黑河流域中游人工绿洲景观格局与发育度综合评价研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 角媛梅 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 肖笃宁 |
| 关键词 | 黑河流域中游 人工绿洲 景观格局 景观空间邻接特性 景观分布类型 人类活动强度 地统计 人工绿洲发育度 生态安全 |
| 其他题名 | Integrated assessment on the landscape pattern and maturity of manual oases in middle reaches of the Heihe River Basin |
| 中文摘要 | 本文从景观生态学的综合研究出发，应用景观格局分析方法、GIS和数理统计等多种手段，对黑河流域中游的张掖、临泽、高台、酒泉和金塔等5个人工绿洲的景观格局、景观压力、景观功能和受胁状态等进行了较深入的分析和探讨，主要内容包括：1）从风景、地域（自然）综合体、异质性镶嵌体和具有时空异质性镶嵌结构的复杂系统等景观含义入手，分析了景观的多重概念及其研究；对景观学和景观生态学的发展历程做了简要总结；探讨了景观生态学的危机与景观综合研究的兴起；作为一个复杂系统，景观的综合研究包括景观的整体性、感知、结构、功能、变化、价值、压力等内容，主要关注发生在景观尺度上的环境问题，注重遥感、GIS和GPS等手段的应用，并强调人类活动及其文化对景观的影响；在对当前绿洲与绿洲景观的研究进展进行分析和总结的基础上，指出绿洲景观结构的研究还比较单一，缺乏斑块空间邻接特征和景观分布类型的研究，对引起绿洲演变的关键因子一人类活动强度及其空间分异的研究尚属空白，对绿洲的多种功能及其发育演化、绿洲生态安全的综合评价研究极其缺乏。2）提出景观空间格局特征不仅包括景观的组成和景观斑块的镶嵌结构（常规意义上的景观格局），还包括景观斑块的空间邻接特性和景观的分布类型等方面；以景观格局指数为基础，计算、分析并比较了行政区与绿洲水平的景观格局特征，认为行政区水平的景观格局特征反映了干早区景观的特点，即景观基质为荒漠类型（主要是戈壁和沙地），具有斑块粒径粗大、形状复杂、异质性低、聚集度高的特征，而绿洲水平的景观格局体现为斑块类型以耕地为主，粒径细小，斑块性状简单、类型间连接性强和景观多样性高的特征；对不同绿洲类型空间格局特征的比较表明，绿洲所处的地貌部位和海拔高度决定了绿洲水土资源条件的优劣，从而形成了不同的绿洲景观格局特征：张掖等冲积扇型中位绿洲景观类型丰富，斑块粒径小而均匀，形状复杂，斑块类型间连接性不高；高台等沿河型绿洲体现出单调、粒径粗大、斑块聚集度和连接性均很高的荒漠绿洲特征；位于流量较小的山区河流的小型冲洪积扇上的高位新绿洲如张掖市南部的花寨绿洲酒泉市南部的清水绿洲，景观格局表现为平均斑块面积较大、类型以草地和耕地为主、斑块密度总体较低、形状较简单且多样性低的特征。3）利用ArcView3.0a，计算得到的5个绿洲景观斑块类型的空间邻接长度和数目，结果表明：各绿洲景观斑块类型的空间邻接特性差异较大并且极为复杂，其中耕地与其它景观类型的邻接长度和邻接数目均较高，说明耕地与其它斑块类型间存在密切的物能流交换，也体现了农业绿洲的特征；借鉴聚落地理学中的最近邻点指数，分析5绿洲景观及斑块类型的空间分布类型，结果表明：各绿洲景观分布类型以随机型和均匀型为主，分类体系的改变对绿洲景观的分布类型没有影响；利用ArcView3.2a、缓冲区分析和Arclnto7.0a，对居民地空间格局特征与影响因子的分析表明：张掖绿洲中居民地的斑块平均面积较小、密度大，形状简单，且聚集度高，与耕地的邻接长度和数目都在70％以上，分布类型存在尺度效 应，耕地、河渠和中心城市都是影响居民地分布的重要因子，耕作半径与居民地间的平均最临近距离呈显著相关，75.6％的居民地有渠系穿过，离中心城市一张掖市越远，居民地的斑块面积百分比和斑块密度越低，存在明显的距离衰减效应。