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《兰州大学》 2017年
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牧区沙漠化与绿洲沙漠化比较研究

陈利珍  
【摘要】:荒漠化是世界性的生态环境问题,据联合国环境规划署的统计,荒漠化影响全球1/3的土地面积。牧区沙漠化和绿洲沙漠化是土地荒漠化的两种重要类型,但还没有发现有人对这两种不同形式的沙漠化进行过比较研究。因此,进行牧区和绿洲沙漠化比较研究显得如此的迫切和必要。本研究分别以玛曲县和民勤县作为牧区和绿洲的典型代表县,以TM影像为数据源,RS和GIS为技术手段,研究玛曲县和民勤县1975~2015年沙漠化的演变过程与规律,结合玛曲县和民勤县1975~2015年的气象和社会经济数据,探讨牧区沙漠化和绿洲沙漠化的驱动力,并对牧区沙漠化和绿洲沙漠化进行比较研究。初步研究结论如下:1、1975~2015年玛曲县与民勤县沙漠化时空变化特征明显。玛曲县沙漠化面积总体减少了487.2km2,民勤县沙漠化面积总体增加了203.39km2,但沙漠化程度降低了;玛曲县以1995年为转折点,1975~1995年为沙漠化的扩张时期,1995~2015年为沙漠化的逆转时期,民勤县1985~1995年为沙漠化的扩张时期,1975~1985年和1995~2015年为沙漠化的逆转时期,其中,玛曲县1995~2005年间、民勤县2005~2015年间沙漠化治理效果最为显著;玛曲县和民勤县均属于土地利用极缓慢变化型;玛曲县中度沙漠化迁移距离最远,民勤县轻度沙漠化迁移距离最远。2、玛曲县与民勤县沙漠化驱动力分析。气温、降水和相对湿度等的变化表明,玛曲县气候逐渐向暖干方向发展,民勤县气候逐渐向暖湿方向发展,说明玛曲县未来气候条件不利于沙漠化的逆转,民勤县未来气候条件有利于沙漠化的逆转。主成分分析结果表明,1975~2015年,在影响玛曲县和民勤县沙漠化的发生发展的众多因子中,年末人口总数、年末大牲畜存栏数、年末羊只存栏数、地区生产总值、年日照时数、年降水量、年平均风速、年平均气温和年平均相对湿度等9个因子的影响最为显著。其中最重要的影响因子包括4个:玛曲县是为年末总人口、年平均风速、年日照时数和年降水量;民勤县为地下水开采量、年平均气温、年降水量和年平均风速。因此,沙漠化要发生逆转,玛曲县应要优先考虑年末总人口、年平均风速、年日照时数和年降水量的影响,民勤县应要优先考虑地下水开采量、年平均气温、年降水量和年平均风速对沙漠化扩展和逆转的综合影响。总之,玛曲县和民勤县沙漠化的发生发展是人类活动和气候变化共同作用的结果,其中主要驱动力是人类不合理的活动导致的。3、牧区沙漠化与绿洲沙漠化比较研究相同点:从时空变化来看,1995年,玛曲县和民勤县沙漠化程度最高;1995年以后玛曲县和民勤县沙漠化的面积都在减少,沙漠化逆转的面积大于扩张的面积。玛曲县和民勤县的土地利用变化均为极缓慢变化型,沙漠化的空间变化均以稳定型为主,总体来说中度沙漠化和轻度沙漠化的重心迁移距离比较远。通过驱动因子分析得知:1975~1995年、1996~2015年和1975~2015年,玛曲县和民勤县第1主因子中负荷量最高的因子均是人文因子,说明人文因素在玛曲县和民勤县沙漠化的发生、发展中起主导作用,自然因素也有推动作用。不同点:从沙漠化的时空变化来看,(1)1975~2015年,玛曲县沙漠化总面积减少了487.2 km2,民勤县沙漠化总面积没有减少,但沙漠化程度降低了。(2)玛曲县以2005年为转折点,2005年以前综合土地利用动态度不断提高,民勤县1975~2015年间综合土地利用动态度整体呈增加趋势。(3)玛曲县沙漠化发生明显好转是在1995~2005年间,其逆转面积是发展面积的24倍之多,民勤县沙漠化发生明显逆转的时期是在2005~2015年间,其逆转面积是发展面积的4.23倍。