新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析

新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析

郎璞玫[1]2003年在《新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析》文中认为研究了新疆阜康地区森林植被资源与环境的特征和其30年来的变化,利用Arcinfo强大的空间分析功能,对资源、DEM模型、景观指数、环境价值和新疆降水量的地统计学规律进行较全面的分析。本文分为五个部分:1、 新疆阜康地区森林资源与环境空间数据库的建立森林资源与环境空间数据库的建立是它们空间分析的基础。利用多期的遥感图象和该区的地形图,建立森林分类图形和属性库(包括森林和环境自变量集)一体化的GIS空间数据库。为了提高TM遥感图象的分类精度,利用ERDAS图象处理软件,对它进行包括主成分、降噪、去条带和自然色彩变换等增强处理,采用监督分类和人工判读相结合的方法进行分类,采用R2V、ERDAS、Arcview、Arcinfo等软件的集成,使得小班面层与某些线层的无缝联接。成功地形成一套适于西部GIS的森林资源与环境空间数据库的技术路径。此外,对新疆阜康北部地区森林资源动态进行初步分析。2、 新疆阜康地区数字高程模型(DEM)及其粗差检测分析为了提高生态建模的精度,模拟和提取该区的地面特征至关重要。在已建立的森林资源与环境空间数据库的支持下,利用Arcinfo和ERDAS,建立了新疆阜康地区的1:5万数字高程模型(DEM)。通过提取地形的海拔、坡度、坡向特征因子,分析森林植被的垂直分布。通过对DEM的粗差检测分析,分析阜康地区的数字高程模型精度。3、 新疆阜康地区景观格局变化分析在1977年、1987年、1999年森林资源与环境空间数据库的支持下,利用景观分析软件编制叁个时段的新疆阜康地区植被景观类型图,并分析了近30年来新疆阜康地区景观动态与景观格局变化。结果表明:① 在此期间整个研究区的斑块数减少,斑块平均面积扩大,景观中面积在不同景观要素类型之间的分配更加不均衡,景观面积向少数几种类型聚集。说明了在这期间阜康地区的景观类型有向单一化方向发展的趋势;② 农耕地分布呈破碎化的趋势,斑块平均面积变小,斑块间离散程度也更高,这些变化说明人为的经济活动在阜康地区的加剧;③ 天然林面积减少较多,水域的面积却呈现上升的趋势,冰川及永久积雪的面积呈下降趋势。4、新疆阜康地区森林生态效益的初步分析 从广义森林生态效益定义出发,针对12种森林生态效益因变量不完全独立、且各自的自变量集不完全相同,引入具有多对多特征且整体上相容的似乎不相关厂‘义线性模型。通过构造12种森林生态效益的“有效面积系数”和“市场逼近系数”,在森林资源与环境空间数据库的支持下,对新疆阜康地区两期的森林生态效益进行科学的计量。结果表明:新疆阜康地区的森林生态效益货币量1987年是 90673.8万元,1999年是84134.4万元,总体上呈下降趋势。 5、利用新疆气象站资料研究年降雨量的空间分布规律 利用ArcGIS地统计学模块,在2000年新疆气候信息、空间数据库和新疆DEM模型的支持下,做出了新疆地区的年降水量空间分布图。根据新疆气候资料建立趋势面分析模型、模拟了新疆降水量空间分布的趋势值。采用3种算法(距离权重法、普通心iging法、协同掩iging方法)计算并比较分析了研究区多年的平均降水量的时空变化。利用模拟产生韵精度最优的栅格降水空间数据库,建立的多年平均降水资源信息系统,可快速计算研究区内任一地域单元中降水的总量及其空间变化,可以生成高精度的气候要素空间分布图。 创关键词:森林资源与环境、空间数据、遥感图象、DEM粗差检测、景观格局分析模块、似乎不相关模型、地统计学模块、动态分析。

