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石羊河流域景观动态与成因研究

李秀梅  
【摘要】:景观动态是区域生态环境变化研究的重要内容。石羊河流域是河西走廊三大内陆河之一,近年来自然和人为干扰导致石羊河流域出现干旱化、盐渍化和植被退化等环境问题,景观变化明显,因此景观动态分析有助于了解自然和人为干扰与流域环境变化的关系。论文基于遥感和GIS技术,根据植被类型划分石羊河流域景观要素类型,形成1974、1995和2006年流域景观图和1959、1974、1987、1995、2001和2006年民勤绿洲景观图。在景观分类与制图基础上,分析了1959年以来石羊河流域的景观动态与成因。主要结论如下: (1)随海拔升高,上游山地依次分布着草地、天然乔木林、亚高山灌丛、高寒荒漠;绿洲—荒漠系统的景观要素类型也呈相似的带状依次分布着人工绿洲、非地带天然植被和人工林、砂砾质和石质荒漠和流动沙漠,流动沙漠边缘的低洼处也存在盐漠和盐生草甸。砂砾质和石质荒漠、草地、流动沙漠和人工绿洲是流域主要的景观要素类型。除了天然乔木林,地带性植被组成的景观要素类型连通性好,非地带性植被组成的景观要素类型只有盐生草甸和盐化荒漠连通性好。 (2)流域景观格局特征、景观动态与格局变化有区域差异。上游山地景观格局比流域整体复杂;中、下游绿洲—荒漠系统景观格局比流域整体简单,但是东部比西部盐碱化和景观破碎化程度高;且越往下游越严重,而沙漠和砂砾质荒漠的连通性却增加。1974-2006年石羊河流域景观格局复杂程度增加,是中游和下游景观破碎化增加的结果,越往下游破碎化趋势越严重;而山地景观格局趋于简单,变化幅度较小,但变化速度加快。 1974-2006年人工绿洲的面积比例增加了5.96%,且中游远超过下游。砂砾质和石质荒漠减少的最多,为2.32%,中游最明显;其次是人工林,为1.45%,下游最明显;温带落叶灌丛、人工林、盐漠和次生盐碱地损失最严重,分别减少到原来的0.02、0.58、0.64和0.68,盐漠中游损失最明显,其余下游损失最明显。在人工绿洲面积增加和砂砾质和石质荒漠、人工林、盐漠和次生盐碱地面积减少的过程中均产生大量小斑块,格局变复杂;其余景观要素流向的格局趋于简单。 (3)流域景观动态与格局变化时间上阶段特征明显。1974-1995年,上游草地流向旱地;中游砂砾质荒漠、旱地和人工林流向人工绿洲;下游盐生草甸、温带落叶灌丛和盐漠流向砂砾质和石质荒漠,盐生草甸和砂砾质和石质荒漠流向人工绿洲和人工林,人工林流向人工绿洲,人工绿洲流向次生盐碱地。结果景观要素类型的面积比例,上游草地减少1.76%;中游砂砾质荒漠、旱地和人工林分别减少4.24%、1.99%和1.81%,人工绿洲增加8.02%;下游人工绿洲、次生盐碱地和人工林分别增加了2.23%、0.02%和0.85%,砂砾质和石质荒漠减少了1.74%。 1995-2006年上游旱地流向草地;中游砂砾质荒漠和盐漠流向人工绿洲;下游人工林、次生盐碱地、砂砾质和石质荒漠流向人工绿洲,人工林流向砂砾质和石质荒漠。结果,景观要素类型的面积比例,上游旱地减少0.99%;中游人工绿洲增加4.25%;下游人工绿洲和砂砾质和石质荒漠分别增加3.07%和1.43%,次生盐碱地和人工林分别减少0.45%和3.31%。 (4)景观动态变化集中在绿洲,与流域下游总体的变化过程相似,坝区、泉山区和湖区1987年前的水体、温带落叶灌丛、盐生草甸、盐漠和1995年前的砂砾质和石质荒漠大量减少,而人工林和次生盐碱地增加;1987年后人工林和次生盐碱地减少,而人工绿洲和砂砾质和石质荒漠增加。到2007年坝区和泉山区的水体和温带落叶灌丛消失,次生盐碱地、盐生草甸和盐漠也接近消失;坝区的砂砾质和石质荒漠减少3.46%,人工绿洲增加17.87%;泉山区的砂砾质和石质荒漠减少1.26%,人工绿洲增加12.39%;湖区次生盐碱地增加3.20%(约1/2的面积),人工绿洲减少0.11%,砂砾质和石质荒漠增加3.53%,人工林比1974年减少2.62%(约1/2),流动流动沙漠增加1.40%。 坝区和泉山区的人工绿洲、人工林和砂砾质和石质荒漠格局复杂程度明显增加;坝区盐生草甸只剩余少量小斑块,盐漠破碎化增加;泉山区的盐漠只剩余少量的小面积斑块。湖区人工林和盐漠破碎化增加;砂砾质和石质荒漠的连通性增强;盐生草甸和次生盐碱地减少的是小斑块,格局趋于简单。 (5)从影响因素的时空变化分析了景观动态与格局变化成因。50年代以来不同区域的气候总体趋于暖干,虽然从70年代开始降水增加,但是气温也升高,使流域来水量持续减少,对植被影响不利,非地带天然植被和天然林减少,但是人工绿洲持续扩展,因此,人为干扰是石羊河流域景观变化的最主要原因。50年代修建红崖山水库,导致1987年前下游的民勤绿洲非地带天然植被迅速减少;70年代中游人工绿洲扩张使下游水资源减少而出现次生盐渍化和人工林退化;但是随着盐碱化减轻、开发地下水和种植价格高且耐旱耐盐碱的经济作物,80年代开始下游人工绿洲也扩展,人工林继续减少;最终导致90年代下游砂砾质和石质荒漠也迅速增加。


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1 杨怀德;石羊河流域水资源管理与农民家庭多元生计途径研究[D];兰州大学;2014年
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