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干旱内流区绿洲景观变化及其生态安全分析—以黑河中游酒泉绿洲为例

郭明  
【摘要】:西北内陆干旱地区,属于生态环境脆弱区,如何协调流域水—生态环境—经济发展之间的矛盾,使自然生态系统与人类生态系统实现生物共生与可持续协调,一直是亟待解决的重要科学问题,尤其是在西部大开发的背景下,西部地区的经济发展与其产生的生态环境问题就显得尤为突出。本论文从地区经济发展和生态环境建设应用实际出发,以景观生态学为理论指导,借助先进的遥感技术和地理信息系统技术,以位于甘肃省河西走廊中西部的酒泉市为例,进行该绿洲的景观制图,分析了酒泉绿洲的景观格局特征及其变化;并在此基础上,进行生态安全评价研究。最终为实现该区生态环境与社会经济的协调稳定发展,保护地区景观健康及维持区域生态安全提供科学依据。在本论文研究工作过程中,及时根据现场野外调查信息对研究内容进行了调整,力求与绿洲建设实际密切结合,为解决实际问题服务。通过研究得到如下主要结论。 1.酒泉绿洲景观生态类型图的生成 进行酒泉绿洲景观生态类型分类,建立遥感解译标志库。在此基础上,利用GIS软件(主要使用Arcview 3.2及NT版Arc/Info),提取各景观要素并建立各景观类型的空间数据库,生成研究区两个时期的景观生态类型图并经野外验证。 2.酒泉绿洲景观结构及其变化分析 针对不同时期的景观图,利用Arcview 3.2、景观空间格局分析软件FRAGSTATS计算各景观指数,分析研究区景观的各种特征。得到如下结论: (1) 绿洲景观以戈壁荒漠类型为背景,呈异质性镶嵌分布,戈壁粒径粗大,类型间连通性强,聚集程度高;绿洲类型相对集中分布,与戈壁、盐碱基质类型相比,斑块密度较大,景观多样性丰富,各类型间相间分布明显,几乎完全受人类的调控 中文摘要 (2) (3) 的斑块类型要比而受自然和人为双重影响的斑块类型的形状规则。绿洲“亲水性” 特征体现在其景观格局的特征上。 景观中各斑块的变化不一致,但总起来讲,整个景观(基于行政区尺度)的斑块 密度增大,最大斑块指数减小,面积加权形状指数减小;斑块间的最邻近距离减 小:景观中不同斑块类型的团聚、延伸程度减小,景观多样性及破碎化程度增加, 表明86年时景观中的优势斑块类型的连接性较2000好,逐渐向具有多种要素的 密集格局演变,景观更加破碎,土地利用越来越丰富。 不同的研究尺度,得出的结论不一样,以行政区为研究尺度,其景观基质为戈壁 荒漠类型;以绿洲为研究尺度,其景观基质为耕地。 3.酒泉绿洲景观生态安全分析 (1)沙漠化、盐碱化威胁分析。借助于GIS强大的空间分析功能,通过分析各绿洲景 观斑块类型与盐碱地、沙地斑块的空间邻接特征,得出,整个绿洲受沙漠化威胁 程度增大,受盐碱化威胁程度降低,沙漠化威胁加剧的程度大于盐碱化威胁减小 的程度。 (2)绿洲的发育适度规模分析。本文利用基于现状的适宜绿洲面积的求算公式,计算 出1986年的绿洲面积还可增加,只是,绿洲内耕地面积过大,应退耕还林,还 草。2《X犯年绿洲及绿洲内的耕地面积比适宜绿洲及适宜耕地面积都要大,说明在 现状水资源水平下,酒泉绿洲的水量不能满足绿洲的生态需求,应适当退耕还林。 (3)农业生态系统的功能效益分析。选取灌溉体系建设状况,水资源的利用水平,植 被与生态建设,农业发展程度,社会经济水平和绿洲景观结构等6个一级指标及 巧个二级指标,定量化分析酒泉绿洲的功能效益,从而在一定程度上反映了绿洲 的发育成熟度。总的变化情况表现出2000年比1986年绿洲发育程度明显提高。 (4)绿洲稳定性分析。各斑块的净边缘效应之间的差异性缩小,说明景观斑块类型之 间的相互作用总体在下降,有利于保持斑块和景观的稳定性。绿洲稳定有序的结 构主要表现:点阵结构、斑块的规则图案和分布的规律性。


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