周跃志[2]2004年在《绿洲稳定、高效与可持续发展模式研究——以新疆阜康为例》文中进行了进一步梳理绿洲是一个历史范畴,绿洲的内涵随着人类社会水平的发展而不断改变。新疆绿洲开发建设有着漫长的历史,在不同的社会发展阶段,呈现出不同的演变轨迹。新中国成立以后,绿洲开发建设进入了一个崭新阶段,人类对绿洲作用、影响呈现不同于以往的新特点,绿洲人地关系的内涵,绿洲随着人类社会前进,孕育和发生着变化。20世纪末中国经济社会的改革发展,新疆被提到21世纪中国经济社会的战略新增长点和新支点的高度。 尽管绿洲处于变化之中,但绿洲稳定、高效与可持续发展,是绿洲问题的高度凝练和概括。绿洲稳定性问题与绿洲问题一并提出,并作为绿洲问题的中心议题,受到各方面关注。绿洲稳定性是一个涉及自然与社会学科诸多领域的复杂综合问题。多年来,诸多学者围绕绿洲稳定、高效、可持续发展叁大议题展开了研究,取得了不少成果。 新疆绿洲发展到今天,以土地开发、水土开发为核心的外延扩张式农业开发,向自然资源综合开发特别是工业开发转变,在开发建设内涵方式更替的推动下,现代绿洲人地关系表现出新特点,面临着新问题,迫切要求不断发展的绿洲理论技术的支持。新疆阜康绿洲是这一演化的典型代表,有着自然绿洲形成的自然条件,历经几次农业历史开发,今天正在进行着工业建设。对现代阜康绿洲典型案例剖析,是认识和把握新疆现代绿洲演变规律的重要途径。 在多学科、多角度、多方法研究揭示绿洲问题的同时,我们发现,关于绿洲稳定性的问题,需要自然科学与社会科学的共同揭示,然而,至今在绿洲稳定性问题上仍然缺乏自然科学与社会科学的有效融合,绿洲稳定性问题的研究,虽然呈现“百花齐放”的局面,但欠缺各学科的有效综合,自然与人文交叉理论基础还显薄弱,制约了绿洲稳定性研究的深化,也不适应于现代绿洲开发建设实践步伐。 本文以绿洲生态的跨度联系性(Bridging relationship)和生态与经济整体性(eco-economicsholism)为思想基础脉络,从大绿洲生态系统和绿洲大经济系统视野尺度,运用系统论、生态学、经济学、生态经济学的基本理论,从更为宏观和高一级组织尺度,研究揭示绿洲发展系统(Oasis development system)的基本问题:稳定、高效与可持续发展。 本研究目标为: 1)从历史变迁的宏观层面,对比分析阜康绿洲演变的宏观轨迹和现代绿洲的趋势特点,试图回答现代绿洲研究的组织层次、尺度(hierarchy and scale)定位、选择问题。中文摘要2)现代绿洲演变是人文与自然力量共同作用的结果,本文将试图回答现代绿洲发展系统中人文与自然两大驱动力的祸合的形式特征和基本机制,从而建立绿洲发展系统演进的基本理论框架。3)揭示在人地相互作用下的现代绿洲稳定性、高效、可持续发展的内涵,提出绿洲发展系统的稳定、发展基本关系理论框架.4)建立现代绿洲稳定性评价的方法。本研究中的绿洲稳定性的尺度体系界面为:小时间尺度下的现代大绿洲生态经济系统。 本研究的主要内容和结论是:1)绿洲是景观与功能的统一体,绿洲在景观与功能上与荒漠背景形成的高对比性是绿洲概念的本质规定,是绿洲的各种表现形式如现代绿洲、老绿洲、白然绿洲、_f矿绿洲的共性。2)代绿洲系统的整体性表现为“生态的跨度联系”和“经济空间连续性”,“大绿洲生态系统一一一MPoEDS”和“绿洲大经济系统一一王〔55”的复合系统MPOEOS氏SS是现代绿_洲发展问题研究的生态系统边界和概念系统的基本组织尺度(组织视野)。3)现代绿洲发展系统DS演替的基本机制是生态与经济的双向共进:生态脆弱与经济贫困的恶性共进、经济发展与生态向好的良性共进。后者是现代人工绿洲演进的追求日标.双向共进机制决定的绿洲发展系统状态分为4个象限,6种现实类型。4)绿洲稳定性是绿洲发展系统的演进的整体状态,经济与生态的独立发展都不能说明系统的总体状况。绿洲稳定性内涵为:生态基础的保障性、经济发展的动力性和生态经济系统的整体性。5)机合是实现正向共进演替的基本途径。绿洲空间结构是绿洲稳定性招体性的重要内涵,其演变呈现出“强点弱线”向“纵横多点多线”转变,优化的空间结构为具有更高稳定、开放、整体性的“十字坐标型”格局。农牧粗合、农工祸合,生态与经济的社会制度祸合是阜康绿洲祸合的基本节点。6)运用模糊综合法评价了阜康3个时段(滑动平均)的稳定性:,99么2002年阜康绿洲稳定性呈增强态势,1998年前处于潜在不稳定状态,之后稳定性有一定幅度增长,2002年处于基本稳定性状态,但临近基本稳定状态下限,属敏感阶段,双向变化可能性人。评价结果与阜康绿洲的历史和现实状况基本相符,也验证了本文关于绿洲稳定性的基本理论观点。中文摘要7)阜康绿洲未来仍保持稳定性增强的趋势,但到2010年增幅减慢.但是,处于卜业化初期阶段的阜康绿洲,由于缺乏生态与经济共进的制度性硬约束,其经济增长与生态建设均呈现明显的波动性,因此阜康绿洲系统的整体稳定状态,取决于生态建设与经济发展的实际对比关系。8)阜康绿洲良性发展的根本出路和战略思想是建立生态经济社会。

张远东[3]2002年在《荒漠绿洲过渡带植被与绿洲稳定性研究》文中研究指明采用植被数量分析方法,分析了荒漠绿洲过渡带植物群落的物种多样性、优势种生态位、群落排序与分类、种群空间格局,以及它们与土壤因子之间的关系;通过划分景观样带,分析了阜康土地利用景观生态格局的特征、动态及其影响因子;通过阜康叁工河流域土壤水盐的动态观测,对于绿洲稳定性进行了初步探索。主要结论如下: 1、阜康荒漠绿洲过渡带物种多样性在群落间差异显着,总体上多样性水平较低;对荒漠植被,以重要值或盖度为指标计测多样性指数较为可行。土壤pH值,全盐量,Cl~-,K~++Na~+,Mg~(2+),土壤有机质,全N和速效P与物种多样性有显着相关关系。 2、阜康荒漠绿洲过渡带灌木、半灌木按生态位宽度可分成4类;根据生态位重迭矩阵,红砂和梭梭之间、囊果碱蓬、里海盐爪爪、多枝柽柳和长穗柽柳之间重迭较大,其余种重迭值均较小。Simpson、Shannon-Wiener生态位宽度公式和王刚生态位重迭公式对该区更为适用。 3、通过梯度分析,阜康荒漠绿洲过渡带群落可分为8个类型,物种可分成5个生态类型;DCA排序效果优于CCA和DCCA;土壤和空间因子解释了植被分异的23.4%,其中土壤因子占11.5%,空间因子占11.6%,二者交互作用占0.3%。 4、过渡带红砂和梭梭服从随机分布,梭梭幼苗表现为聚集分布。对于荒漠植物优势种群,x~2拟合检验效果不好。 5、过渡带各类型群落间土壤水盐动态存在显着差异,土壤水盐的梯度变化是群落分布和演替的根本原因。 6、在阜康各景观带中,随人为开发利用程度的增强,景观多样性、破碎度和均匀性增加;荒漠绿洲土地利用景观生态格局的变化,集中体现在位于洪积扇与冲积平原的耕地和荒地面积变动上,关键影响因子是水土资源利用下的土壤水盐动态变化。 7、地形和土地利用是影响阜康荒漠绿洲地下水位变化的关键因素,而地下水位的连续变化又影响了土壤水盐在空间上的分布。土壤次生盐渍化是影响冲积平原新绿洲稳定性的主要因素。 8、绿洲NDVI值显着大于荒漠,二者具有不同的季节变动规律;灌溉、气温和降水是绿洲NDVI变化的驱动因子,荒漠稀疏植被NDVI与绿洲气侯、水文因子相关不显着或无实际意义;绿洲NDVI的驱动因子只适用于干旱区的绿洲区域,而不适用于干旱区荒漠系统。 9、阜康荒漠绿洲各地形部位生态系统的稳定状况及特征均不相同,在利用与管理中应采取不同的措施。