这可能与玛曲县1995年确定了草场公有、承包到户、有偿使用、自主经营、30年不变的承包总原则有关,民勤县2001年以后民勤县委、县政府实施了“生态立县”战略和退耕还林、关井压田、自然保护区建设等生态建设和保护重点工程、“三北”四期工程及把生态建设与节水治沙、扶贫开发、沙产业建设等措施的实施有关。(4)玛曲县沙漠化重心转移的距离由大到小的排序是:中度沙漠化轻度沙漠化非沙漠化,民勤县沙漠化重心转移的距离由大到小的排序是:轻度沙漠化中度沙漠化非沙漠化重度沙漠化。通过对玛曲县和民勤县驱动因子进行分析得知:1996~2015年,欲使玛曲县和民勤县沙漠化发生逆转,首先考虑的因素分别是控制年末羊只存栏数和唯GDP的考核方式;1975~2015年,影响玛曲县和民勤县沙漠化进退的首选因子分别是年末总人口和地下水开采量。因此,通过控制人口和地下水开采量等人文因素的影响,即可控制沙漠化的发生与逆转。
【关键词】:牧区沙漠化 绿洲沙漠化 玛曲县 民勤县 比较研究
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S288
【目录】:
  • 中文摘要3-5
  • Abstract5-11
  • 第一章 绪论11-20
  • 1.1 研究背景、目的和意义11-12
  • 1.2 国内外牧区沙漠化和绿洲沙漠化研究现状12-16
  • 1.2.1 牧区沙漠化12-14
  • 1.2.2 绿洲沙漠化14-16
  • 1.3 研究内容和技术路线16-17
  • 1.3.1 研究内容16-17
  • 1.3.2 技术路线17
  • 1.4 数据准备与处理17-20
  • 第二章 研究区概况20-24
  • 2.1 玛曲县20-21
  • 2.1.1 地理位置20
  • 2.1.2 自然概况20-21
  • 2.1.3 社会经济概况21
  • 2.2 民勤县21-24
  • 2.2.1 地理位置21-22
  • 2.2.2 自然概况22-23
  • 2.2.3 社会经济概况23-24
  • 第三章 研究区过去40年沙漠化时空变化及对比分析24-49
  • 3.1 沙漠化土地数量变化和时空分布变化分析24-27
  • 3.1.1 玛曲县24-25
  • 3.1.2 民勤县25-27
  • 3.2 沙漠化土地的动态度分析27-31
  • 3.2.1 玛曲县28-29
  • 3.2.2 民勤县29-31
  • 3.3 沙漠化土地空间动态变化分析31-39
  • 3.3.1 空间动态变化分析31-34
  • 3.3.2 转移矩阵34-39
  • 3.4 沙漠化土地重心转移变化分析39-47
  • 3.4.1 玛曲县40-43
  • 3.4.2 民勤县43-47
  • 3.5 沙漠化时空动态变化对比分析47-49
  • 3.5.1 不同点47-48
  • 3.5.2 相同点48-49
  • 第四章 研究区沙漠化驱动力分析及对比49-67
  • 4.1 自然因素49-54
  • 4.1.1 降水变化49-50
  • 4.1.2 气温变化50-51
  • 4.1.3 平均风速变化51-52
  • 4.1.4 日照时数变化52-53
  • 4.1.5 相对湿度变化53-54
  • 4.2 人文因素54-58
  • 4.2.1 人口膨胀54-55
  • 4.2.2 超载过牧55-57
  • 4.2.3 过渡开垦和抽取地下水(民勤县)57-58
  • 4.3 自然和人文因素对研究区土地沙漠化的耦合作用58-65
  • 4.3.1 因子筛选58-59
  • 4.3.2 主成分分析的基本原理59-61
  • 4.3.3 分析结果61-65
  • 4.4 驱动力对比分析65-67
  • 4.4.1 不同点65-66
  • 4.4.2 相同点66-67
  • 第五章 结论与展望67-70
  • 5.1 主要结论67-69
  • 5.2 研究不足与展望69-70
  • 参考文献70-76
  • 在学期间的研究成果76-77
  • 致谢77

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