河西走廊城镇化与水资源效益的时空格局演变

干旱区城镇化的发展与水资源密切相关,实现两者的协调对区域可持续发展至关重要。以河西走廊20个县(区)为研究单元,构建城镇化与水资源效益的综合评价指标体系,使用熵值法赋权计算河西走廊2000、2005、2010、2013年的城镇化水平和水资源效益,运用探索性空间数据分析(ESDA)和协调发展模型,分析4个时间节点城镇化水平与水资源效益的集聚扩散状态及其时空格局和两者的协调性。结果表明:河西走廊城镇化水平的空间分布状态不稳定,变化显著;水资源效益呈现出分散的时空格局并保持相对稳定,且河西走廊及其3个内陆河流域的城镇化水平与水资源效益差异明显。同时,城镇化水平与水资源效益的协调发展水平逐步提高,协调发展类型主要为低和较低,且3大内陆河流域之间存在差异。     

基于水土资源约束的新疆开都河—孔雀河流域城镇发展研究

文中在研究开都河-孔雀河流域水土资源的基础上,分析了流域各县市水资源的利用状况及其短缺程度;根据城镇用水和城镇化发展状况将研究区城镇划分为三种类型进行分析,发现城镇化和工业化水平较高的库尔勒和尉犁,用水效率较高;发展水平较低的城镇浪费较严重,用水效益较低,缺水又耗水。对土地利用状况的分析发现,开孔河流域城镇土地利用效益低下且极不平衡。除库尔勒和尉犁用地效益较高外,其余各县单位建成区土地产值较低,用地不经济。为了实现研究区域水土资源的效益最大化,继续推进库尉一体化进程,提出点轴空间发展模式,建议焉耆、和静、和硕、博湖实行集中供排水,走资源节约型城镇化的道路。     

Coupling analysis of social-economic water consumption and its effects on the arid environments in Xinjiang of China based on the water and ecological footprints

In arid areas,ecological degradation aroused by over-exploitation of fresh water,expansion of artificial oasis and shrinkage of natural oasis,has drawn attention of many scholars and officials.The water and ecological footprints can be used to quantitatively evaluate the water consumption of social-economic activities and their influence on the eco-environments.In addition,increase of the water footprint indicates the expansion of artificial oasis,and the influence on the natural oasis could be reflected by the variation of the ecological footprint.This study was conducted to answer a scientific question that what is the quantitative relationship between the expansion of the artificial oasis and the degradation of the natural oasis in the arid environments of Xinjiang,China.Thus,based on the social-economic data,water consumption data and meteorological data during 2001–2015,we calculated the water and ecological footprints to express the human-related pressure exerted on the water resources and arid environments in Xinjiang(including 14 prefectures and cities),and explore the relationship between the water and ecological footprints and its mechanism by using the coupling analysis and Granger causality test.The results show that both the water and ecological footprints of Xinjiang increased significantly during 2001–2015,and the increasing rate of the ecological footprint was much faster than that of the water footprint.The coupling degree between the water and ecological footprints was relatively high at the temporal scale and varied at the spatial scale.Among the 14 prefectures and cities examined in Xinjiang,the greater social-economic development(such as in Karamay and Urumqi)was associated with the lower coupling degree between the two footprints.Increases in the water footprint will cause the ecological footprint to increase,such that a 1-unit increase in the consumption of water resources would lead to 2–3 units of ecological degradation.The quantitative relationship between the increases of the water and ecological footprints,together with the intensities of water consumption both in the natural and artificial oases of Tarim River Basin,have approved the fact that the formation and expansion of 1 unit of the artificial oasis would bring about the degradation of 2 units of the natural oasis.These conclusions not only provide a technical basis for sustainable development in Xinjiang,but also offer a theoretical guide and scientific information that could be used in similar arid areas around the world.     

