积草地遥感估产技术研究──以内蒙古锡林郭勒草原估产为例[J];草地学报;1994年01期
6 古琳;程承旗;;基于GIS-Agent模型的武汉市土地利用变化模拟研究[J];城市发展研究;2007年06期
7 黄盛璋;;研究绿洲、建设绿洲,在中国首先创建世界科学——绿洲学[J];传统文化与现代化;1998年03期
8 陈全功,卫亚星,梁天刚;使用NOAA/AVHRR资料进行牧草产量及载畜量监测的方法研究[J];草业学报;1994年04期
9 于兴修,杨桂山;中国土地利用/覆被变化研究的现状与问题[J];地理科学进展;2002年01期
10 李秀彬;土地利用变化的解释[J];地理科学进展;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓云;基于RS和GIS的敦煌市土地沙漠化研究[D];兰州大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷战波;杜浩文;;中国耕地面积变化的驱动因子及模型研究(英文)[J];Asian Agricultural Research;2009年05期
2 刘志凌;孙燕;;中国耕地保有量多时间尺度分析(英文)[J];Asian Agricultural Research;2009年06期
3 陈建宏;刘振肖;;基于面板数据的江苏耕地社会经济模型(英文)[J];Asian Agricultural Research;2009年Z1期
4 谢尚春;刘慧;王海涛;方泽红;;岷江上游生态安全综合评价(英文)[J];Asian Agricultural Research;2010年01期
5 ;Comparative Study on the Human Driving Force of Cultivated Land and Construction Land Use Change in Hubei Province,China[J];Asian Agricultural Research;2010年03期
6 ;Assessment on the Eco-environment and the Land Use Based on the Ecosystem Service Value——A Case of Guangdong Province,China[J];Asian Agricultural Research;2010年04期
7 ;Government's Role in Urban Construction Land Expansion[J];Asian Agricultural Research;2010年08期
8 ;Study on Farmland Use Change and Driving Force in the High and Cold Areas in Northwest Yunnan——A Case Study of Ninglang Yi Autonomous County[J];Asian Agricultural Research;2011年03期
9 ;Spatio-temporal Dynamic Simulation of Urban Land Use in Karst Areas Based on CLUE-S Model——A Case Study of Dahua Yao Nationality Autonomous County in Guangxi Zhuang Autonomous Region[J];Asian Agricultural Research;2012年02期
10 李传武;黄润;尚正永;;基于分形理论的安徽省城镇体系研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔淑卿;赵来;吕成文;;黄山市土地利用变化及其对生态环境影响[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 邢永强;张璋;张洪波;杨皓宇;;浅谈地质环境与环境地质、生态环境的关系及其保护[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
4 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
5 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
6 王敬钊;王良桂;袁素霞;刘春;明军;;基于3S技术的植物资源监测研究进展[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
7 王文锋;;区域文化产业与城市协调发展的实证分析——以北京市为例[A];中国传媒大学第五届全国新闻学与传播学博士生学术研讨会论文集[C];2011年
8 郑炜;蒋红梅;张兰军;;山区公路隧道生态环境影响综合评价模型[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
9 刘萍萍;高原;谭良玺;赵顺利;;陕北红碱淖湖泊生态功能保护区建设[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
10 王敏;阮俊杰;王卿;沙晨燕;;上海市滩涂生态系统服务功能价值评价[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 陆秀英;中国当代翻译文学系统中主体间关系的生态分析[D];上海外国语大学;2010年
3 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王建志;资源型产业转型补偿机制研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 李亚军;航运中心建设中涉港行业资金投入分配及其效果分析[D];大连海事大学;2010年
7 高伟;海洋空间资源性资产产权效率研究[D];中国海洋大学;2010年
8 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