4）以人类活动强度指数、人类压力指数和人类活动强度均匀度指数为指标，计算并分析了5绿洲的人类压力、人类活动强度及其空间分异，结果表明：5绿洲的人类压力是张掖＞临泽＞高台＞酒泉＞金塔，人类活动强度是张掖＞高台＞临泽＞金塔＞酒泉，人类活动强度与人口密度的相关系数达0.8488，说明它能充分反映人类活动对景观的影响强度；5绿洲人类活动强度存在明显的空间分异，其程度也明显不同；人类活动强度的地统计分析表明，当采样网格大小为4KM2时，通过自定义模型参数可以极好的拟合绿洲人类活动强度的空间分布特征，在此分辨率尺度上得到的半变异函数能够准确描述绿洲尺度人类活动强度的空间变异及其结构，在该观察尺度内，张掖、临泽和酒泉三个绿洲的人类活动强度已完全表现为空间自相关，反映绿洲人类活动强度总体变异程度的基台值则是高台＞酒泉＞临泽＞金塔＞张掖，该结论与人类活动强度的均匀度基本相似；对不同空间分辨率下人类活动强度的地统计分析表明，人类活动强度存在尺度效应随空间分辨率增加，人类活动强度的主要空间趋势不断加强，而空间异质性不断降低。5）提出绿洲发育度的概念，认为绿洲发育度是指人类通过水土资源的开发、利用、改造和维护，使具有一定自然生产潜力的天然绿洲向人工绿洲转变的发育程度，或在不同基质上人类新建绿洲的成熟程度；绿洲发育度可从灌溉体系建设、水资源利用水平、植被与生态建设、土壤发育程度、农业生产水平，社会经济水平和景观结构指标等7个方面的近40个指标进行评价；利用专家打分法确定绿洲发育度指标的重要性和完整性是完善指标体系的重要手段；准确评价人工绿洲发育度的前提是选择具有丰富信息量和代表性的复合型指标、合理的计算单元和计算方法；数据标准化是进行综合评价的前提，标准化方法是数据标准化的重要手段，其中数据的正向化处理尤为重要；通过变异系数法、专家打分法以及因子分析法综合评价5绿洲的发育度，评价结果既有相同又有相异之处，将三种评价方法得到的绿洲发育度值求算术平均，得到5绿洲发育度的综合评价值，结果表明，综合三种评价方法后，各绿洲的发育度是张掖＞临泽＞酒泉＞高台＞金塔，其中张掖和临泽绿洲的发育度远大于平均值0，说明5绿洲相比，这两个绿洲的发育度较高，酒泉绿洲接近0，说明绿洲的发育度处于中间水平，而高台和金塔绿洲的发育度值都为负值，发育水平低。6）对生态安全研究的兴起、概念与特点、研究现状和绿洲生态安全研究作了初步探讨；从耕地、林地、草地和城建居住地等绿洲斑块类型与沙地和盐碱沼泽地的空间邻接长度、邻接数目，以及绿洲中沙地与盐碱沼泽地的面积比例出发，提出绿洲受沙漠化和盐碱化威胁的计算方法和公式，利用ArcView3.0a和缓冲区分析等方法，计算得到5绿洲的沙漠化和盐碱化威胁程度值，结果表明，金塔绿洲的潜在沙漠化威胁最大，高台绿洲的潜在盐碱化威胁最大；基于现状水资源量和植被生态需水量等基本数据，计算5绿洲的适宜绿洲规模和适宜耕地规模，提出了绿洲规模安全系数及其计算公式，结果表明：酒泉绿洲的规模安全程度最低，金塔绿洲比较安全；以绿洲的沙漠化和盐碱化威胁、绿洲的规模安全系数、人类压力指数、人类活动强度以及绿洲发育成熟度等指标来综合评价绿洲的生态安全，结果显示：生态安全程度是酒泉绿洲＞张掖绿洲＞金塔绿洲＞临泽绿洲＞高台绿洲。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 196 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21980]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 角媛梅. 黑河流域中游人工绿洲景观格局与发育度综合评价研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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