塔里木河干流土地利用变化及其生态环境效应分析

时间:2022-09-14 03:57:04

塔里木河干流土地利用变化及其生态环境效应分析

摘要:塔里木河作为我国最长的内陆河,受到人类活动以及气候变化的影响,近些年来,塔里木河流域出现过多次断流的现象,再加上经济发展,资源开发以及人口快速增长的影响,塔里木河干流区的土地利用及其生态环境发生了很大的的变化。本文在总结前人研究成果的基础上,分析了塔里木河干流区的土地利用及其生态环境,土地利用与土地覆被变化速度和趋势及其生态环境效应进行了定量的分析和研究。

关键词:塔里木河;干流;土地利用;生态环境

一、研究区概况

塔里木河流域地处欧亚大陆腹地,地处天山和昆仑山之间,属于暖温带、干旱沙漠性气候。该区域之内降水稀少,年均降水量在20mm-40mm,但蒸发强烈,蒸发量通常超过1000mm,昼夜温差较大,日照时间长,光热资源较为丰富。干旱指数自西北向东南逐渐增大。此外,区域内多风沙以及浮尘天气。水是影响本地区生态环境变化最重要的因素。

二、数据来源和研究方法

(一)数据来源

数据选用塔里木河干流1990 年、2000 年、2005 年以及2008年4个年度的30m分辨率的TM和中巴数据,根据国家土地类型分类标准对该流域的土地利用类型进行分类。根据现有的土地利用分类原则以及土地资源特征,将该区域的土地划分耕地、林地、草地、水域、简称建设用地、沙地、盐碱地、沼泽地、以及其他未利用地9个类型。

(二)研究方法

区域土地利用变化的速度可以用土地利用动态度来进行分析。所谓土地利用动态度指的就是研究区在特定的时间内,某种土地利用类型数量的变化情况。

三、结果分析

(一)土地利用面积变化

从数据资料可以得出,土地利用类型的变化主要体现为耕地和盐碱地面积扩大,草地面积逐渐减少,建设用地的变化却不是很明显。其中,耕地的面积增加了107%,而盐碱地的面积相应增加了22%,与此同时,沼泽地的面积增加了 30%,草地的面积缩小了24%。

(二)土地利用类型的变化

在一定程度上,可以说土地利用类型面积的增减并不能完全反映土地利用类型之间的转换关系,通过对数据资料的统计分析,可以对不同土地利用类型间的相互转换关系进行进一步的分析,进而了解土地利用演变过程。

经过分析,土地利用类型的变化主要表现在以下几点:第一,大量的草地、林地以及盐碱地向耕地转化,也就是说大量的生态用地被农业用地占用,“绿色走廊”的空间大大减小。第二,林地面积经历了先增大后减小的变化。增长阶段,林地面积主要由草地、盐碱地以及沙地转化而成;减小阶段,林地转化为草地及耕地。第三,草地面积逐步减小,主要转变为林地、沙地、盐碱地以及耕地。第四,盐碱地的面积逐渐增加,主要由草地、沙地以及林地转变而来。第五,水域面积呈先增加后减少的趋势,增加阶段,面积主要来自草地、林地以及未利用地;而后期水域减少阶段,减少的面积主要转变为草地、沼泽地以及耕地。

(三)土地利用类型空间结构

景观斑块的类型、形状、大小以及空间组合不但表达了景观功能质量的差异,还影响着整个区域的生态过程以及边界效应。在一定程度上可以说景观水平上的景观指数反映了研究区域总体景观空间格局的变化特征。塔里木河干流区景观格局度量指标可以用形状指数、多样性指数、均匀度指数以及聚集度指数等多个指数来衡量。

通过数据资料分析,塔里木河干流区的聚集度指数逐步降低,其下降的原因可以归根干流区中上游河道堤防以及生态引水控制闸的修建,这些工程的建设使得河流两岸生态植被的植被景观呈现为破碎化的状态。景观多样性指数以及均匀度指数则有增长的趋势,在一定程度上,景观多样性指数的增加使得景观的稳定性逐渐增大。景观形状指数也有增加的趋势,其分布相对分散。

四、生态环境效应分析

塔里木河干流的生态系统极为脆弱,近些年来,在经济利益的驱使之下,人们为了获取物质资源而对自然资源进行不合理的开发,使得该区域生态系统的平衡遭到严重破坏,生态环境进一步恶化。

(一)土地利用对河流及湖泊的不利影响

塔里木河由干流区以及源流区两部分组成。几十年以来塔里木河源流区的水量并没有发生很大的变化。但是,最终流入塔里木河干流的水量却呈现下降的趋势,造成这一显现的主要原因是人类活动的影响。

从上世纪50 年代到现在,塔里木河流域地区灌溉面积大大增加,由于灌溉技术落后,水资源的利用效率也十分的低,耗水量大。为了满足耕地日益扩大的用水需求,大量的地表水被引入灌区,使得地表水的时空分配得到很大的改变,干流下游的径流量大大减少,以致出现多次断流的情况。

(二)土地利用对植被的不利影响

塔里木河干流的植被以胡杨、红柳、芦苇等为主。受水分条件的差异的影响,植被的生长、覆盖度也有着很大的差异。造成植被发生变化的因素有很多,例如河流廊道和排碱渠的变化,地下水位的变化,沙漠化、盐碱化以及人类活动等的影响。众多因素中,人类活动因素的影响使最为重要的。地表水灌溉农田,使得地下水补给量大大减少,造成地下水位下降,土壤含水量降低,最终导致植被生长受到限制,乃至枯竭,生态环境由此恶化。从塔里木河干流土地利用结构来上看,草地使其最为主要类型,占到整个区域的近30%。但是,近些年来,草地因受到人类活动的影响,其赖以生存的水资源得不到合理供给,土地面积而逐渐减小,草地逐步退化。与此同时,耕地面积的增长造成农业用水和生态用水的矛盾激化,进一步引起草地的退化。

(三)土地利用引起的盐渍化和河水矿化度的升高

塔里木河干流区的气候干旱,受此影响,土壤水分蒸发迅速,进而使得河水矿化严重。地下水埋藏越浅,蒸发将会越强烈,土壤的盐渍化也就会随之加快。此外,随着耕地面积的增加,人们为了满足农业需水而大兴水库,使得水资源的自然分配遭到破坏,进而加剧了土壤矿化度指数。

五、结语

受到人口增长、社会经济发展的影响,塔里木河的土地利用类型发生很大的变化,塔里木河干流区毁林毁草、开荒种田而导致林地遭受严重毁坏。再加上粗放的开发方式导致土壤的肥力逐步下降,最终导致耕地被放弃,沙漠化逐步加剧。因此,在此后的水土资源开发过程中,应该坚持可持续发展的思想,加强生态保护,从而促进水土资源开发、区域经济以及生态环境的可持续发展。

参考文献:

[1]张超,高敏华,赵国强,都伟新.塔里木河下游土地利用动态变化分析[J].水土保持研究.2010(01)

[2]叶茂,魏军,宋郁东,李吉玫.塔里木河中下游土地利用/覆盖变化的生态经济分析[J].干旱区地理.2009(05)

作者简介:

陈长清,男,汉族,新疆若羌人,1985年生,助理工程师,主要从事水利管理工作。

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