近35 a临泽县绿洲-荒漠土地变化及其景观响应

以黑河中游临泽县为例,基于5期多源Landsat影像数据,开展近35 a来乡镇尺度上绿洲和荒漠土地时空格局变化及景观格局响应研究.结果表明:临泽县绿洲与荒漠土地变化及景观呈现时空分布上的聚集和分异性,县域北部与沙漠毗邻乡镇的绿洲-荒漠土地变化相对平稳且逐渐放缓,绿洲斑块的扩张规模也小于中部乡镇,且荒漠景观主体较为稳定;中部乡镇的绿洲-荒漠土地的数量变化、趋势状态以及绿洲斑块的扩张规模均大于其他乡镇,荒漠景观趋于破碎化和被分割;与祁连山脉相接的南部乡镇无荒漠土地分布,其绿洲的规模和变化速率都最小.研究表明基于乡镇尺度的绿洲-荒漠土地时空变化存在明显的内部分异,应因地制宜地制定绿洲发展和荒漠化防治措施.     

艾比湖地区绿洲化与荒漠化过程时空特征分析

以1990、2001和2005年的遥感数据作为数据源,进行景观分类与制图,利用ArcGIS提取了艾比湖地区的绿洲和荒漠景观,使用占补平衡原理和变化检测对比分析了绿洲退缩区和扩张区的数量特征和空间格局,并利用重心迁移模型得出绿洲和荒漠重心的变化趋势。结果表明:1)1990-2005年15年间,研究区绿洲面积不断增加,荒漠面积呈减少趋势,绿洲退缩区的面积为64.28km2,而绿洲扩张区的面积达到了383.63km2。其中,1990-2001年间,绿洲的年平均增长速度最大,为0.93%;2)研究时段内,绿洲的空间变化较大,其扩张区多位于研究区西部以耕地为主的区域和艾比湖湖区周围,绿洲退缩区主要位于研究区的东南部;3)绿洲的重心向西南方向迁移了0.8751km,同时,荒漠先向东南再向东北迁移,迁移距离共为2.0999 km。     

1986-2015年干旱区敦煌绿洲景观的时空演变过程

基于遥感影像的绿洲景观定义及其特征,以敦煌绿洲为例,利用TM(Thermatic Mapper)遥感数据,提取了1986-2015年7期的绿洲分布影像.利用数理统计及景观分析模型,分析敦煌绿洲景观的面积变化、扩展的方向性、时空演变及景观格局特征.结果表明:近30 a敦煌绿洲面积增加了60.68％,扩张速度最快的时段为1995-2010年,主要表现为人工绿洲的扩张.绿洲景观主要向东北、正北及东方向扩展,外缘发生在天然绿洲及绿洲-荒漠交错带,内部主要分布在古河道的荒滩或复杂绿洲斑块之间,绿洲景观边界逐渐趋于规则.研究结果表明,研究时段内绿洲扩张建立在人工绿洲增加,天然绿洲萎缩的基础上,绿洲面积增加的同时也发生着严重的环境退化问题.     

绿洲化-荒漠化土地时空格局变化对比研究——以黑河中游临泽县为例

利用临泽县近35 a共5期Landsat影像,得到该区绿洲-荒漠土地变化数据,结合自然景观特征和绿洲初始范围进行分区,开展土地利用变化指数和时空变化指数对比研究,结果表明:1绿洲化-荒漠化土地从整体到局部的变化特点为绿洲扩张而荒漠退缩,但自北向南空间上表现出整体有序到离散无序的变化以及土地变化的热点区域随时间迁移的现象。2绿洲化-荒漠化土地变化的主导因素是人文,制度政策成为阶段性变化的根本原因,个人意愿与响应是变化的直接原因,导致区域差异的主要原因是自然条件和移民。3临泽县绿洲-荒漠土地变化可分为生计驱动、经济驱动和生态-经济驱动3个阶段,在生态资源压力增大的背景下,未来的绿洲开发更需因地制宜,以防治土地沙漠化逆转和盐碱化扩张。     

