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科尔沁沙地近水区域景观格局变化及其影响因素研究

胡苏军  
【摘要】:沙漠化问题是当前全球面临的重要的社会-经济-环境问题之一,其对区域的社会经济以及生态环境的可持续发展具有严重的威胁。在我国北方地区地表水周边的近水区域,由于具有相对的水土资源优势,是社会经济活动高度集中的地带,但同时也是沙漠化频繁发生的地区。近年来,社会经济发展和气候变化加剧,区域内人类活动方式及强度都发生了新的变化。以近水区域的人为活动展开研究,有助于揭示典型区域人地关系的发展趋势及特点,从而揭示沙漠化人为机理,为北方农牧交错带的沙漠化防治提供重要的依据。 近年来景观格局研究受到了广泛关注,其对深入了解区域地表变化及人地关系具有重要作用。基于此,本文以科尔沁沙地奈曼旗为案例地,通过对1987、1992、1999、2004、2009年共五期TM影像的遥感解译,在GIS系统支持下对奈曼旗主要景观格局数据进行提取,分析其时空变化,并对近水区域景观格局变化与沙漠化的关系进行研究,进而分析该时期内人地关系的新特征,对景观格局变化的影响因素进行讨论。研究结果如下: (1)近22年来奈曼旗范围内,与其他区域相比,近水区域的景观格局受人类活动影响的程度更深。斑块水平上,耕地、草地、林地和沙地在近水区域面积比例更高,同时斑块破碎化程度更高。景观水平上,近水区域景观破碎化程度更高且景观多样性更低。揭示出近水区域人地关系趋势紧张,自然资源利用的竞争性强烈。 (2)1987年到2009年期间近水区域内景观格局有较大的变化。景观类型方面表现为耕地、林地和建设用地面积的持续增长,以及草地和沙地面积的不断减少。同时区域内主要景观类型的面积受地表水资源分布的影响较为明显:近水1-6km内,耕地面积百分比与其距水体边界的距离呈Ⅱ:相关关系;而沙地而积百分比与距水体边界的距离表现为负相关关系,即越靠近水体其沙漠化程度越高;随着与水体边界距离的增加,草地面积百分比在空间上呈现为先升高后下降的趋势; (3)近水区域景观破碎化指标表现出较强的时空规律性。景观尺度上,距水体越近,PD、ED和CONTAG值越高;类型尺度上,距水体越近,耕地、草地和林地的PD、ED值越高,而沙地的PD、ED则不断下降,说明原有的大片沙地被治理为较小斑块,且形状更加规整,人为控制明显。分析表明越靠近地表水体,景观被切割的程度越高,景观的分布越离散,人地矛盾越激烈。 (4)近水区域内景观格局与沙漠化关系密切,不同景观类型对沙漠化贡献差异较大。其中林地为最难沙化的景观类型,而其他未利用地沙漠化风险最高。根据景观格局综合指数SI结果,靠近水体1-2Km沙漠化风险较高,而距水体较远区域SI变化波动较大。将SI指数和景观总变异系数分别与沙漠化面积百分比做相关分析,结果发现越靠近地表水体区域,景观格局变动越频繁,区域土地退化的可能性越高。 (5)奈曼旗近水区域内人为因素对景观格局的影响越来越大。奈曼旗近水区域22年来景观格局变化主导因素是人为影响。经实地调研,本文认为在经济发展刺激下,对耕地的过度开发、对草原的开垦和无节制开采地下水等是区域景观破碎化程度升高、土地退化和沙漠化景观扩张的主要原因。同时政策因素对整个景观变化所起的作用也不容忽视,符合科学发展和地方实际情况的政策对地区可持续发展和生态环境保护具有积极意义。


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