韦如意[4]2004年在《绿洲稳定性及其评价指标体系的研究》文中研究说明绿洲是干旱区所特有的一类景观,是干旱区人类生存和生产的核心场所,其稳定与否,直接关系到区域社会经济的持续发展。绿洲的稳定性就是确保绿洲生态系统的能流、物流、人流、信息流处在良性循环状态。绿洲的稳定在本质上由其内部与外部生态系统的结构、功能及生态过程所决定,但同时也受气候变化等环境因素和水热等资源分配的影响。造成人工绿洲的衰退、萎缩或消亡,往往有多种因素,但不外乎自然因素的急剧发作,社会人文因素的剧烈变异,或自然与人文因素的迭加共振。 本研究以绿洲荒漠过渡带植被与绿洲荒漠相互作用为核心,依照现代生态学的层次观,以新疆阜康绿洲为例,从群落、生态系统和景观水平深入研究了绿洲荒漠生态系统的一些基本规律。群落层次上,重点研究了绿洲荒漠过渡带群落稳定性及建群种的光合生理特征、绿洲荒漠过渡带四种荒漠植物的气体交换特征。景观尺度上,把绿洲和荒漠作为一个整体进行绿洲稳定性的研究,重点研究了阜康叁工河流域绿洲和外围荒漠之间的相互作用所产生的绿洲效应对绿洲稳定性的影响。并在此基础上,对影响阜康绿洲稳定性的内外因素进行了初步探索。最后对绿洲生态系统稳定性评价指标体系进行了研究,并对新疆10个绿洲的稳定性进行了评价和分析。研究结果表明: 1.虽然琵琶柴的光合速率和蒸腾速率都略高于梭梭的,但梭梭的水分利用效率却明显高于琵琶柴的,说明梭梭更适合于干旱环境,应作为本地区首选荒漠造林树种。 2.气孔导度除受植物自身生理特征的制约外,对一系列环境因子,如光合有效辐射、相对湿度、大气温度等变化十份敏感。 3.在同一气候条件下,从空间上看,绿洲荒漠不同植物群落稳定性不同;绿洲荒漠植物群落稳定性受种间竞争、环境压力和干扰活动叁个因素的影响,即使建群种相同的群落,其稳定性也会出现较大差异。 4.由绿洲、戈壁和沙漠等不同下垫面大气边界层的物理过程所产生的绿洲效应对该地区的农业发展和气候演变有着直接的影响。对叁工河流域绿洲效应的研究表明,35年来绿洲外部稳定性的总体趋势是逐渐增强的,其中1%5一1977年是减弱的,1978年后逐渐增强,特别是90年代以来,绿洲外部的稳定性增强很快。 5.目前,对于阜康绿洲来讲,来自绿洲北界的沙漠化问题只是潜在地威胁着绿洲的安全。而新垦绿洲内部的盐渍化和次生盐渍化才是威胁绿洲稳定的关键因素。合理调配水资源,建立合理、完善的灌排制度和灌排体系,防止盐渍化和次生盐渍化的发生发展是维护新垦绿洲安全和稳定的重要措施。 6.通过制定绿洲稳定性评价指标体系,得出综合指标,最后定出评价标准,并对新疆10个绿洲进行了评价。结果表明,在被评价的10个绿洲中,阜康和沙湾绿洲为基本稳定;策勒绿洲为极不稳定;其余7个绿洲为不稳定,其中民丰绿洲己接近极不稳定的临界值。该结果令人满意,基本符合新疆这10个绿洲的实际情况和人们对它们的认识。

