干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.     

额济纳绿洲生态环境变化及其恢复

黑河下游额济纳绿洲是我国西部干旱区具有重要生态防护功能的绿洲,近年来,在人类活动和气候变化的双重作用下,绿洲生态环境发生了一系列变化:1)由于黑河上中游用水量的增加,导致下游额济纳绿洲的入境水量逐年减少,并且地下水位不断下降,水质恶化。2)以胡杨林、柽柳、梭梭林为主的天然林大面积减少;草地生态系统呈现以草场面积减少,牧草产量下降,草地荒漠化和载畜能力降低等为特征的持续退化趋势。3)土地沙漠化和盐碱化现象在该区表现明显。为了使额济纳绿洲的生态环境向着良性循环方向发展,本文从水资源、植被及土地生态系统等方面对额济纳绿洲提出了生态恢复对策。     

近50 a高台县绿洲时空变化研究

以近50 a的13期KeyHole、KATE-200、LandsatMSS/TM影像为数据源,提取高台县绿洲分布情况。计算绿洲单一动态度、双向动态度以及各乡镇绿洲相对变化率,并对高台绿洲13期矢量数据做叠置分析,确定高台绿洲在时间序列上的面积和空间变化情况。结果表明：近50 a高台县绿洲主要以扩张为主,其中绿洲扩张最迅速的时期是1990-1993年;双向动态度分析结果表明,绿洲-非绿洲相互转化剧烈;稳定绿洲主要分布在黑河沿岸以及各乡镇居民区周围,变化绿洲分布在稳定绿洲外围,骆驼城乡、南华镇是绿洲扩张主要区域,绿洲频繁波动和退缩现象主要出现在罗城乡、新坝乡、黑泉乡一带。     

焉耆盆地绿洲区土地利用变化对生态系统服务价值影响研究

以新疆焉耆盆地为例,利用从1964-2007年遥感影像中获取的景观数据,分析了焉耆盆地绿洲区域土地利用变化。在此基础上,采用中国陆地生态系统服务价值的测算方法,评估了焉耆盆地绿洲区域生态服务价值并分析了景观之间的转化所引起的生态服务价值的变化。结果表明:在过去的近50年间,焉耆盆地土地利用变化趋势是以农田取代草地而发展的。绿洲区域生态服务价值总量变化不大,2007年比1964年只下降了37570万元,但各景观生态服务价值变动很大,其中农田生态服务价值增加了9.8亿元,草地的生态服务价值减少了8.8亿元,其变化率分别达到350.14%和-76.77%。各景观类型中湿地景观的生态服务价值贡献系数最大,达到3.7;其次是水域,生态服务价值贡献系数为2.71。因此,在绿洲开发建设的过程应加强对湿地和水域的保护,以实现焉耆盆地的可持续发展。     

近35a来疏勒河中下游绿洲化-荒漠化时空变化

以疏勒河中下游为例,以1977、1986、1993、2002、2011年的Landsat影像为数据源,利用GIS和相关统计方法,分析荒漠化和绿洲化相互作用的演变过程。结果表明:1区域绿洲快速扩张,增加了937.85 km2,2002—2011年扩张速度最大,增速有所降低;荒漠面积变化幅度较小,呈先增后减的趋势,总的来说,1977—1986年以荒漠扩张为主,1986—2011年以绿洲扩张为主。2绿洲的变化趋势指数持续增加,绿洲-荒漠生态系统向着非平衡态势发展。3绿洲-荒漠双向转移趋于剧烈,其变化区域主要集中在疏勒河沿岸和绿洲-荒漠过渡带;绿洲扩张主要由于戈壁和盐碱地的开发和改造,荒漠扩张则主要是由于草地、耕地及水域的减少。农业人口的快速增长、移民政策是绿洲化和荒漠化演变过程的主要影响因素。     

