近40年来民勤绿洲空间变化研究

绿洲是一种独特的地理景观 ,如何合理、协调、持续地利用和开发绿洲是当今干旱、半干旱地区一项具有重大理论与现实意义的研究课题。以遥感及GIS为工具 ,借助地学信息图谱技术 ,以不同时相、不同尺度的数据源为基础 ,编制出 1 960～ 2 0 0 1年民勤绿洲分布图 6幅 ,在GIS中通过空间分析获得民勤绿洲空间变化图 5幅。研究发现民勤绿洲的空间变化可分为三个阶段 :1 960～ 1 973年绿洲扩展 ;1 973～ 1 994年绿洲稳定 ;1 994～ 2 0 0 1年绿洲迁移和不稳定时期。民勤绿洲演变是上游来水量的逐年减少、地下水的超量开采、人口的增加以及政策因素综合作用的结果。     

敦煌绿洲近30年的景观变化研究

以敦煌绿洲为例,基于4期Landsat遥感数据,采用监督分类及目视解译修正方法对研究区进行地物分类,利用数理统计模型等开展绿洲变化过程,采用邻域分析方法剖析绿洲细部变化特征。结果表明:1986-2015年间敦煌绿洲的变化主要以人工绿洲扩张为主,总绿洲面积增加了40.71%。以10年为间隔统计,研究区80%以上的人工绿洲扩张发生在其1km邻域范围内,且人工绿洲扩张具有方向性,主要向北、东北、东和西南方向扩张。1995年之前,人工绿洲面积的增加主要是由于天然绿洲和过渡带转化造成的,而1995之后,由荒漠转为人工绿洲的面积逐渐增加。     

基于MODIS的民勤绿洲植被覆盖变化定量分析

以典型沙漠绿洲-民勤绿洲为研究区,利用MODIS陆地3级标准数据产品MOD13,通过改进的植被覆盖度估算模型对2000～2010年7月的植被覆盖度进行了估算,并对其进行分级,通过空间叠置定量分析了不同级别植被覆盖度的分布特征及动态变化。研究发现,从2000～2010年11年间,民勤绿洲轮廓变化明显,绿洲面积明显缩小,荒漠进一步扩张,极低覆盖度植被面积增加1106.01km2,相当于研究区总面积26.95%,中高覆盖度和高覆盖度植被面积分别减少133.63km2和54.75km2,各占研究区总面积的3.26%和1.33%;研究表明,11年来民勤绿洲面积萎缩明显,岛状绿洲大量消失,其中以西北部最为严重。     

基于遥感数据的于田绿洲土壤湿度时空变化及其影响因素分析

以典型干旱区新疆于田县绿洲为研究区,利用相关分析和非线性回归分析方法,研究了不同季节和深度的土壤湿度时空变化的影响因素。研究结果表明,对于研究区表层1m深度土壤,各个土层的土壤湿度存在着显著且强烈的相关关系,不同深度土层的土壤湿度空间变异程度不同,表层土壤湿度的空间变异程度较大。地下水位和土壤蒸散发量是研究区土壤湿度时空变化的主要控制因素,不同季节,地下水位和土壤蒸散发量对不同深度土壤湿度空间变化的影响力和影响深度不同,春季和夏季,都是地下水位大于土壤蒸散发量的影响力,土壤蒸散发量的影响深度在春季达到60-80cm,在夏季达到100cm。海拔高度和土壤温度对土壤湿度的空间变异有微弱的影响。在对土壤湿度时空变化具有显著影响的因素中,除土壤温度外,其它因素对土壤湿度时空变化的影响呈非线性关系。     

干旱区典型绿洲地表温度昼夜变化特征研究——以于田绿洲为例

文中利用2012年长时间序列MODIS地表温度产品,以于田绿洲为例进行干旱区地表昼夜温差时间和空间变化特征的研究。结合MODIS土地利用数据,进一步分析了不同土地利用类型下地表昼夜温差的长时序变化特征。结果显示:研究区绿洲地表昼夜温差在0-40℃之间,其年均值小于25℃,而对于地表昼夜温差范围在0-60℃荒漠区其年均值大于25℃;并且绿洲-荒漠交错带呈现出明显的锯齿状效应。不同土地利用类型的地表昼夜温差值的大小依次是未利用土地、林地、草地、耕地及建设用地。尽管土地利用类型对地表昼夜温差有较大影响,但是其时间序列变化特征并未受到土地利用类型的明显影响;不同土地利用类型具有相似的地表昼夜温差时序特征。相比于Terra卫星,Aqua卫星观测数据能够更好的反映地表昼夜温差的变化特征。     