杨齐[5]2011年在《中小城市城市化景观格局演变及其生态学效应研究》文中提出城市化作为人类活动导致的土地利用和土地覆盖变化的重要方面,从多个方面影响着生态系统的组成、结构和功能,以至区域性景观过程,并形成特定的城市景观格局。建国50多年来,我国城市发展最为迅速的是50万人口以下的中小城市,中小城市在区域社会发展和城市化进程中的优势地位是无可替代的。特别是近20年来,由于中小城市庞大的数量和迅猛的发展速度,中小城市的城市化问题越来越受到人们关注。然而,目前现有的城市景观格局研究多集中于大型城市,而对中小城市城市发展的复杂性和动态性以及城市土地利用与城市生态系统功能之间的关系研究较少。本文在多时相遥感数据和社会经济环境数据的支持下,利用城市景观格局分析方法,研究了快速城市化背景下中小城市的城市景观格局演变过程,模拟了中小城市的城市化发展趋势,对未来10年土地利用变化进行了预测,并利用CASA、生态足迹等模型,在景观水平上对城市化造成的生态效应——区域净初级生产力和生态安全进行了定量估算,主要研究结论如下:(1)1991年至2008年的18年间,张家港市经历了一个快速城市化的发展时期,土地利用发生了剧烈的变化,城市用地不断扩张,占用了大量的农业用地,城市的破碎化程度和斑块形状不规则程度都呈下降趋势;张家港市主城区的城市扩张由以新发生型为主兼有延展型的扩张模式,发展成为以填充型为主要的扩张模式,而农村地区城市化则由新发生型为主的扩张模式,转变为新发生型与填充型并存的扩张模式,农村地区的城市化进程不断加速;张家港市的城市化进程具有明显的阶段性:1991至2001年为主城区城市化阶段,城市的增长为以主城区城市斑块的"聚合"为主要特征,2001至2008年为农村地区城市化阶段,城市的增长以农村地区城市斑块的"扩散"为主要特征。(2)张家港市与上海市的景观格局差异主要由道路数量、道路宽度以及农村地区景观格局叁个方面的原因造成;由于道路的影响,上海的最佳粒度为7.5 m,而张家港的最佳粒度则小于7.5 m,因此,在进行城市景观生态学的研究时,对不同大小的城市要注意尺度和遥感影像的选择;中小城市的农村地区景观格局受到城市化更强烈的影响,要注重对这些中小型城市的城市化进行科学管理,积极借鉴大城市的发展经验,完善土地管理制度,加强土地监督力度,合理引导和规划。(3)1986年至2000年15年间,长叁角地区和新疆地区中小城市的总体景观格局变化基本相似,两地区景观的破碎化程度和景观多样性都有所提高,斑块形状更趋于不规则;长叁角地区中小城市间景观格局变异性趋于下降,各城市的景观格局趋于一致,而在新疆地区,随着城市化的推进,各中小城市间的景观格局变异更加明显;长叁角地区中小城市景观格局变化的驱动力主要是人口的增加和流动,新疆地区中小城市对整体景观格局的变化起到了重要的推动作用的是农业的发展,人类活动对整个城市和地区景观格局的影响主要表现在耕地景观类型的变化,而并非城市景观类型;产业结构、交通设施和政策支持是导致我国东西部城市化差距的叁大主要成因,应采取措施,缩小东西部差距,实现东西部城市协调发展。(4)利用元胞自动机模型模拟得到的城市热点区域既能在大部分区域符合实际的城市分布,又比实际城市区域图更符合城市集中发展理论,对从城市可持续发展角度进行有效地城市规划和设计具有重要的参考价值;未来10年(2006至2016年)张家港市用地形势趋于紧张,城市由郊区逐步向交通条件较好的边远乡镇扩张,并且随着城市的增长,农业用地不断被占用,政府应采取积极的措施合理规划城市增长,保护农业用地,以确保区域粮食安全,避免生态环境被过度破坏。(5)由于快速城市化下张家港市土地利用/覆盖方式的改变损失了大量的NPP,城市用地区域内年净初级生产力较大幅度减少,而在农业用地由于灌溉、施肥以及田间管理等将导致其具有比潜在NPP更高的生产力,因此,作为碳汇的重要组成和陆地碳循环中的一个关键环节,要充分发挥农业生态系统在改善全球变化状况中的作用;NPPlucc在城乡梯度上的变化表现出了与张家港市城市用地景观比重相似的变化趋势,城市化下土地利用/覆盖性质的根本性变化以及人类活动对周边植被的影响不断增强,导致了 NPP大量损失;由于NPPlucc与城市化过程的相关性,可以将NPPlucc作为一个城市化水平的测度指标。(6)2000至2008年,张家港市生态赤字增加了28.24%,表明该地区的发展是以过度消耗自然生态资源的存量和输入其他地区的自然生态资源来弥补其生态承载力供给不足的,总体生态安全受到严重的威胁;2000至2008年,张家港市农业生态赤字增加了37.67%,草地生态赤字一直在总生态赤字中所占比例最大,并从2000年的0.4098 hm2增长到2008年0.6781 hm2,增幅为65.47%;耕地生态赤字小幅上升,增加了0.0397 hm2;水域生态赤字基本保持稳定;林地生态赤字基本为0。在工业化和城市化导致的工农业生产消费和人民生活消费都迅速增加的双重压力下,导致的农产品需求激增,而农业用地面积却在不断减少,农业生态承载力下降,农业供需矛盾尖锐对立,成为农业生态严重赤字的主要原因。(7)1981年到2008年,阜康市总人均生态足迹消费增加约2.2倍,而人均生态承载力下降16.03%,生态赤字严重,生态系统处于不安全状态;1981年到2008年,阜康市草地人均生态足迹消费增幅达到625%,而草地人均生态承载力减幅达52.78%,相比于林地和耕地,草地生态严重赤字,生态危机已向草地倾斜转移,草地因素在整个区域生态系统安全中的地位越来越重要;草地生态赤字最终归因于阜康市工业化和城市化的迅猛发展,在工农业生产消费和人民生活消费都迅速增加的双重压力下,牧产品需求激增,草地出现严重退化,草地生产力下降,草地面积又在不断减少,草地生态承载力下降,供需矛盾尖锐对立,由此产生了严重的生态问题,表现为草地生态严重赤字。本研究的创新之处主要有以下叁点:1)利用景观格局分析方法和城乡梯度分析法,结合了人口经济数据,根据不同区域的城市化景观格局的不同区分城市化阶段,在景观水平上探讨了中小城市的城市化发展各阶段的特征;2)将长叁角地区中小城市城市化景观格局变化及其生态效应与大型城市和新疆地区中小城市进行了差异对比分析,进一步揭示了中小城市在城市化过程中所隐藏着的生态过程和社会经济过程;3)从城市化的角度研究HANPP中土地利用覆盖变化造成的NPP损失(NPPlucc),并对NPPlucc进行了城乡梯度分析,是对尚处于理论框架完善和发展阶段的净初级生产力的人类占用(HANPP)研究的发展和补充。总之,通过对典型景观格局变化和生态学效应的研究表明,中小城市在近30年的时间里经历了一个快速城市化的发展时期,土地利用发生了剧烈的变化,城市用地不断扩张,城市化进程由主城区城市化阶段进入农村城市化阶段,而且未来十年中小城市仍将保持快速城市化的趋势,城市化造成了净初级生产力大量损失,生态承载力下降,区域生态赤字严重。因此,必须采取有效措施,合理规划,科学管理,正确处理城市化与生态保护的客观矛盾,使中小城市向低碳、生态城市方向发展,提高中小城市可持续性。