干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明：① 近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km² 增长到2009年1 990.60 km²,增长幅度为16.71%。② 绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部“填充式”和边缘“侵吞式”;绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973-1990年,绿洲以萎缩为主,1990-2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③ 绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。     

磴口县荒漠绿洲景观特征及时空变化研究

将磴口县作为研究区,按照荒漠景观和绿洲景观两大主要景观类型对1989,1995,2000,2007,2010和2014年遥感影像进行分类,利用荒漠绿洲景观重心迁移模型、转移矩阵和景观格局指数系统研究了磴口县荒漠绿洲景观时空演变以及格局特征。结果表明:1)25年来荒漠景观逐渐向西北迁移,绿洲景观逐步扩张,积极的沙漠化治理获得成效。2)严重沙漠化景观和重度沙漠化景观大面积转出为其他景观,中度和轻度流转最为频繁,非沙漠化景观逐渐成为主体景观。3)轻度沙漠化景观和中度沙漠化景观破碎化程度较大,轻度沙漠化景观的人类干扰程度更大,斑块更为复杂。     

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。     

乌兰布和沙漠绿洲不同生态功能区划分及其建设策略

绿洲是乌兰布和沙漠最重要的生态经济区域,绿洲寓于沙漠而异于沙漠。本文采用样线与样方相结合的方法,综合调查了绿洲-荒漠综合体的景观、地貌、植被、水土资源特征、经济活动及生态环境问题等因子,依据各因子特征的差异,将乌兰布和沙漠绿洲-荒漠综合体划分为绿洲生态经济核心区、绿洲—荒漠生态缓冲区和自然荒漠生态恢复区三个生态功能区;并论述了各功能区的特征、存在的生态环境问题,提出了不同生态功能区今后的建设方向和策略。     

张掖绿洲冷岛效应时空格局的遥感分析

地表温度是生态系统中极其重要的环境因子,中小尺度区域的热量资源和热场分布对绿洲冷岛效应的研究以及评价绿洲的稳定性具有重要意义。利用LandsatTM卫星影像,采用单窗算法,反演了张掖绿洲1999年和2007年两个时期的陆地表面温度(LST),构建了绿洲"冷岛"比例指数,定量分析了张掖地区近8年来绿洲冷岛效应的时序变化,并且通过对张掖热场的分析,揭示了冷岛效应的空间变化特点。结果表明:①张掖绿洲冷岛效应明显,但近8年来有减弱的趋势;②南北向绿洲内部和荒漠内部温度差异均在减小,城区温差在扩大;东西向绿洲内部和城区内部温度差异均在减小,荒漠温差在扩大;③水体、耕地、草地、建设用地和林地的平均LST有所降低,荒漠等未利用土地LST有所升高,其中建筑用地的LST减幅最大。为研究绿洲的光、热、水、土的空间分布及区域变化,评价绿洲的稳定性提供了一种新的角度,同时对绿洲与荒漠之间的大气物理模型及动力学有一定参考意义。     

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。     

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。     

焉耆盆地景观遥感制图及其格局变化研究

以焉耆盆地荒漠绿洲为研究对象 ,绘制了 2 0世纪 6 0年代、90年代和 2 0 0 0年三期景观图 ,并分析焉耆盆地景观及其景观斑块类型的基本特点 ;利用这三期景观图、相关统计资料及文字资料 ,探讨了焉耆盆地景观空间格局分布及其变化的原因和影响因素 ,指出水资源的分布和人类干扰是影响和控制焉耆盆地荒漠绿洲景观格局分布和导致其景观格局动态变化的主要驱动力。     

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。     

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。     

荒漠绿洲生态系统的景观格局分析--景观空间方法与应用

本文基于生态空间理论和景观格局分析指标,针对荒漠绿洲生态体系,以植被演替为主要生态变化表现以及受外来径流制约的特点,提出区域空间格网化,以网格为研究单元提取指标信息的景观格局分析方法,以黑河流域下游三角洲区域为研究实例,结果表明,该方法与土地利用类型划分景观类型的方法相比,景观类型与荒漠绿洲的生态构成相一致,能反映径流影响的景观结构与生态变化,便于生态保护规划与景观设计。     