塔里木盆地南缘绿洲土地覆盖变化及驱动力

以塔里木盆地南缘的策勒绿洲为研究区,基于4期土地利用和遥感影像、以及气象、水文和社会经济数据,分析了1990—2018年策勒绿洲土地利用/覆被变化特征。结果表明:(1)策勒绿洲各土地利用类型发生明显转变,农田面积向四周扩增,林地分布区域发生大幅度转移,不同覆盖程度的草地之间转化频繁。(2)绿洲共有138.41km2的面积发生转变,占总面积的53.85%,各类型的单一动态度依次为:高覆盖草地农田低覆盖草地建设用地中覆盖草地未利用土地林地,双向动态度依次为:高覆盖草地农田低覆盖草地建设用地林地中覆盖草地未利用土地。(3)绿洲林草植被指数低于0,表明林地和草地一直处于退化的状态;绿洲土地利用变化驱动力主要为人口、降水以及径流量。     

气候变化与内蒙古草地退化初探

根据草地生产力变化的趋势，描述了内蒙古草原退化的现状。以降水量和气温两个主要气象因子为主，分析了内蒙古草原区1970－1999年30a来的气候变化特征，探讨了气候因子对草地退化的影响。同时，从草地生态系统的物流平衡及人类活动对草地生态系统的影响等方面探讨了草地生态环境劣变的原因。分析表明：仅就目前的气象和草地监测资料，尚难以作出草地气候趋于干旱，进而引起草地生态系统劣变的结论；放牧畜牧业是该地区的主要土地利用形式，家畜是生态系统中植被的主要控制者，系统内物流（以N为例）的出入失调和季节性的草－－畜供求失衡是引起草地生态系统迅速退化的主要因素；而气候变化对系统的劣变仅起了推波助澜的作用。认为增加向系统内的物质投入，调整四季放牧的自然畜牧业生产方式，积极引种入牧，缓解草地春季敏感期放牧压力等，是治理和维护该地区草地生态系统健康的有效措施。     

渭干河--库车河三角洲绿洲近50a来生态环境变化特征及防治对策

近 5 0年来 ,渭干河—库车河三角洲绿洲地区在人类不合理活动的作用下 ,水文与生态环境发生了一系列变化。1绿洲地表径流总量多年变化有增有减呈现波动性趋势 ,但是水体盐化和含沙量趋势加剧。2绿洲森林面积持续减少 ,其天然屏障作用减弱 ,草地面积减少、退化严重 ,载畜能力大大降低。 3土地退化面积扩大 ,土地沙漠化发展强烈 ,土壤肥力降低 ,生产能力下降。因此 ,进行水资源统筹利用规划与管理 ,统筹兼顾各县的经济发展与生态环境建设对水的需求 ,以生态系统健康发展为原则 ,遵循生态规律来进行土地资源的开发利用 ,开展整个绿洲为单元的生态功能保护与建设是提高绿洲可持续发展能力的根本途径     

全球变化下的绿洲生态学研究

本文从生态学的角度给出了绿洲的定义,绿洲分布于干旱区,强烈依赖于水源（地表水与地下水）,以中生、旱中生植物为优势类群所构成的隐域性绿色景观;提出了绿洲生态学的主要研究方向,认为绿洲生态学应以景观以上水平的生态学过程的研究为重点,将自然和人为因素造成的绿洲水文过程和土壤盐分运移变化对绿洲生态系统结构和功能的影响及生态系统对环境变化的反馈关系作为研究的主要内容。文章还初步探讨了全球变化下绿洲生态学研究的四个主要方面,即：全球变化与绿洲荒漠化;全球变化与绿洲土地利用／土地覆被变化;全球变化与干旱区生物多样性;以及全球变化与绿洲生态系统模型的研究     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

中国干旱区绿洲稳定性研究

绿洲是干旱区特有的生态景观之一,也是干旱区人类生产和生活的主要空间。绿洲的稳定事关干旱区人类的生存、社会经济的发展。因此,绿洲稳定性成为近年干旱区研究的热点。从生态系统、景观、流域3个层次综述绿洲稳定性研究现状,提出在未来应建立高效节水绿洲的同时,还应加强田块、灌区和绿洲不同尺度水效益及其对绿洲水文循环影响的评价研究;加强以流域为单元,开展绿洲稳定性研究;加强人工绿洲建设与天然绿洲稳定的关系、流域内绿洲空间布局、结构与绿洲稳定性关系、绿洲生态用水和生产用水比例与绿洲稳定性的研究。     