柯娟丽[6]2007年在《区域土地利用优化模式研究》文中认为土地资源是人类赖以生存和发展的重要基础。随着我国经济发展、人口增加以及产业结构升级,对土地的需求与土地的有限性形成一对发展的矛盾,而且这种供需矛盾日益突出,土地的生态效应日益减弱。土地资源的紧缺及不合理利用,严重制约着社会经济和生产力的发展。如何优化利用有限的土地资源,使区域土地资源达到可持续利用,成为了人们广泛关注和学术界迫切要解决的问题。县(市)域土地利用系统是相对独立而具有开放性的系统,是社会经济系统的重要组成部分。它是区域性土地利用系统中承上启下的基本单元,亦是我国土地利用系统中宏观管理和微观利用的一个结合点。本文以位于新疆中部生态环境脆弱地区的阜康市为研究区,从自然、社会经济等方面分析其区域背景,从结构布局、利用程度和效益等方面分析其土地利用现状,并进行土地利用数量、程度变化分析,研究变化驱动机制,归纳土地利用特点,找出存在的问题。在此基础上,运用数学方法构建土地利用空间优化模型,运用SPSS软件对研究区的乡(镇)进行聚类分析,划分土地利用分区,制定各分区土地用途管制措施,提出土地利用分区可持续发展方向。同时,运用灰色线性规划法,设立约束目标年,分析经济社会发展对阜康市土地资源需求形势,构建结构优化模型,进行土地资源需求预测,并从土地潜力、水土平衡、光热资源、基础配套设施建设及经济社会发展等方面对优化模式的可行性进行分析。通过对阜康市土地利用进行优化调整,有助于充分发挥各区域的比较优势,强化各区之间的协作关系,合理进行用地结构调整和布局,以适应区域、产业、经济、人口协调发展,对实现区域可持续发展具有一定的理论研究价值和实践指导性。

赵直[7]2014年在《天池博格达自然保护区社会—生态系统适应性循环机制及调控对策研究》文中研究表明自然保护区的建立是人类社会为了呵护自然环境采取的有效措施,同时,建立起来的自然保护区也为人类社会与自然环境的关系研究提供了良好的天然实验场所。无论自然保护区建立的初衷如何,这种依靠法律和制度后天划定的区域无疑会对当地的原住民产生或多或少的影响。可以说,原住民对自然资源的依赖与保护区对自然资源的保护之间的矛盾是天生注定的。在自然保护区发展的过程中,人们发现失去了当地居民的支持,保护区的管理将举步维艰,保护区的目标也将化为泡影。如果说,建立保护区是保护资源和环境的第一步,那么,如何处理好保护区与原住民之间的人—地关系问题,从而达到保护区的真正目的则是需要我们长期面对和思考的重要论题。天池博格达峰自然保护区坐落于新疆维吾尔自治区阜康市境内,东天山博格达峰北麓,是新疆最早建立的保护区之一,以保护原始的温带山地系统为主要目的,生态地位极其重要。早在保护区建立之前,这片区域上便生活着以哈萨克牧民为主体的众多原住民。保护区所管辖的生态要素,在很长一段时间内只是当地居民眼中用以维持生计的资源。近年来,保护区呈现出草场退化、天池湖面萎缩等环境问题,相应的治理措施也接踵而至,如生态移民、以草定畜、禁牧等。分析这些制度的出发点我们不难发现,管理者将保护区的生态环境问题主要归因于当地依靠天然草场快速发展的畜牧业,认为畜—草之间存在着线性可逆的关系,减少或者切断畜—草之间的联系是解决问题的出路。处于干旱半干旱环境背景下的天池博格达峰自然保护区不但生态环境十分脆弱,而且对自然资源高强度依赖的社会环境也同样脆弱,管理者凭借的理论基础的合理性和制度措施的效性是保护区能否得到良好地恢复和发展的关键,这也成为本研究的出发点和落脚点。本文将社会—生态系统和恢复力理论引入对保护区人—地关系的研究之中,将保护区及周边社区(会)视为一个复合系统——保护区社会—生态系统。以人—畜—草之间的矛盾为主线,在深入调查的基础上,找出影响保护区社会—生态系统的主要外部扰动因素;通过对系统自建国以来的适应性循环分析厘清系统运行和发展的内部动因;以此为据选择替代性因子,实现对保护区社会系统和生态系统恢复力的定量测算,将测算结果作为评价保护区管理制度合理性和有效性的依据,并最终提出以建立保护区社会—生态系统良性恢复力为目标的弹性管理策略。遵循上述逻辑思路,研究得出如下结论:(1)保护区社会—生态系统在运行过程中主要受到了制度变更、旅游发展和气候变迁的干扰。这些来自系统外部的干扰具有不可预见性和突发性的特征。正是人、畜、草及其之间的关系在受到外部干扰后发生的改变以及适应的过程,不断塑造、影响着保护区社会—生态系统的状态和运行轨迹。研究发现,制度变更引发的生产资料产权的再分配是保护区社会—生态系统受到的最主要的外部干扰,其影响力也最为深刻。(2)保护区社会—生态系统以适应性循环的方式运行和发展。由人—畜—草之间互动作用造就的系统连通度和潜力的变化决定了系统基本状态与所处的循环阶段。1949-2011年期间,系统先后经历了叁次适应性循环过程。第—循环过程,从1949年至1957年;第二循环过程,从1958年至1978年;第叁循环,从1979年开始至今尚未结束。目前,保护区社会—生态系统正处于第叁次循环稳定守恒阶段(K)的中后期。(3)恢复力不仅是保护区社会-生态系统能否保持自身结构和功能的衡量标准,也是衡量保护区制度有效性的重要依据。研究将保护区社会-生态系统的第叁循环阶段的中后期(2000—2011年)作为恢复力研究的时间范围,将保护区系统分为以牧户为代表的社会亚系统和以保护区草地为代表的生态亚系统,分别测算了两个亚系统的恢复力。发现保护区社会亚系统的恢复力自2005年开始迅速下降;保护区生态亚系统的恢复力一直处于起伏不定的状态,通过相关分析得出,生态亚系统恢复力的这种状态与牲畜的数量之间并不存在必然的线性关系,而是体现出了与保护区的降水量显着相关性。因此,研究认为在第叁循环周期内,保护区管理采取的针对牲畜的措施未能有效解决当地社区的经济发展问题,同时,也无助于保护区生态多样性的维持和发展。(4)至此,研究认为导致保护区管理制度失效原因有两点:第一,基于平衡理论的制度设计将保护区人、畜、草视为各自独立的要素,他们之间是一种简单线性关系,忽视了系统内部的复杂性和外部干扰的不确定性;第二,对现代科学技术和管理方式的盲目自信,忽视了当地自然、社会、经济和文化背景。因此,研究从宏观区域、保护区域和牧民尺度等叁个方面提出了弹性管理策略。宏观区域尺度上以转变制度设计理念,提供政策支持为主体;中尺度上研究认为以移动放牧与建设养畜相结合优于单纯的建设养畜、小规模的草场集体产权优于以户为单位的草场私有产权、承载力管理在保护区尺度上实施比在牧民尺度上更加有效、大众旅游应该向生态旅游转变;牧民尺度上应该鼓励、促进牧户间的合作。

