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塔里木河流域处于世界典型的极端干旱区(脆弱地区),其土地系统对外界干扰反应敏感,在自然及人为活动的长期干扰下,土地退化问题严重。将人类----环境耦合系统的脆弱性概念及其评价应用于塔里木河流域土地系统成为一个值得研究的科学问题。本文以塔里木河流域为研究区,依据前人脆弱性研究成果,将脆弱性视为敏感性和适应力的函数;结合塔里木河流域土地系统影响因素及人们对土地退化的适应调整能力,选取一系列土地系统敏感性和适应力评价指标;采用空间主成分分析(SPCA)和模糊综合评判分别对敏感性和适应力进行评价,得出18年土地系统敏感性和适应力分布图;采用HSV彩色空间变换,将敏感性作为色调、适应力作为饱和度组合出脆弱性评价图。主要结论如下:
⑴1990年、2000年、2005年、2008年研究区土地系统敏感度各等级百分比依次增大,整体偏向严重敏感等级;1990-2005年,土地系统敏感性增大,2005-2008年,土地系统敏感性变化不显著。
⑵1990年,阿克苏河流域土地敏感性最小,塔里木河上中下游土地敏感性呈现先减少再增大态势。2000年、2005年、2008年,阿克苏河流域敏感性最小,塔里木河上中下游敏感性呈现递增趋势。1990-2000年,阿克苏河流域土地系统敏感性呈现减少态势;2000-2008年,阿克苏河流域土地系统敏感性呈现增加态势;1990-2005年,塔里木河上游、中游、下游流域三个区域的敏感性呈现增加态势;2005-2008年,塔里木河上游流域土地系统敏感性呈现减少态势,塔里木河中游、下游流域土地系统敏感性呈现增加态势。
⑶研究时段内,适应力呈现增加态势。1990年,整个研究区处于很不适应等级;2000年、2005年库尔勒市、阿克苏市处于稍不适应等级,其余地区处于很不适应等级;2008年,库尔勒市、库车县处于稍微适应等级,阿克苏市处于稍不适应等级,其余地区处于很不适应等级。
⑷距河道越远土地系统脆弱性越大。库尔勒市、阿克苏市、库车县的适应力较大,同具有相同敏感度的土地系统相比,位于这三个市县内的土地系统脆弱性较小。
⑸脆弱性的变化趋势同敏感性一致,适应力的增加可以减弱脆弱性。就整个研究区而言,研究时段内土地系统脆弱性呈现先增加再减少态势:1990-2005年,土地系统脆弱性增大;2005-2008年,土地系统脆弱性降低。就阿克苏河及塔里木河干流流域而言,1990-2000年,阿克苏河流域土地系统脆弱性呈现减少态势;2000-2008年,阿克苏河流域土地系统脆弱性呈现增加态势;1990-2005年,塔里木河上游、中游、下游流域三个区域的土地系统脆弱性呈现增加态势;2005-2008年,塔里木河上游流域土地系统脆弱性呈现减少态势,塔里木河中游、下游流域土地系统脆弱性呈现增加态势。整个研究时段内,研究区适应力呈现增加态势,一定程度上缓解了脆弱性的增加幅度。
⑹研究区土地系统脆弱性的变化同土地覆被及人们对土地资源的保护意识具有紧密联系。1990-2005年,土地系统脆弱性的增加态势同耕地、未利用地的增加及林草地的减少导致的敏感性增加趋势一致,塔河综合治理工程及天然林草保护建设在一定程度上降低了土地系统脆弱性的增加幅度。2005-2008年,对土地资源日益增强的保护不仅使植被覆盖度提高,致使土地系统敏感度LSI处于相对平稳态势,而且导致适应力增强,整体上促使土地系统脆弱性呈现减少态势。