9 刘伟峰;海洋溢油污染生态损害评估研究[D];中国海洋大学;2010年
10 余云军;胶州湾流域与海岸带综合管理研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢正鹏;武汉市典型城市湖泊湿地植物群落生物量研究[D];华中农业大学;2010年
2 于波;基本农田动态监测预警研究[D];华中农业大学;2010年
3 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
4 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
5 艾蕾;丹江口库区土地利用时空变化及生态安全评价初探[D];华中农业大学;2010年
6 高晓辉;基于DEA方法的农地利用效率差异研究[D];华中农业大学;2010年
7 杜金龙;土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[D];华中农业大学;2010年
8 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
9 易军;基于景观生态学的柳州市生态用地规划布局研究[D];华中农业大学;2010年
10 刘浩;土地整理项目后效益测算研究[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹银贵;王静;陶嘉;刘爱霞;许宁;;基于CA与AO的区域土地利用变化模拟研究——以三峡库区为例[J];地理科学进展;2007年03期
2 陆汝成;黄贤金;左天惠;肖思思;赵小风;张兴榆;;基于CLUE-S和Markov复合模型的土地利用情景模拟研究——以江苏省环太湖地区为例[J];地理科学;2009年04期
3 何春阳,史培军,李景刚,潘耀忠,陈晋;中国北方未来土地利用变化情景模拟[J];地理学报;2004年04期
4 范泽孟,岳天祥,刘纪远,马胜男;中国土地覆盖时空变化未来情景分析[J];地理学报;2005年06期
5 聂婷;肖荣波;王国恩;刘云亚;;基于Logistic回归的CA模型改进方法——以广州市为例[J];地理研究;2010年10期
6 何春阳,史培军,陈晋,潘耀忠,李晓兵,李京,李月臣,李景刚;基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究[J];中国科学(D辑:地球科学);2005年05期
7 盛晟;刘茂松;徐驰;郁文;陈虹;;CLUE-S模型在南京市土地利用变化研究中的应用[J];生态学杂志;2008年02期
8 王健;田光进;全泉;蒋晶;;基于CLUE-S模型的广州市土地利用格局动态模拟[J];生态学杂志;2010年06期
9 刘淼;胡远满;孙凤云;李春林;徐岩岩;周媛;;土地利用模型CLUE-S在辽宁省中部城市群规划中的应用[J];生态学杂志;2012年02期
10 张春华;王宗明;宋开山;张柏;刘殿伟;;基于马尔可夫过程的三江平原土地利用动态变化预测[J];遥感技术与应用;2009年02期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 田义超;梁铭忠;任志远;;城乡过渡区土地利用变化模拟与生态风险时空异质性特征[J];环境科学研究;2013年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨鑫;基于扩展CA的土地利用时空演化模型研究[D];中国地质大学(北京);2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏国;何俊仕;武立强;;生态环境需水计算方法研究[J];安徽农业科学;2006年17期
2 刘向华;;生态系统服务功能价值评估困境的经济学成因分析[J];安徽农业科学;2007年26期
3 谭昌伟,黄义德,黄文江,王纪华,赵春江,刘良云;夏玉米叶面积指数的高光谱遥感植被指数法研究[J];安徽农业大学学报;2004年04期
4 丁永健,叶佰生,周文娟;黑河流域过去40a来降水时空分布特征[J];冰川冻土;1999年01期
5 蓝永超,康尔泗,金会军,张生才,陈明征,陈学林;黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究[J];冰川冻土;1999年01期
6 王根绪,程国栋,刘光秀,徐中民;论冰缘寒区景观生态与景观演变过程的墓本特征[J];冰川冻土;2000年01期
7 徐中民,程国栋;黑河流域中游水资源需求预测[J];冰川冻土;2000年02期
8 蓝永超,康尔泗;河西内陆干旱区主要河流出山径流特征及变化趋势分析[J];冰川冻土;2000年02期
9 康尔泗;我国寒区和干旱区水文研究的回顾和展望(英文)[J];冰川冻土;2000年02期
10 王根绪,沈永平,程国栋;黄河源区生态环境变化与成因分析[J];冰川冻土;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吕世华;;西北干旱区绿洲-沙漠环流形成机理的数值模拟[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 肖兴威;中国森林生物量与生产力的研究[D];东北林业大学;2005年
2 何英彬;基于MODIS与TM的冷害影响水稻产量评估研究[D];中国农业科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 曾文华;基于灰度共生法和小波变换的遥感影像纹理信息提取[D];东北师范大学;2006年
2 吴学军;城市TM遥感图像分类方法研究[D];广西师范大学;2007年
3 曾立雄;三峡库区不同植被类型生物量与生产力研究[D];华中农业大学;2007年
4 李爱华;基于遥感影像认知理解的干旱半干旱地区土地利用/覆盖自动分类方法研究[D];兰州大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张彬;姚娜;刘学敏;;基于模糊聚类的中国分省碳排放初步研究[J];中国人口.资源与环境;2011年01期