近60年河西走廊绿洲农作区近地面水汽变化特征分析

根据河西走廊地面气象观测时间最长的敦煌、瓜州、玉门、酒泉、高台、张掖、山丹、武威、民勤9个站的水汽压观测资料,运用线性回归、小波和Mann-Kendall方法对绿洲农作区近地面水汽变化特征进行趋势、周期及突变分析。结果表明：近60 a河西走廊绿洲农作区近地面水汽均呈波动上升趋势,线性递增率为0．123 hPa·10a-1。夏、秋两季上升幅度最大,线性递增率分别为0．192 hPa·10a-1和0．198 hPa·10a-1,春季递增率仅为0．056 hPa·10a-1属最小;年水汽变化存在3 a主周期和30 a较长主周期,还有10 a较弱周期。春、夏季水汽变化有5 a主周期和20～30 a左右的较长周期尺度;秋季水汽变化有5 a主周期,还存在30～40 a长周期;冬季水汽变化存在5 a周期,随着时序延长,周期也在延长,2000年以后有15 a周期。年水汽含量在1985年出现突变;春季水汽含量在1980年出现突变;夏季水汽含量在1986年出现突变;秋季水汽含量1994年出现突变;冬季水汽含量在1983年出现突变。水汽含量对气候变暖响应明显,年、季水汽压与平均气温之间相关显著,年平均、春、夏、秋、冬季相关系数分别为0．592、0．192、0．551、0．532、0285。说明河西走廊年、夏、秋、冬季近地面水汽变化与河西走廊平均气温有显著正相关。     

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     

近54a来敦煌绿洲日照时数的变化特征分析

利用敦煌绿洲1952～2005a逐月日照时数实测资料,采用一元线性回归、Mann-Kendall等方法,对敦煌绿洲日照时数的气候变化特征进行了分析。结果表明:54a来敦煌绿洲年日照时数呈增加趋势,其变化倾向率为2.7h/10a,增加的幅度不明显;在四季中,春、夏、秋季日照时数呈增加趋势并以春季增加最为显著,变化倾向率为5.5h/10a,对年日照时数的贡献率最大,冬季略呈减少趋势。通过Mann-Kendall检验得出,敦煌绿洲年日照时数在20世纪80年代的增加是突变现象,突变点发生在1987a;各季的日照时数在80年代后期和90年代初期是突变的多发期,这与年日照时数的突变时期基本一致。因此,各季日照时数发生突变是导致年日照时数发生突变的原因。     

近20多年来西北绿洲植被指数的变化及其成因

利用NASA GIMMS 1982-2003年逐月的标准化植被指数NDVI数据集以及相关的气候资料,选黄河、河西内陆河以及新疆内陆河的典型绿洲为代表,分析了22年间各绿洲春、夏、秋季NDVI的变化和绿洲面积变化,比较了不同年代间NDVI的年变化特征,并研究了绿洲NDVI与气候和人类活动的关系。结果表明:①近22年来,各绿洲夏季和秋季NDVI均呈显著增加趋势,以夏季NDVI增加幅度最大。从地域上看,新疆塔里木盆地南侧绿洲和河西走廊绿洲各季NDVI增加较其他绿洲明显。②不同年代间各绿洲NDVI年变化较大,主要表现为年代间植被生长季NDVI的增加和NDVI峰值出现时间的改变。③近22年来,西北绿洲面积均呈现增加趋势,以河西走廊和新疆内陆河绿洲面积增加最为显著,黄河绿洲面积扩大趋势不太显著。④绿洲NDVI增加的主要原因为绿洲面积的扩大、种植结构的调整,气温的升高和降水量的增加,对绿洲NDVI增加有正效益,但降水量的变化对不同绿洲NDVI的驱动作用随着降水量在地域上的减少而变弱。     

近54年民勤绿洲气候变化趋势与周期特征

通过对民勤气象站1953-2006年气温和降水量的观测资料分析表明,近54年来,民勤绿洲气温总体呈显著增温趋势,以冬季升温最明显,贡献率最大为特征。年平均降水量在波动中微有增加,以春季增湿最多,夏季略有减少,气候变化具有明显的区域特征。Morlet小波及其功率谱分析表明,气候变化存在多时间尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温均存在21年和7.14年周期,年平均降水量存在21,8.62,6.62年和4.03年周期,且中长周期相同,短周期不同。周期特征表明,研究区气候变化21年周期主要受太阳黑子活动磁(海尔)周期的影响,气候变化短周期可能受大气环流和El Ni(?)o等的影响。     

