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贺兰山—银川盆地景观格局分析与景观规划

陈卫平  
【摘要】: 山盆组合是中国地貌的典型特点。国内对西北干旱区(内流河)山盆系统的景观格局与生态范式及绿洲的可持续发展研究较多,而对外流河山盆系统的相关研究较少。贺兰山是宁夏境内的主要山体,也是将我国分为东西两界的山脉之一。银川平原是在银川断陷盆地上沉积而成,黄河外流而过。随着资源紧缺、人口增加、水土流失及生态环境恶化等一系列问题的出现,分析贺兰山——银川盆地景观生态过程和格局变化,规划调整土地利用结构,制定景观管理对策和生态生产范式,对于整个山盆系统的功能优化和可持续发展有着重要的意义,也将为其它外流河山盆系统的自然资源管理、景观生态规划与整体管理提供借鉴模式。 本研究以贺兰山——银川盆地的典型样带永宁县为研究区域,采取野外调查、田间试验、室内分析化验与3S(RS、GIS、GPS)技术手段相结合,运用景观生态学、自然地理学的理论和方法,研究了贺兰山——银川盆地的景观格局和景观类型间的相互转移,并对其多年生态过程和目前生态足迹进行了分析,评价了贺兰山——银川盆地景观健康状况。基于土壤、水分、生物等自然要素的空间变异,建立了研究区空间数据库,通过GIS的叠加分析,划分了景观单元,制定了管理对策。取得了以下主要结论: ⑴研究区自然本底分析表明:灌淤土是第一大土壤类型,其次是淡灰钙土。土壤有机质高低顺序:山地土壤盆地冲积平原土壤洪积扇平原土壤。主要土壤类型的平均分形维数大小是:潮土灌淤土淡灰钙土风沙土;不同土壤的肥力和植被分布特征不同。 研究区水资源总消耗量4.0×108m3,其中农业用水占总耗水量的88.78%,水资源缺口达0.781×108m3。水质污染造成银川盆地水质缺水。 冬小麦+麦套玉米模式的水分利用效益和经济效益最高;经济林树种中水分利用效益高的是酿酒葡萄、枸杞、桃。5月中旬到7月初是银川盆地的用水高峰。贺兰山——银川盆地系统中18种代表性的乔、灌、草及栽培作物中小麦和荒漠、沙生植物的δ13C值较高。 ⑵气候变化、自然要素变迁、人口增加与经济发展等生态过程显著影响着贺兰山——银川盆地山盆系统的景观格局变化。近20年来,整体格局发生了明显的改变,均匀度和多样性下降,异质性水平降低。 1989~2007年间,景观类型结构明显发生变化,土地转移频繁。土地利用动态度以水浇地、沙荒地、建筑用地的年变化率最大,其中水浇地、建筑用地呈净增长,沙荒地呈负增长。NDVI指数计算表明:低盖度土地面积明显减少,中低盖度和中盖度面积则大幅增加。多种驱动力导致了整体景观、景观类型和景观交错带的结构发生变化。 ⑶研究区2006年的人均生态足迹是3.830hm~2,人均生态承载力只有2.686hm~2,人均生态赤字1.144hm~2,资源的消耗已严重超出其再生能力。应用层次分析法建立了贺兰山——银川盆地景观健康评价体系,景观健康指数(LHI)为3.265,说明贺兰山——银川盆地的景观健康状况有所改善,但提高的幅度并不大。 ⑷通过对自然要素主导因子进行GIS叠加分析,将研究区划分为3个一级单元和9个二级景观单元,并进行了功能定位和空间布局。基于整个山盆系统内山地、平原、黄河、台地上分布的7个自然植被带,提出了山地-平原绿洲—黄河—台地的生产生态范式。 ⑸针对各景观单元的有利条件和限制性因素,提出生产性单元要以作物结构调整、配方施肥、优化种植模式、节水灌溉为突破口;半生产性单元通过风沙土治理、培肥地力、节水灌溉改善功能;保护性单元采取封育为主、人工干预为辅的保护策略。 本研究的特色和创新在于: 应用自然地理学和景观生态学及3S技术首次对外流河贺兰山——银川盆地的景观格局进行了研究,并对山盆系统景观现状进行了评价,将山体—盆地(平原)看做是一个有机的整体,根据自然要素分异划分一二级景观单元,辨识限制因子,合理安排土地利用,制定了单元管理对策。 基于贺兰山——银川盆地是一个生态连续的复合系统,创新性地提出以整个山盆系统做为景观整体管理的尺度;基于贺兰山——银川盆地处于生态脆弱圈内山地森林带、山地灌草带、山麓荒漠草原带、洪积平原带、黄河冲积平原带、黄河滩涂湿地带、鄂尔多斯台地荒漠草原带等7个植被带的水平和垂直地带性特点,提出了贺兰山——银川盆地系统山地-平原绿洲—黄河—台地的生产生态范式。


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