塔里木盆地土地利用与沙漠化的互馈关系研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李达净 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张红旗 |
| 关键词 | 土地利用 沙漠化 互馈 塔里木盆地 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 随着人类世的到来，人地系统耦合成为地理学研究的前沿领域。在生态环境脆弱的干旱区，面向经济发展和生态保护的双重需求，迫切需要聚焦土地利用与沙漠化的互馈关系，缓解耕地规模扩张与沙漠化治理之间的矛盾。然而，以往研究更多关注土地利用对沙漠化的影响，而沙漠化对土地利用的影响分析较少，综合考虑两者互馈关系的研究相对缺乏。因此，揭示土地利用与沙漠化的互馈关系对于准确把握两者之间的反馈机理，促进干旱区有效防治土地沙漠化以及实现土地资源可持续利用具有重要意义。 本研究以塔里木盆地为研究区，基于系列遥感影像数据，揭示了2000-2020年土地利用和沙漠化的时空变化；通过空间叠加分析识别了土地利用与沙漠化的时空演变关系，并定量揭示了土地利用与沙漠化近程互馈和远程互馈的差异；采用修正的互馈关系指数，从大流域、县域和小流域三个空间尺度，分析了四种类型区域（荒漠型、农业型、生态型和农业生态型）土地利用与沙漠化的互馈特征；结合土地沙漠化敏感性，探讨了土地利用与沙漠化的互馈机理。主要研究结论如下： （1）识别了土地利用与沙漠化的时空变化。从土地利用的时空变化来看，2000-2020年塔里木盆地耕地和城乡工矿用地面积分别增加了10366.00km2和740.75km2，增加幅度分别为34.59%和41.62%；林地、草地、水域和未利用地面积分别减少了604.00km2、7126.25km2、446.75km2和2929.75km2，减少幅度分别为5.51%、11.26%、9.76%和0.78%。耕地和草地相互转移，以及草地和未利用地相互转移是主要的土地利用转移方式，合计占盆地土地利用转移总面积的57.95%。从沙漠化的时空演变来看，2000-2020年盆地沙漠化呈整体逆转、局部发展的态势；沙漠化逆转和发展的比例在2000-2010年分别为9.27%和1.85%，在2010-2020年分别为11.46%和1.66%，2010-2020年沙漠化逆转态势更为明显。 （2）阐明了土地利用与沙漠化的时空关系与近远程互馈特征。沙漠化主要发生在未利用地和草地上；2000-2020年，沙漠化轻微逆转主要表现为未利用地改善和草地植被覆盖度提升，明显逆转、轻微发展和明显发展分别以草地植被覆盖度提升、草地退化和水域萎缩为主。从近远程互馈特征来看，近程互馈以负反馈为主，上、中、下游的土地利用程度增加均抑制了当地的沙漠化发展，短期内抑制程度上游<中游<下游；当土地利用程度受到1个标准差大小的冲击时，短期内上、中、下游的沙漠化程度分别变化-0.49%、-0.64%和-0.95%；然而远程互馈中，上游土地利用程度增加促进了中下游沙漠化发展；反过来，沙漠化对土地利用的影响相对较弱。 （3）厘清了不同空间尺度（大流域、县域和小流域）土地利用与沙漠化的互馈关系。土地利用程度与沙漠化的关系、耕地比例与沙漠化的关系在三个空间尺度均呈现明显的倒U型曲线；不同类型的区域互馈关系不同，荒漠型区域以负反馈为主，农业生态型区域以正反馈为主，农业型和生态型区域在正负反馈均有分布。就生态用地比例与沙漠化的关系而言，当以生态用地比例为横坐标时，大流域尺度两者之间无明显关系，县域和小流域尺度呈倒U型曲线，但相关系数相对较低；荒漠型区域仍以负反馈为主，生态型、农业型和农业生态型区域均以正反馈为主。 （4）揭示了土地利用对沙漠化的影响机理。从直接影响来看，土地利用变化总体上降低了沙漠化敏感性，2000-2010年和2010-2020年土地利用变化导致沙漠化敏感性减小的面积分别为4203.25km2和13126.00km2，草地转为耕地的贡献最大。从间接影响来看，2000-2010年在来水量增加的背景下，虽然耕地规模大幅扩张，但耕地耗水比例变化较小，沙漠化敏感性呈减少趋势。2010-2020年在来水量减少的背景下，耕地扩张促进了耕地耗水比例大幅增加，加剧了农业用水与生态用水的矛盾，沙漠化敏感性以增加为主；其中林草地沙漠化敏感性增加量大于耕地，下游耕地沙漠化敏感性增加量是上游的1.5倍以上。 （5）探讨了沙漠化对土地利用的影响机理。从直接影响来看，2000-2010年和2010-2020年塔里木盆地因沙漠化而弃耕的面积分别为68.25km2和1444.25km2，主要分布在沙漠化潜在敏感区，在弃耕后主要转为草地。受沙漠化影响，未来有3893.25km2的耕地存在弃耕风险。从间接影响来看，目前的实际耕地面积是人类为抑制生态环境恶化，对耕地规模加以约束的结果，且来水量减少时人类对耕地规模的约束作用是来水量增加时的4.27倍。耕地规模相对较大的区段约束作用较强，部分理论上适宜耕作的林地、草地和未利用地在实际中未被开垦。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 192 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186947]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李达净. 塔里木盆地土地利用与沙漠化的互馈关系研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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