甘肃省县区单元城镇工矿用地与二三产业耦合状态的时空变化研究

基于甘肃省2001-2007年分县区城镇工矿用地变化指数和二三产业变化指数测算其二者的耦合度,并根据两种指数的变化方向及大小确定了甘肃省各县区的耦合类型。借助Arcgis平台对各县区耦合度进行分级,并借助重心曲线理论将分级结果进行优化合并。结果表明:1)研究期内甘肃省各县区城镇工矿用地规模变化幅度与二三产业的变化幅度基本吻合,二者均呈现出正向变化;2)甘肃省大部分县区城镇工矿用地与二三产业的耦合度较低,经济发展有赖于城镇工矿用地,但从其变化趋势来看,趋于相对集约和节约的方向发展;3)随着耦合度级别的升高,不同级别的耦合程度差距越来越大,而且随着耦合级别的升高,相应县区的数量不断减少;4)基于重心曲线将耦合度级别图系进行优化合并之后,有效的降低了分级图系的破碎度,将甘肃省城镇工矿用地与二三产业耦合度分为四个区域,甘肃省74%的县区处于较低耦合度区域,表明土地利用粗放,二三产业的发展很大程度上依赖于城镇工矿用地规模的扩大。     

干旱半干旱地区地下水问题

对干旱半干旱地区地下水资源的特征，地下水的水文地质条件及相关的水文地质问题进行了分析，阐述了干旱半干旱地区地下水资源的利用现状及地下水资源管理的内容和意义。     

山地、绿洲、荒漠系统的特征分析

在干旱区山地、绿洲及荒漠系统 ( MODS)中 ,三大系统具有各自的固有特征和密切的耦合关系。山地系统是干旱区水资源的形成区 ,也是重要的矿质营养库和生物种质资源库 ,绿洲系统是生产力相对较高的区域和人类赖以生存和发展的中心 ,而荒漠系统则是干旱区面积广阔和环境相对恶劣的区域。地貌类型与气候特征决定耦合类型的基础和框架 ,水文特征决定耦合类型的空间格局 ,植被类型反映耦合类型的外貌 ,土壤状况影响耦合类型的功能 ,人为活动制约耦合类型的演变过程。维护 MODS的生态安全是干旱区生态建设和经济发展的重要基础。     

渭干河-库车河三角洲绿洲土地资源合理利用对策分析

本文对干旱区内陆河流域下游具有代表性的渭干河—库车河三角洲绿洲土地资源特征和存在的问题进行了详细的分析 ,分析表明 ,土地资源数量大、质量差、利用率低 ,土壤类型多 ;草场面积大、质量差 ;森林覆盖率低、疏林、灌木林比重大 ;土地利用中存在结构不合理 ,特别是林业、畜牧业比重偏低 ,绿肥和饲料作物面积过小 ;土壤次生盐渍化严重、土壤肥力下降 ,经营管理粗放、单产水平不高 ;草场面积锐减 ,森林资源破坏严重 ,保护绿洲的能力下降。在此基础上 ,提出了优化农业用地结构 ,提高土地利用综合效益 ;增加对农业用地开发利用的投入 ,促进农业用地由粗放型向集约型的转变 ;保护和更新胡杨林 ;保护和建设草场 ;大力治理盐碱 ;发展节水灌溉农业 ,提高水资源利用效益 ;扩大绿洲规模 ,加快城市化建设等持续合理利用土地资源的对策。     

新疆平原绿洲环境变化与生态维护

干旱区陆地生态系统的稳定性主要受控于水分因素,绿洲环境变化既相互联系,又互相制约,但都有自身的生态系统特点和对人类服务的功能。对新疆平原地区绿洲环境的变化进行分析发现,人工绿洲扩大和发展、城镇绿洲兴起和开拓、天然绿洲缩小和维护的总趋势。因此,需要在以流域或盆地为单元,以水为纽带并受水资源条件的限制,对流域或盆地内的所有农业绿洲、城镇绿洲和天然绿洲等生态系统与荒漠生态系统进行总体的水资源消耗平衡与生态平衡规划,科学配置水资源,才能维护相互的依存关系,并使各类绿洲得到生态维护。     

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

基于三期遥感影像图,通过土地利用相对变化率、净变化速度和土地利用程度综合指数等,分析渭干河流域近20年土地利用变化与利用程度的时空差异,并探讨土地利用程度与社会经济发展水平的关系。研究结论如下:(1)渭干河流域土地利用类型以草地和未利用地为主,其类型分布和面积变化存在时空差异。1990—2008年流域林地、水域、建设用地面积逐渐增加,草地、沼泽、未利用地有所减少,耕地面积先增后减,总体有所增加。(2)因未利用地面积比重较大,流域各县的土地利用程度普遍不高,但近年有明显提高。库车、沙雅、新和三县土地利用程度综合指数逐渐增长,拜城县先增后减,总体有所增长。流域各县的土地利用效益均逐年增长,后期增长率远大于前期。(3)土地利用程度与区域社会经济发展水平存在正相关,土地利用程度综合指数越高,单位面积GDP和空间城市化水平越高。未利用地面积比重的空间差异对各县市城市化水平之间的差异具有较大影响。(4)人类活动加剧、社会经济发展等因子是流域土地利用变化主要驱动因素。     