于田绿洲土地景观格局动态变化与预测

以多期遥感图像为信息源,用GIS、RS手段和马尔珂夫链模型对新疆于田绿洲土地景观格局的动态变化进行了探讨和预测。研究结果表明:20多年来,研究区以荒漠为基质、以克里雅河为廊道、以农田和草地为主体斑块的宏观分布格局基本未变。总体上,生态保护,封沙育草取得了较大的成绩。草地面积的扩大和荒漠面积的缩小意味着绿洲稳定性增强。水体、湿地始终受到较大程度的人为干扰。人类在生产活动中,不断地以消耗和利用河流水资源得以生存和发展。趋势预测今后农田、水体、湿地、高草和中草持续增加,而低草、盐碱地和荒漠进一步减少。整个区域呈现荒漠、草地和农田三足鼎立之势。     

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。     

塔里木河上游景观破碎化的时空动态变化分析

本文以遥感影像资料为基础信息源,以GIS及Fragstats景观格局分析软件为数据处理和破碎化指数计算的工具,在分析了塔里木河上游2000年和2005年景观格局变化的总体特征的基础上,选择景观斑块密度指数、景观斑块数量破碎化指数、景观斑块形状破碎化指数、景观分离度指数等指标,对塔里木河上游2000年和2005年景观破碎化程度进行了不同角度的分析。结果表明:就整个景观而言,斑块数量减少而平均斑块面积扩大,景观分布趋于连片,景观破碎化指数趋于稳定和减小;同时由于绿洲内部城镇化,农田水利设施的发展及绿洲外围的不断扩张,局部地区景观破碎化现象亦存在。     

哈密绿洲土地利用变化对区域环境的影响北大核心CSCD

中国干旱区绿洲在过去20 a经历了快速的城市化和农田扩张,为了探究该区域不同下垫面在＂荒漠-绿洲-城市＂演化过程中对区域自然环境以及气象要素的影响。以典型的哈密绿洲为研究区,利用WRF模式分别耦合2000年、2015年2期土地利用数据,模拟对比分析夏季7月哈密绿洲土地利用变化前后区域自然环境要素的影响,采集的指标为2 m气温、2 m相对湿度、地表温度。研究表明：（1）哈密绿洲土地利用变化对气象要素的综合效应表现为：2 m气温升高1.2℃,相对湿度增加2%;（2）下垫面由绿洲转变为城市,2 m气温增加2.5～3℃,地温增加6～7.5℃,相对湿度减小4%～8%;（3）由荒漠变为城市,2 m气温增加1～2℃,地温增加3～6℃,相对湿度减小0～4%;（4）由荒漠变为绿洲,2 m气温降低1.5～4℃,地温降低0～7.5℃,相对湿度增加4%～16%。总体来看：在中国干旱区,城市化过程使该区域进一步变热和变干,与之相反,绿洲扩张使得区域具有变冷和变湿的趋势。     

民勤绿洲景观生态安全格局分析

基于1999、2013年覆盖民勤绿洲的两期TM影像数据,利用Arcgis技术获得各景观类型的空间特征指标和基于景观空间邻接的绿洲生态安全指标,进而在空间格局方面对绿洲的生态安全进行评价。结果表明:1999-2013年,1)受潜在沙化威胁程度最大的斑块类型由耕地变为了林地,而居民地始终是受威胁程度最小的斑块类型;从变化趋势来看,耕地斑块受沙化威胁在减小,而林地、草地受沙化威胁在增加,居民地则不变。2)耕地受潜在盐碱化威胁的程度不变,并且始终是受盐碱化威胁程度最大的斑块类型;其余斑块类型受盐碱化威胁的程度都呈减小趋势。3)在绿洲水平上,绿洲整体受潜在沙化威胁的程度在增加,受潜在盐碱化威胁在减小。