2 贾贵义;程旭学;;浅议敦煌市环境地质及月牙泉治理[J];甘肃科技;2006年08期
3 朱建英;邓文胜;王丽玲;;基于遥感影像数据的汉川市土地利用动态变化探讨[J];云南地理环境研究;2010年04期
4 陈其慎;王安建;王高尚;李建武;彭颖;;矿产资源需求驱动因素及全球矿业走势分析[J];中国矿业;2011年01期
5 王黎波;刘群;;新疆典型区沙漠化驱动因素定量分析研究[J];勘察科学技术;2011年03期
6 郝建秀,张勃,张凯;祁连山区草原荒漠化的驱动因素及其防治对策[J];干旱区资源与环境;2005年01期
7 曾艳玲;;敦煌生态环境保护与可持续发展对策研究[J];甘肃水利水电技术;2009年02期
8 唐卫东;李得禄;赵明;康才周;;敦煌市近30年荒漠化影响因素分析[J];甘肃林业科技;2010年03期
9 李忠民;孙耀华;;基于IPAT公式的省际间碳排放驱动因素比较研究[J];科技进步与对策;2011年02期
10 曹曼,郭冰瑜;发展我国环保产业的内在机制分析[J];中国环保产业;2002年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;前言[A];中国营养学会特殊营养第五届学术会议论文摘要汇编[C];2002年
2 ;列题[A];第四次全国中西医结合中青年学术研讨会论文集[C];2002年
3 谌永生;王乃昂;;居民的旅游影响感知比较研究——以甘肃省武威市和敦煌市为例[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
4 郭然;王效科;欧阳志云;刘国华;段晓男;;中国土地沙漠化、水土流失和盐渍化的原因和驱动因素:总体分析[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
5 宫方强;;城乡结合部农地非农流转驱动因素及耕地保护对策[A];新世纪土地问题研究[C];2002年
6 曹忠鹏;周庭锐;赵晓煜;;忠诚驱动因素对顾客类型的logistic回归分析[A];第六届(2011)中国管理学年会论文摘要集[C];2011年
7 李杰;胡金明;袁寒;董云霞;;纳帕海湿地景观格局的季节动态及其驱动[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
8 柯燕燕;吴培中;;福建省土地利用动态变化及其驱动因素分析[A];科学合理用地 人地和谐相处2008年学术年会论文集[C];2008年
9 钟全林;庄徐荣;;旅游地类型的公众心理选择及其驱动因素[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
10 杨木壮;宋榕潮;曲林静;张燕;;珠三角外缘开发利用核心区域十年来耕地变化驱动机制——以肇庆市鼎湖区为例[A];2008年中国土地学会学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴红艳 胡彦芬;敦煌市—— 为大学生搭建就业平台[N];酒泉日报;2010年
2 通讯员 张晓亮 周东 刘婧;敦煌市积极构建民生财政[N];甘肃日报;2010年
3 记者 胡丽霞;我市党政代表团赴敦煌市学习考察[N];天水日报;2010年
4 史海滨;甘肃敦煌市提升农家园品位[N];人民政协报;2011年
5 通讯员史海滨;敦煌市政协以界别活动为突破口发挥委员作用[N];民主协商报;2011年
6 何英姿;甘肃敦煌市第21批档案如期开放[N];中国档案报;2010年
7 本报记者 寇亚琴 何小唐;寻找逝去的绿洲[N];中国花卉报;2004年
8 马玉玲 周东 张雁丽;敦煌市—— 拓展劳务基地促就业[N];酒泉日报;2010年
9 孙海峰;敦煌市生态建设成效显著[N];甘肃日报;2004年
10 王俊明 赵彤;敦煌市采取措施确保品牌棉花声誉[N];人民政协报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马利邦;敦煌市生态环境演变及驱动因素研究[D];兰州大学;2011年
2 张青瑶;清代晋北地区土地利用及驱动因素研究[D];陕西师范大学;2012年
3 杨永梅;毛乌素沙地沙漠化驱动因素的研究[D];西北农林科技大学;2007年
4 张霞;农产品加工产业集群发展研究[D];华中农业大学;2008年
5 张月莉;复杂购买行为模式下品牌忠诚形成与发展机理研究[D];上海交通大学;2007年
6 白琳;顾客感知价值驱动因素识别与评价方法研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 黄利民;农地边际化及其效应研究[D];华中农业大学;2009年
8 冯桂平;中国家电企业竞争行动与绩效关系研究[D];大连理工大学;2008年
9 甄江红;濒危植物四合木生境的景观动态与适宜性评价研究[D];内蒙古农业大学;2008年
10 张慧芳;基于元胞自动机的上海土地利用/覆盖变化动态模拟与分析[D];华东师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨力扬;敦煌市水资源可持续利用问题研究[D];西安理工大学;2005年
2 朱圆甜;区域土地利用变化及驱动力研究[D];新疆农业大学;2007年
3 杨恒;客户关系驱动因素研究及实证分析——以电信行业为例[D];浙江大学;2004年
4 郭丹;企业客户知识管理(CKM)实施流程及驱动因素研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 刘靓;企业声誉的构成及其驱动因素测量研究[D];浙江大学;2006年
6 张太美;乌鲁木齐市城市公园旅游客流研究[D];新疆师范大学;2005年
7 罗雷;丰都县城迁建后小流域土地利用变化分析[D];西南大学;2006年
8 王明权;张掖市黑河干流区水资源承载能力与节水型社会建设研究[D];甘肃农业大学;2006年
9 韩俊梅;顾客忠诚的影响因素分析[D];西南财经大学;2007年
10 吴莉;基于顾客体验的茶馆品牌驱动因素及其作用研究[D];浙江大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026