河西走廊典型绿洲景观格局比较研究--以张掖、临泽、高台、酒泉为例

以地处河西走廊的张掖、临泽、高台和酒泉等县 /市级行政区为景观单元 ,利用LandsetTM影像资料的目视解译 ,在ArcView 3.1和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下 ,计算各绿洲景观格局指标。结果表明 :荒漠类型在四个绿洲景观组分中占绝对优势 ,其次为水浇地 ,但不同绿洲水浇地所占比例相差较大 ,酒泉最高 ,张掖其次 ,高台最低 ;斑块数、斑块密度、边缘密度和平均斑块面积的差异表明 ,张掖绿洲景观类型最多且斑块粒径小 ,而高台则完全相反 ,体现出单调而粒径粗大的荒漠绿洲特征。     

基于景观结构和3S技术的干旱区绿洲生态风险分析——以高台县为例

以干旱区绿洲的典型区域-张掖市高台县为研究对象,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建区域生态风险指数,并利用空间分析方法对生态风险指数进行变量空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,绘制了研究区域2000和2010年生态风险分布图,并对区域生态风险结构分布变化和空间分布变化进行分析。结果表明:生态风险强度为0.1-0.3的区域主要分布在水域、建设用地与耕地集中的人工绿洲区;生态风险强度为0.3-0.4的区域主要分布在人工绿洲外围的过渡带;以盐碱地、戈壁及沙地景观为主的各种荒漠景观类型所在区域的生态风险强度在0.4-0.65之间。     

中国绿洲区划探讨

绿洲的形成与地貌、气候、水分、土壤等自然条件有关,特别是热量条件与人类活动直接影响着绿洲生产力的大小.在对绿洲范畴进行界定的基础上,以气候地带的差异性、地貌单元和内陆河流域的完整性为区划原则,以水热条件、地貌单元、河流属性等为指标,进行绿洲区划;将中国绿洲划分为3大区及14个二级区;阐明了在二级区采用"区、类结合" 的划分方法,以地貌形态成因类型为指标进行绿洲类型的划分,可不再进行三级以下的区划.     

Oasis cold island effect and its influence on air temperature: a case study of Tarim Basin,Northwest China

Oasis effect can improve the regional climate and habitability of an arid region. In this study, we explored the cold island effects of oases distributed along the edge of Tarim Basin by analyzing the oasis cold island effect(OCIE) intensity, spatial-temporal variation of OCIE, factors influencing the OCIE and impacts of OCIE on air temperature using geographical statistics and GIS methods based on the MODIS land surface temperature, land use/cover change(LUCC) and observed air temperature data. Results showed that all the oases in the Tarim Basin exhibited cold island effects, with the OCIE intensity highest in summer(-9.08°C), followed by autumn(-4.24°C) and spring(-3.85°C). The total area of oasis cold island(OCI) and the comprehensive OCIE index showed the same seasonal change trend as the OCIE intensity. However, the changing trends in areas of OCI with strong, medium and weak OCIEs were inconsistent across different seasons. Farmland and water areas were found to be the key contributors that affected the OCIE, and the area and aggregation metrics of these two land use/cover types directly contributed to the OCIE. By contrast, natural vegetation, such as forest and grassland, almost had no contribution to the OCIE. Simulation of observed air temperature data showed that if farmland is replaced by forest or grassland in the oasis, the mean, maximum and minimum air temperatures will increase significantly. This heating effect will be higher in summer(reaching 1.14°C to 2.08°C) and lower in spring and autumn. Moreover, the heating effect of farmland being replaced by forest will be higher than that of farmland being replaced by grassland. These results can provide a basis for understanding the cold island effect of oases in arid regions.     

