论文部分内容阅读
黑河绿洲是我国西北干旱区典型的绿洲农业区,随着经济的发展,绿洲土地利用方式不断发生变化,特别是中游地区农业的发展,致使流域内用水矛盾突出,2000年以来,西部大开发及“新丝绸之路经济带”的提出,黑河流域迎来发展的黄金期,但也面临着更大的环境压力。本文以黑河张掖绿洲地区为研究案例区,探讨绿洲土地利用格局变化及其所引起的蒸散发变化。本文以张掖绿洲区为研究案例区,选取2000-2011年为时间跨度,利用2000年、2011年的土地利用图,分析近11年来研究区土地利用格局的演变趋势;基于2000年、2013年研究区的农作物种植面积,分析研究区14年以来作物结构的演变;利用ETWatch反演的蒸散发数据,分析近14年蒸散发的年际变化特点及其变化趋势;选取2000、2004、2008、2012年为代表年份,分析各代表年份季节蒸散发的时空分布特点;结合2000年、2011年的土地利用图,讨论因土地利用格局变化所引起的蒸散发变化;利用2012年、2013年研究区作物种植样本,分县(市)求取研究区各作物生长期的蒸散发,结合2000年、2013年研究区作物种植面积,分析14年以来因作物种植结构演变所引起的区域蒸散发变化。研究结论如下:(1)根据2000年、2011年的土地利用图分析,张掖绿洲地区11年间,耕地、未利用地面积变化最大,耕地增加了402.51km2,未利用地减少565.51km2;从变化速度分析,研究区土地利用综合年变化率相对较低,为0.17%;从不同土地利用类型来看,研究区年变化率最高的为城乡用地,变化率为2.52%。从土地利用空间变化来看,未利用地转变为耕地、未利用地转变为草地是研究区面积变化最大的土地利用转变类型。从内部斑块变化剧烈程度分析,耕地转变为城乡用地、未利用地转变为草地是区域内最为常见的两种土地利用转变方式。(2)根据2000年、2013年作物种植结构分析,研究区玉米种植面积大幅度增加并向北部县(市)聚集,油菜、小麦向南部各县收缩,蔬菜种植面积总体增加;根据赫芬代尔系数评价的区域种植结构来看,研究区作物种植结构的演变趋势为:中部平原地区的张掖市、临泽县作物种植结构单一化程度提高,靠近祁连山区的山丹县、民乐县作物种植结构单一化程度下降。(3)基于ETWatch反演的区域蒸散发来看,14年来区域蒸散发处于波动变化状态。从空间上看,北部高台县及其与周边县(市)交界处蒸散量处于下降状态,中部、南部的张掖、山丹、民乐等县(市)蒸散量处于增加状态;从蒸散发的波动情况分析,北部、中部平原农田地区波动幅度大,南部祁连山地区的县(市)波动幅度小。从选取代表年份来看,季节上蒸散发分布情况为:夏季>春季>秋季>冬季,空间上总体表现为平原农田地区高,南部山区次之,农田周围及北部未利用地地区蒸散发低。不同土地利用类型的蒸散发总体表现为:林地>耕地>草地>城乡用地>未利用地。(4)根据设置背景区域,分别求取土地利用变化区和土地利用不变区的蒸散发,分析土地利用变化对区域蒸散发的影响。结果表明因土地利用变化而引起的蒸散发变化在各季节不同,秋、冬季节大于春、夏季节,春、夏、秋、冬的影响率分别为80.45%、83.38%、89.80%、86.88%。(5)根据作物样本提取作物蒸散发,得出研究区作物生长期内蒸散发量大小顺序为:玉米>其它作物>小麦>油菜>大麦。根据14年作物结构变化求取各县(市)蒸散发的变化,得出因作物结构变化引起山丹、民乐等县蒸散发下降,张掖、临泽、高台、肃南等县(市)蒸散发上升。(6)政策启示:针对未利用地、草地转变为耕地蒸散发增加的情况,张掖绿洲地区应该在保有耕地总量的基础上合理开垦耕地,避免不合理的开垦引起的水资源短缺和土地次生盐碱化;针对作物结构演变引起各县(市)蒸散量增加的情况,应合理布局作物种植结构,同时改进灌溉技术,提高水资源利用效率,促进区域水资源可持续发展。