鲁靖康[8]2015年在《清代新疆农业研究》文中研究表明本文以清代新疆的农业(广义)为研究对象,针对当前研究中存在的一些空白领域和薄弱点进行研究,从灌溉水资源、农业产业、农业开发中的地域关系和人地关系等方面进行探讨。在降水稀少的新疆地区,可资利用的灌溉水资源在农业发展中居于核心地位。清代新疆对灌溉水资源的利用有渠灌、井灌和坎儿井叁种方式,以渠灌为主。官屯民地都置有负责分配灌溉用水与解决水利纠纷的职员。军府制下的分水制度遵循分地用水、先来者拥有用水优先权、计田授水等原则。建省后的分水措施进一步细化,以缴纳额粮的额地为分水对象,进行均平分水,借以实现清代国家对农村基层社会的管控。新疆植稻应始于公元4世纪末至6世纪中期之间,学界现有的汉代说、魏晋说、西晋说、汉唐说都有各自的立论缺陷。清朝统一新疆以前,植稻的地区主要分布在南疆塔里木盆地周缘绿洲,并已扩展到天山北麓西段。清朝统一新疆后,天山南北的植稻业都有了空前发展,种植区域逐渐扩大。内地移民的到来不仅增加了稻米的生产和消费人口,而且带来了较为先进的种植技术。虽然水稻种植得到推广,但是受制于水源条件、劳动力资源和传统观念,这种相对高产的粮食作物在清代新疆并未成为主要的食物来源。新疆的瓜果种植有着悠久的历史,清代南疆的维吾尔族民众普遍将各种瓜果作为粮食的替代食品,种植的普及程度可与大田作物相埒。瓜果的商品化程度比粮食作物高,不仅在本境、本省销售,而且远销外省、外国。内地迁来的军民带动了新疆的蔬菜消费,引入了新的蔬菜品种,还将之前未加利用的野生植物和菌类充作蔬菜。花卉的种植亦较为普遍,并且在原有种类的基础上引种了许多外地的花卉品种,但商品化的程度很低,尚未形成一项独立的产业。园艺业中的生产技术比大田农业精细。清代新疆的森林资源较为丰富。山地天然林主要分布在天山南北坡、塔城山地、昆仑山北麓及东帕米尔山地,平原(盆地)天然林主要分布在准噶尔盆地和塔里木盆地的河流两岸,人工林位于村庄、道路与河渠周边。林木消费可分为工程建筑用材、矿物冶炼用材、生活用材和交通工具用材等四类,天然林和人工林都得到了开采利用,但以砍伐为主,栽植较少。政府派发炭课徭役,并对林木消费征收木税。新疆的土着居民不甚食鱼,内地人迁居之后,以捕捞为主的渔业生产空前发展,形成了伊犁、塔城、准噶尔、哈密、塔里木等五个渔区。以乌鲁木齐为中心的准噶尔区、以惠远城为中心的伊犁区和以罗布泊和巴楚为中心的塔里木区是当时的叁个主要鱼类消费区。除食用外,新疆鱼类兼有观赏、饲用和装饰功能。“耀鱼”、“药鱼”和“围湖法”是清代新疆民众应用的颇具地域特色的捕捞技术。清代新疆内部以及与邻近地区之间存在着农业领域的广泛联系,既有合作交流也有竞争冲突,前者表现为人口流动、农业物资调配、技术交流、作物引种传播、产业互补等,后者则表现为农耕区的水利之争、畜牧区的越界游牧以及农牧业之间的争水争地。新疆内部的农业合作交流有利于农牧两大产业和南北疆两大区域之间协调发展,与我国其他地区之间的农业合作交流加强了内地与边疆的经济联系,是一种具有“向心力”的互动。农业中的竞争冲突既是资源稀缺性的直接后果,同时受到生产方式、资源分配格局、民族关系、国家关系等诸多因素的影响。农业开发中的人地关系包括环境对农业开发的影响和农业开发对环境的影响两个方面。新疆环境对农业的影响突出地表现在农业技术类型的选择和环境变迁所造成的人口生业变化上。受“地广人稀”的生境制约,清代新疆的农业技术类型以粗放为主,但同时具有原始和精耕细作两个类型。游牧民族所从事的山地旱作农业属于原始技术类型,城市和乡村巴扎周围以瓜果、蔬菜、水稻商品化生产为目的的区域运用的生产技术则是较为精细的类型。罗布泊原为西域巨泽,历史时期以来面积逐渐缩减,清代在塔里木河上中游大量垦荒,导致来水减少,生活在这里的罗布人不得不迁往外地,从原始的采集渔猎经济逐渐改营农牧业。农业开发对环境的影响在土壤演变、森林和野生动物资源变迁方面得到了集中体现:灌溉农业的长期发展形成了灌淤土、灌漠土和水稻土叁种人为土壤,成为绿洲农业的载体,同时一些不合理的开垦也造成了土壤次生盐碱化的后果。毁林开荒、截流灌溉、矿物冶炼、居民用薪是造成森林资源掠夺性开采与破坏的主要原因,局部地区的旱灾和沙漠化与此有关。狩猎和垦殖活动使野生动物的栖息地和数量减少,对大型植食性动物和位于食物链顶端的食肉动物如野骆驼、新疆虎的影响尤其明显。