基于能值分析的高台县农田生态系统可持续发展评价

应用能值分析理论和方法,选取1997—2012年的数据,对高台县农田生态系统投入产出结构和能值指标进行了分析,并运用主成分分析法对高台农田生态系统进行了综合分析。结果表明,高台县农田生态系统能值投入呈现整体增加、局部时间段减小态势,1998年能值投入值最小,为325×10~(18)sej,2012年投入值最大,为496.89×10~(18)sej,主要原因是工业辅助能的增加最明显,从1997年的180.98×10~(18)sej增加到2012年285.14×10~(18)sej。总的能值产出波动较大,2002年最小,为240.37×10~(18)sej,2012年最大,为473.37×10~(18)sej。环境负载率总体呈上升趋势,由1997年1.11上升到2001年1.54,再降至2012年的1.39。2002年可持续指数为0.53,远低于2001全国平均水平(1.23)。总的来说,高台县绿洲农田生态系统的综合水平总体上呈现下降趋势,16年来研究区综合水平差异大,1997—1999年生态系统综合水平较高,2000—2006年环境恶化,2007—2009年生态环境有所改善,2010—2012年高台县绿洲农田生态系统的可持续发展状况恶化。因此,高台县在未来发展过程中应该合理调整种植业结构,合理开采利用水资源,保护耕地,积极引进先进机械、技术,提高农业机械化水平,促进高台县经济社会可持续发展。     

论绿洲发展过程中绿洲-荒漠交错带圈层结构的缺失及绿洲防护方式的改变

以1977-2002年的三期landsat遥感影像为基础,分析了新疆于田县两个新开发的小绿洲,发现在绿洲扩张过程中,绿洲-荒漠交错带面积缩减,由高覆盖度草地到中低覆盖度草地的圈层结构被破坏,出现了高草圈层几乎完全消失,或人工绿洲直接与荒漠相连的情况。交错带对绿洲的防护功能下降,与此同时,绿洲内部的防护林体系得到加强,在人工绿洲的发展过程中,绿洲由外围防护渐转向内部防护。     

干旱区农田排水系统演变的生态效应研究进展

在干旱区流域绿洲形成与发展过程中，普遍存在土壤次生盐渍化和不断改进的盐渍化治理过程，这导致在绿洲下部与临近荒漠区广泛形成农田排水系统景观，但其产生的生态效应还不清楚，限制了全面认识人工绿洲生态系统的环境变化过程。利用航片和遥感影像数据，基于图论网络分析和景观连通性模型，分析农田排水系统形成与演变的过程与格局；采用缓冲区分析、空间地统计模型、GIS相关性分析和群落多样性测度等方法，研究农田排水系统演变对廊道效应、土壤性状、土地利用和物种多样性的影响；利用经过改进的生物地球化学模型，研究农田排水系统演变对区域碳、水循环的影响，探讨农田排水系统与陆地生态系统的相互作用机制。深化对干旱区人类活动的生态效应的认识，并丰富绿洲生态学的研究内容，对绿洲农业可持续发展具有重要科学意义。     

新疆现代绿洲稳定性的尺度条件简析

运用生态经济学理论,研究绿洲稳定性概念指出:绿洲稳定性表现在一定尺度条件下,不同尺度的主要驱动机制不同,稳定性概念也不同;绿洲稳定性的驱动力具有综合性,在大时空尺度下自然驱动力是基础和背景,小时空尺度下人文驱动力是主导;现代绿洲稳定性概念应在绿洲生态经济系统中考察、定义。     

绿洲开发与绿洲荒漠化研究

本文着重讨论了绿洲开发和绿洲内存在的各种荒漠化形式后 ,探讨了绿洲荒漠化的成因以及荒漠化对绿洲生态系统的影响 ,得出 :绿洲荒漠化主要是由于人类不合理的开发引起的 ;荒漠化严重危及绿洲系统的正常运作 ;最后 ,就绿洲景观生态安全格局给出适当的设计 ,希望绿洲内部的人类活动能以保护生态平衡为前提 ,以实现对资源的永续利用