乌鲁木齐绿洲型都市圈发展现状分析研究

绿洲型都市圈研究在我国还处探索阶段,在新疆干旱区域背景下,在绿洲分布集中的天山北坡中段已经出现了以一个特大城市为中心并与周边城市连片的都市圈雏形。本文分析了绿洲型都市圈-乌鲁木齐都市圈发展中的优势和劣势及发展中存在的主要问题,最后对绿洲型都市圈-乌鲁木齐都市圈的发展提出建议策略。     

Modeling and analyzing supply-demand relationships of water resources in Xinjiang from a perspective of ecosystem services

Water shortage is one bottleneck that limits economic and social developments in arid and semi-arid areas.As the impacts of climate change and human disturbance intensify across time,uncertainties in both water resource supplies and demands increase in arid and semi-arid areas.Taking a typical arid region in China,Xinjiang Uygur Autonomous Region,as an example,water yield depth(WYD)and water utilization depth(WUD)from 2002 to 2018 were simulated using the Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs(InVEST)model and socioeconomic data.The supply-demand relationships of water resources were analyzed using the ecosystem service indices including water supply-demand difference(WSDD)and water supply rate(WSR).The internal factors in changes of WYD and WUD were explored using the controlled variable method.The results show that the supplydemand relationships of water resources in Xinjiang were in a slight deficit,but the deficit was alleviated due to increased precipitation and decreased WUD of irrigation.WYD generally experienced an increasing trend,and significant increase mainly occurred in the oasis areas surrounding both the Junggar Basin and Tarim Basin.WUD had a downward trend with a decline of 20.70%,especially in oasis areas.Water resources in most areas of Xinjiang were fully utilized and the utilization efficiency of water resources increased.The water yield module in the InVEST model was calibrated and validated using gauging station data in Xinjiang,and the result shows that the use of satellite-based water storage data helped to decrease the bias error of the InVEST model by 0.69×10⁸m³.This study analyzed water resource supplies and demands from a perspective of ecosystem services,which expanded the scope of the application of ecosystem services and increased the research perspective of water resource evaluation.The results could provide guidance for water resource management such as spatial allocation and structural optimization of water resources in arid and semi-arid areas.     

宁夏黄河干流流域开发初探

<正> 流域是指河流的集水区,它是地表分水线包围的区域。流域及其管理,已经引起世界各国决策者的极大关注(K.W.Easter et al,1986)。本世纪,世界各地进行了许多流域开发工作,田纳西流域开发便是流域开发成功的典范。我国广泛开展了大小流域的整治,但对于大河流的综合开发,虽有一些学者作过理论研究(张思平等,1989;张文合,     

干旱区绿洲农业人口、资源与环境协调发展研究——以新疆维吾尔自治区新和县为例

绿洲是干旱区、半干旱区特有的景观形态,由于其特殊的地理位置和气候特征,人口、资源与环境的矛盾日益突出,生态环境非常脆弱。本文选取新疆较有代表性的新和绿洲为例,在分析、评价其生态环境的基础上,依据以水定地、以林护田、草田轮作与以草定畜、满足社会需求与经济效益最大等原则,采用线性规划方法,对新和县绿洲农业生态系统进行了优化分析,形成了三套方案,试图寻求干旱区绿洲农业人口、资源与环境的协调发展。最后,通过综合比较,选择提出了方案Ι作为最优方案,并对新和绿洲农业发展提出了具体建议。     

绿洲发展面临的挑战、目标及21世纪发展研究展望

:本文认为 ,当前中国绿洲发展上的主要问题是荒漠化的威胁、资源利用过度、科技含量低下和产业结构失调。未来建设方向是建立知识密集绿洲体系。这一体系由农业科技、工业科技和高新技术组成 ,并从干旱区优势资源出发 ,探讨了如何通过知识产业化设计实现绿洲高效、持续发展的途径。文章指出 ,2 1世纪绿洲发展研究的热点问题有绿洲合理发展规模及其发展空间研究、绿洲知识经济产业化演进过程研究、知识经济下绿洲资源产业结构研究、绿洲发展保障体系调控研究 ,以及知识经济与 PRED协调发展体系建设等。     