民勤人工绿洲的形成、演变及其可持续性探讨

民勤绿洲已经有2 000多年的历史,自20世纪50年代以来已经逐渐变为一个人工绿洲。目前民勤绿洲面临极大的危机,水资源减少是关键原因。水资源危机主要表现为地下水位下降和地表入境水量减少。同时,人口和经济发展的压力也持续加大。民勤绿洲退化的自然因素:①气候变暖;②蒸发强烈。人为因素:①农业开发是引起水资源相对减少的关键;②国营农场、林场加重了流域内水土资源的负担;③人工渠系的建成减少了水资源的无效消耗,但影响了地下水位的可持续供给能力,从而导致绿洲生态系统的退化。民勤绿洲的退化给人们以诸多的启示。解决民勤绿洲危机的措施:①确立"以保护水资源为中心"的指导思想;②撤销石羊河流域的国营农场、林场;③对农业用水实行累计进价管理;④调整产业结构,推广节水技术,种植低耗水的作物。     

民勤绿洲水资源状况与生态建设研究

利用实地调查资料和多年定位观测资料,分析民勤绿洲水资源状况,结果表明：民勤绿洲可用水资源日益减少,状况不容乐观,不仅制约了经济发展,而且制约了生态建设;在民勤绿洲,水资源的无效损耗量很大,主要是水面蒸发和裸地表蒸发。另外,对民勤绿洲的节水措施进行了分析。     

民勤绿洲土地荒漠化动态监测

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加了11035.49hm2,而沙化林地、沙化草地分别减少了2749.12hm2、2556.82hm2。其荒漠化程度正在由中轻度向重度和极重度逐步加剧发展。民勤绿洲荒漠化发展变化集中表现为在原有耕地和新开荒的弃耕以及有林地、沙化林地、沙化草地、盐渍化土地被无序的开荒而转变为沙化耕地。造成民勤绿洲荒漠化目前形式的原因主要有两点:一是石羊河上游来水量持续减少和地下水持续超采造成的绿洲水资源环境的逐步恶化,地下水持续下降,造成其天然植被退化消亡;二是随着人口压力的增加,人为过度开荒和弃耕造成的地表植被无法恢复,引起的土地荒漠化。     

甘肃民勤绿洲荒漠化防治研究

民勤是河西走廊东段石羊河流域的尾闾绿洲区,它位于腾格里和巴丹吉林沙漠中间,不仅是阻挡两大沙漠合并的重要廊道,而且是我国东部地区重要的生态屏障。它阻挡着西来的沙尘暴对东部地区,尤其是华北的入侵,护卫着北京的生态安全,具有重要的生态战略地位。民勤绿洲区属温带干旱气候,降水稀少,本地无地表径流产生,生产、生活用水完全依赖于石羊河流域的地表水资源。受气候变化和人类活动双重因素的综合作用,特别是人类活动的影响,导致民勤绿洲生态与环境危机,引起国家和广大学者的关注,并从不同角度提出了许多对策。民勤生态与环境问题的根源在于水资源危机的加剧。通过对民勤50多年发展的综合分析和评价,建议尽快实施"民勤绿洲荒漠化综合治理生态工程"。恢复民勤的生态系统——绿洲荒漠生态系统,是一个复杂的工程体系,需要全社会协同合作。     

民勤绿洲湖区复合生态系统优化建设研究

民勤绿洲因水资源缺乏,导致了一系列生态环境以及经济、社会等问题,处于民勤北部的湖区这些问题更为突出。通过对民勤湖区生态环境恶化原因的分析,探讨了生态环境保护与重建和经济可持续发展模式,提出了民勤湖区生态与经济双赢的互动模式,旨在构建一个和谐长远发展的复合生态系统,重建民勤绿洲的生态、经济和社会平衡体系。     

民勤绿洲水资源利用分析

民勤绿洲面临的生态危机已经受到人们的普遍关注.民勤绿洲出现生态危机的根源在于水资源危机,且危机还在进一步加剧.研究认为:民勤绿洲的地表来水量已经接近或达到最小极限,在今后的一段时间内将维持现有水平;地下水开采量超过原先的估计,但也会在较高的水平上保持稳定;地下水水质会进一步恶化,生态危机将会加剧.     

2003-2008年甘肃民勤绿洲土地荒漠化动态监测

通过对2003年和2008年2期覆盖民勤的TM影像解译,对民勤绿洲及其外围20 km范围内8 355.20 km2土地进行荒漠化动态监测。结果表明：民勤绿洲土地荒漠化严重,荒漠化土地占到监测区的80%以上。荒漠化类型分为风蚀和盐渍荒漠化2种,呈带状分布在绿洲外围或镶嵌于绿洲内部。2003年监测区内共有荒漠化土地671 ...     

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。