李春华[9]2006年在《新疆绿洲城镇空间结构的系统研究》文中指出城镇空间结构是区域内外自然、社会和经济多种因素长期综合作用的产物。新疆作为我国一个相对独立的经济区,由于独特的干旱区自然地理背景,绿洲经济、多民族的聚居与融合及西域的历史发展过程等因素的共同作用下,导致新疆绿洲城镇空间结构表现为一种多元复合特征。论文以城市地理学、城市规划学、城市经济学、城市社会学和城市生态学理论为基础,从城市化-城市形态-城市空间结构这一线索,分析不同历史阶段新疆绿洲城镇形态和空间结构的演变过程,探讨绿洲与绿洲城镇空间发展的相互关系,揭示不同绿洲形态尺度上城镇空间结构变化的规律,总结现代绿洲城镇地域结构理想模式,有助于科学预测绿洲城镇发展变化趋势,达到规划、优化和调控的目标,为西部干旱地区城镇可持续发展和城镇建设提供思路,对于整个西部城镇发展的道路选择以及西部大开发战略的实施具有重要现实意义。 论文遵循由观念到方法,由深层结构到显相形态,由宏观到微观的逻辑思路;从实践中来,到实践中去,归纳总结,逐步提高是论文的研究方法论。 第一部分 作为论文的前言,首先对论文中出现的绿洲城镇的概念进行解释,并对国内外城市空间结构研究进行总结和归纳,指出城市地理学空间结构研究的发展趋向。在对论文所要研究的绿洲城镇的概念进行界定和分类的基础上,提出论文研究的思路、内容和框架。 第二部分 论文以新疆的绿洲城镇为例,分不同历史阶段对绿洲城镇的起源与发展、影响因素与空间结构、形态特征进行分析,总结各时段的城镇空间形态和布局结构特点和绿洲城镇空间格局的演变模式。 第叁部分 从区域城镇不同层次出发,分析点状、块状、带状组团不同绿洲形态下城镇空间结构的演化趋势,提出城市生长的问题和不利因素;从构建绿洲生态城镇(带)的角度出发,提出最佳城市生长形态和绿洲城镇空间合理组织模式,为绿洲城镇可持续发展提供理论和实践基础。 第四部分 从绿洲和绿洲城镇的独特性出发,阐明绿洲与绿洲城镇间的相互关系,总结绿洲与绿洲城镇间空间形态与结构的演替规律。从水资源、城镇职能等因素探讨绿洲城镇空间格局演变和生长形态的影响因素。 第五部分 从绿洲城镇未来宏观背景出发,预见性地提出城镇外部环境的变化,对未来绿洲城镇空间结构所带来的影响;从可持续发展角度提出绿洲城镇生态建设的“大田园”理念和对未来绿洲城镇空间结构体系进行前瞻。 第六部分 主要结论,通过以上各章的分析,总结归纳出绿洲城镇空间发展的普适性规律,以及论文需要继续研究的问题。