风沙区灌溉与非灌溉紫花苜蓿地土壤水分时空变化分析

水分是干旱、半干旱地区植被建设中最重要的生态因子,而在西部干旱地区农业灌溉中,存在水资源有效利用率低、浪费严重的问题。对比分析了风沙区有、无灌溉情况下的土壤水分,结果表明:灌溉地和非灌溉地剖面内土壤水分变异系数随着土层深度的增加均呈现出降低的趋势。灌溉只对0-60 cm土壤水分有影响。4-10月灌溉和非灌溉紫花苜蓿地0-20 cm层土壤含水量呈多"W"型,20-60 cm层土壤含水量大致呈"V"型,60-100 cm层土壤含水量为平稳型,0-1m土层储水量的变化呈"V"型。土壤水分季节动态变化可划分为3个时期:土壤水分消耗期(5-6月);土壤水分积累期(7-9月);土壤水分稳定期(10月至次年4月)。灌溉制度还有待进一步研究。     

酒泉绿洲土地可持续利用评价

从公平性、经济可行性、土地生产力指数、耕地资源保护、生产稳定性指数、协调性6个方面,建立了酒泉绿洲土地可持续利用评价指数体系,运用熵值法确立了权重系数及其综合评价模型,对酒泉绿洲2000-2006年的土地利用状况进行了可持续评价,并由GIS系统生成了可持续等级图.结果表明:酒泉绿洲各县(市)土地利用持续性较小,土地利用或处于弱不可持续或处于强不可持续发展状态,且呈现较大的区域差异.最后,针对存在的问题提出了提高酒泉绿洲土地可持续利用的具体对策.     

绿洲形成条件与良性演替调控研究

我国干旱区域面积辽阔，蕴藏着丰富的自然资源，应该为国家的社会经济发展做出贡献。文章认为：干旱区的建设方向是建设持续发展的高效益绿洲体系。文章在分析干旱区资源环境特点基础上，认为绿洲的形成条件是具有“绿岛”、“泽园”、“沃洲”和“盆原”于一体的综合优越条件。文章认为要实现绿洲的良性演替必须从结构分析入手，搞好自然要素、社会经济、以及发展时序上的结构调控，才能实现绿洲资源、环境、人口与经济协调发展的目标。     

干旱区平原湖泊旅游资源可持续开发研究——以新疆艾丁湖为例

干旱区的平原湖泊,不仅是该区域重要的水资源,而且是举足轻重的环境资源,它的"冷岛效应"比绿洲更强,这对于西北干旱区的社会、经济、环境可持续发展至关重要.但干旱区平原湖泊的生态环境非常脆弱,人为扰动对其影响较大.随着近年来干旱区平原湖泊旅游资源开发的增多,如何保证这些旅游资源的可持续发展,尽可能保护这些生态环境脆弱地区可...     

干旱内陆河流域土地利用程度差异分析——以张掖市甘州区为例

干旱内陆河流域土地自然环境恶劣、生态环境脆弱,人类活动所造成的危害较大。研究干旱内陆河流域土地利用程度及其区域差异,可为土地利用合理开发及土地利用规划提出理论依据。采用G IS技术和土地利用综合分析方法,以甘州区为研究对象,运用土地利用程度综合指数模型、土地利用程度变化模型和土地利用变化区域差异模型对土地利用程度及区域差异进行分析研究。结果表明:2005年全区土地利用程度指数平均为255.25,土地利用程度整体处于一个中等偏上水平,但是各乡镇的土地利用程度参差不齐,土地资源有待进一步开发利用;土地利用处于发展时期,甘州区大部分乡镇土地利用程度变化量和土地利用程度变化率大于零,土地利用变化差异较大;土地利用程度依地形地貌特征差异分布,土地利用程度高的区域集中于中部平原,而南北两侧山地区域的土地利用程度较低。     

松嫩平原土地利用变化的聚类分析

在松嫩平原1989年和2004年土地利用TM卫星影像遥感解译的基础上,对该区土地利用变化进行数量变化和转移矩阵分析,揭示松嫩平原土地利用变化的主要特点.应用数据统计软件SPSS,对全区21市县土地利用变化进行聚类分析,将全区分为8个分区:综合治理区、草原保护区、沙碱并治区、退耕还草区、湿地保护区、水田发展区、环境待改善区和环境较好区.根据8个分区的特点,因地制宜,提出合理的对策和建议,供相关部门参考.