卢颖[10]2007年在《基于GIS技术的药用甘草适生环境及其影响因子的分析》文中进行了进一步梳理甘草既是我国着名的大宗药材,主要来源于甘草(G. uralensis Fisch.)、胀果甘草(G. Inflata Batal.)和光果甘草(G. glabra Linn.),同时也是我国西部荒漠、半荒漠地区重要的固沙植物。随着甘草开发利用的不断深入,国内外甘草的需求量逐年增长,野生甘草的采挖量不断扩大,野生资源遭到严重破坏,有的地方甚至面临枯竭,生态环境也因此恶化。要保证甘草资源的可持续利用,满足人类对甘草需求的增长,就要进行科学的人工种植。为生产优质甘草,避免盲目引种造成的人力、物力、财力等资源的浪费,就需要了解甘草资源的分布状况,掌握影响甘草分布、产量、质量的各类因子以及它们之间的相互关系,选择最适宜的地区进行种植,这是提高甘草质量的根本保证。GIS技术的发展和成熟又为中药资源的研究提供了先进的手段。为此本论文收集了叁种药用甘草共计249个分布县市的地理、气象、土壤数据,借助先进的GIS技术和统计学方法,分析了叁种药用甘草的地理空间分布和生态环境特征,并对众多的环境变量进行了因子分析,利用分析结果,在TCMGIS-I系统上对叁种药用甘草以及“梁外甘草”进行了适宜分布区及产地适宜性分析,最后还对野生甘草的甘草酸、总黄酮含量以及野生甘草储量与环境的关系进行了回归分析。通过本论文研究,了解了各药用甘草对环境的不同要求以及环境对其分布的影响作用,找到了甘草潜在的发展区域,对甘草资源的可持续利用和开发具有一定的指导意义。分析研究结果如下:1.基于GIS技术,利用ViewGIS平台建立的药用甘草资源地理信息数据库,具有空间查询与空间分析的功能,使表格数据与图形数据完美地结合在一起,既是对大量分散的药用甘草资源数据、资料的规范化统一管理,也为下一步进行药用甘草地理空间分布以及影响因子的分析奠定了良好的基础,同时,GIS技术的利用提高了资源信息管理水平,能挖掘出数据后面的信息,并实现了中药资源信息、生态环境信息的可视化,便于决策分析。进一步开发和完善可建成中药资源地理信息数据库,可用于所有中药的资源分析。2.利用GIS技术和统计学的方法,图文并茂地对药用甘草的地理空间分布和生态环境特征进行了总结描述,统计出叁种药用甘草的生态环境特征值。①地理环境特征:甘草的经度范围跨度最大,胀果甘草次之,光果甘草最小,纬度范围甘草与光果甘草基本一致,胀果甘草的纬度范围小。叁种药用甘草绝大多数都分布在海拔1500m以下,并以1000~1500m分布居多。②气候环境特征:胀果甘草分布区的积温、无霜期、年均温度等表示热量条件的指标,日照时数、太阳年总辐射量等表示光能条件的指标,以及降水量、蒸发量表示地区干旱状况的指标都是最大、最高的,光果甘草居中,甘草相对较低。③土壤环境特征:甘草分布区的土壤类型最多,胀果甘草与光果甘草分布区的土壤类型相似。叁种药用甘草分布区的土壤质地基本一致,均为砂质壤土、砂质粘壤土或壤质粘土。此外,胀果甘草分布区的土壤碱性相对较高。由此得知:胀果甘草对热量、光照的要求最高,耐旱能力最强,光果甘草居中,甘草最弱。这些规律有助于我们了解甘草对环境的要求,为甘草适生地的选择提供参考。3.对3种药用甘草生态环境的因子分析表明:甘草分布主要受“热量因子”的控制,而胀果甘草和光果甘草的分布主要受“热量和降水因子”的控制,而且通过贡献率的大小决定了各个因子对不同甘草分布的影响强弱程度。通过因子分析还得到各因子权重系数及因子得分,都为进行3种药用甘草的产地适宜性分析奠定了基础。4.通过对3种药用甘草适宜分布区的分析表明,3种药用甘草的适生范围均大大扩大,甘草的适宜分布区扩大到涉及北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等15个省市的696个县市。胀果甘草的适宜分布区扩大到新疆、甘肃、内蒙古叁省区的113个县市。光果甘草的适宜分布区扩大到新疆、甘肃、内蒙古叁省区的111个县市。扩大的区域便是甘草潜在的发展区,这为甘草的引种栽培基地的选择提供了参考依据。对“梁外甘草”产地的适宜性分析表明,不仅杭锦旗周边的一些县市旗生态环境与杭锦旗十分相似,内蒙古的锡林郭勒盟和新疆的北疆、东疆也都有很多地区与杭锦旗的生态环境相似,这些地区都有可能成为“梁外甘草”新的发展基地。5.利用多元线性回归的方法分别分析了甘草酸含量、总黄酮含量与环境变量的关系,分别得到含量的线性回归方程。甘草酸含量: y = ?5 .681 + 0.023 x4 + 0.008 x1 2 ? 0.486 x5 + 0.011x 6 + 0.024 x1 4 +0.094x9总黄酮含量: y = ?2 .018 + 0.003 x1 2 ? 0.126 x5 + 0.105 x9 + 0.011x 4 + 0.001x 3 + 0.011x1①从甘草酸含量的回归方程中得知无霜期长、七月平均温度高、年太阳总辐射量大、降水量高、大风日数多而年均风速低的地区,甘草中所含的甘草酸含量会相对较高。②从总黄酮含量的回归模型中得知,降水量大、七月平均温度高、无霜期长、经度大,海拔高而年均风速低的地区,总黄酮的含量会相对高些。③相关性分析发现,甘草酸含量与总黄酮含量相关性十分显着,且这两类物质大小变化的方向一致。比较甘草酸含量与总黄酮含量的回归方程推断,环境因子尤其是热量、降水以及风况,对甘草酸和总黄酮含量高低的影响大致是相同的,可能是造成甘草酸含量与总黄酮含量具有较强的相关性的原因之一。6.采用有序多项Logistic回归分析方法,分析野生甘草储量级别与环境变量关系。通过研究分析确定出与储量存在显着相关的环境变量是纬度、大风日数、年均温度、≥10℃积温、降水量、甘草丰富度和县域面积,并得到各级储量级别的概率预测模型。(P1为储量级别1的发生概率;P2为储量级别2的发生概率;P3为储量级别为3的发生概率)此模型与实际情况的总符合率为70.6%,但对低于1000吨的甘草储量较低地区的正确识别率却高达90.2%,这十分有助于我们在寻找甘草储量资源丰富、高储量的地域时,可较好地剔除甘草储量资源相对匮乏的地区。本论文的特色和创新点是:⑴利用GIS技术建立了甘草资源数据库,可同时管理属性数据和空间数据,即规范化统一管理甘草资源信息,提高了资源信息的管理水平,同时数据库的空间查询和空间分析功能又提高了数据资料的利用程度,实现了资源信息和环境信息的可视化。⑵全面、深入、细致地研究3种药用甘草的适生环境及影响因素,并用因子分析的方法确定了生态主导因子及权重系数,为甘草的适宜分布区分析及产地适宜性分析的科学性和可靠性提供了保障。⑶利用TCMGIS-I系统分别找出了叁种药用甘草潜在的发展区域,这些潜在的发展区域的生态环境与野生甘草分布区的环境相似,可有效地指导甘草的引种栽培

参考文献:

[1]. 新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析[D]. 郎璞玫. 中国科学院研究生院(植物研究所). 2003

[2]. 绿洲稳定、高效与可持续发展模式研究——以新疆阜康为例[D]. 周跃志. 新疆大学. 2004

[3]. 荒漠绿洲过渡带植被与绿洲稳定性研究[D]. 张远东. 东北林业大学. 2002

[4]. 绿洲稳定性及其评价指标体系的研究[D]. 韦如意. 南京气象学院. 2004

[5]. 中小城市城市化景观格局演变及其生态学效应研究[D]. 杨齐. 南京大学. 2011

[6]. 区域土地利用优化模式研究[D]. 柯娟丽. 新疆农业大学. 2007

[7]. 天池博格达自然保护区社会—生态系统适应性循环机制及调控对策研究[D]. 赵直. 西北大学. 2014

[8]. 清代新疆农业研究[D]. 鲁靖康. 陕西师范大学. 2015

[9]. 新疆绿洲城镇空间结构的系统研究[D]. 李春华. 南京师范大学. 2006

[10]. 基于GIS技术的药用甘草适生环境及其影响因子的分析[D]. 卢颖. 北京中医药大学. 2007

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新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析
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