近20 a黑河下游核心綠洲區(qū)土地荒漠化特征及影響因素

馬 駿， 劉 蔚， 席海洋， 張 濤， 魚騰飛， 楊凱年

(1.中國(guó)科學(xué)院 寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所， 甘肅 蘭州 730000； 2.額濟(jì)納旗林業(yè)工作站， 內(nèi)蒙古 額濟(jì)納旗 735400)

荒漠化是全球突出的生態(tài)環(huán)境問題，中國(guó)是世界上受荒漠化危害比較嚴(yán)重的國(guó)家之一。荒漠化是指人類歷史時(shí)期以來，由于人類不合理的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和脆弱生態(tài)環(huán)境相互作用造成土地生產(chǎn)力下降，土地資源喪失，地表呈現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化過程[1]。額濟(jì)納三角洲是內(nèi)蒙古自治區(qū)少有的綠洲之一，歷史上也存在生態(tài)系統(tǒng)平衡的時(shí)期，但隨現(xiàn)代發(fā)展對(duì)額濟(jì)納綠洲不合理的開發(fā)，造成了包括土地荒漠化在內(nèi)的一系列生態(tài)環(huán)境問題。綠洲的荒漠化主要包括綠洲的干旱化、沙漠化和鹽漬化，如果綠洲水源完全斷絕，其綠洲將會(huì)消失，最終演變?yōu)轱L(fēng)蝕劣地或沙質(zhì)荒漠[2]。土地沙漠化和鹽堿化是黑河流域最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，植被的退化貫穿于其中，其結(jié)果不僅直接威脅下游天然綠洲的存亡，而且制約中下游人工灌溉綠洲的穩(wěn)定與發(fā)展[3]。對(duì)于荒漠化土地面積變化的研究便于分析內(nèi)在的穩(wěn)定性和復(fù)雜程度，揭示其空間結(jié)構(gòu)變化過程[4]。遙感技術(shù)以其信息量大，觀測(cè)范圍廣，速度快等優(yōu)勢(shì)已廣泛應(yīng)用于土地沙漠化的監(jiān)測(cè)，其在額濟(jì)納土地覆被變化的應(yīng)用中也取得較好的效果[5-7]。本文重點(diǎn)對(duì)黑河下游的核心綠洲區(qū)進(jìn)行研究，影像數(shù)據(jù)的時(shí)間根據(jù)河流水量的變化特征進(jìn)行選取，更直觀地體現(xiàn)影響因子的作用，進(jìn)而為內(nèi)陸河土地荒漠化影響因子的判別提供數(shù)據(jù)支撐，為研究區(qū)綠洲的保護(hù)和土地生產(chǎn)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟額濟(jì)納旗，是黑河下游的核心綠洲區(qū)。額濟(jì)納三角洲為開闊平坦的盆地，海拔高程為900～1 100 m，地面坡降為1/1 000～1/1 200，整體地形向東北傾斜[8]，根據(jù)額濟(jì)納氣象站1959—2011年降水資料統(tǒng)計(jì)分析，多年平均降水量為35.4 mm，最少年份降水量和最多年份降水量分別為7，101.1 mm，區(qū)域內(nèi)蒸發(fā)量大，多年平均蒸發(fā)量為3 505.7 mm，熱量豐富，多年平均氣溫8.2 ℃，是一個(gè)完全靠黑河上中游來水滋養(yǎng)的綠洲[9]。黑河發(fā)源于祁連山脈，干流長(zhǎng)821 km，流域面積1.30×105km3，在狼心山處分流成東西兩支，其東河進(jìn)入研究區(qū)域，形成內(nèi)陸河三角洲，并最終發(fā)育為額濟(jì)納天然綠洲。

1.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

利用不同時(shí)期的Landsat影像數(shù)據(jù)，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查以及輔助信息對(duì)地物進(jìn)行解譯分析。遙感影像數(shù)據(jù)為1990年9月的TM影像，2001年8月的ETM+影像，2006年9月的TM影像，2009年8月的ETM+影像和2010年8月的TM影像。選擇4，3，2波段作為RGB分量合成標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像，以利于區(qū)分植被與土地邊界特征。利用Erdas Imagine 9.2對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、空間數(shù)據(jù)增強(qiáng)等預(yù)處理，校正中選取30個(gè)控制點(diǎn)，其RMS小于一個(gè)像元，輔助數(shù)據(jù)為1983年版阿拉善盟額濟(jì)納旗1∶50 000地形圖以及從國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)下載的DEM數(shù)據(jù)。為便于目視解譯的判讀，用ENVI 4.5對(duì)研究區(qū)的植被信息進(jìn)行提取，利用ArcGIS 10.0對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在人工目視解譯的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)行地物的判讀，解譯中地物特征依據(jù)“數(shù)字黑河”提供的基礎(chǔ)地理信息和阿拉善荒漠生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)研究站的野外調(diào)查數(shù)據(jù)。通過野外61個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)解譯結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與修正，解譯后的精度滿足調(diào)查要求。土地利用分類依據(jù)國(guó)家土地資源遙感宏觀調(diào)查采用的土地分類系統(tǒng)[10]，結(jié)合額濟(jì)納旗綠洲區(qū)的實(shí)際情況以及研究所要突出的地物信息進(jìn)行分類。利用ArcGIS對(duì)圖層中相同屬性的區(qū)域進(jìn)行融合，融合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行每?jī)善陂g的疊置分析，導(dǎo)出數(shù)據(jù)制作轉(zhuǎn)移矩陣，建立土地利用類型變動(dòng)關(guān)系，得出黑河下游核心綠洲區(qū)的土地荒漠化特征，進(jìn)一步明晰各驅(qū)動(dòng)力的影響機(jī)制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期土地荒漠化特征

2.1.1 1990年的土地覆被特征 1990年研究區(qū)域內(nèi)的沙地面積為190.84 km2，占研究區(qū)域面積的9.63%，鹽堿地面積為383.68 km2，面積比重為19.37%；沙漠面積為178.96 km2，面積比重為9.03%；林草地、耕地、水體的面積分別為417.05，24.78 ，44.34 km2；居民地面積為3.01 km2，戈壁面積為738.53 km2。研究區(qū)總面積約1 980 km2，土地覆被特征如圖1所示。研究區(qū)的植被覆蓋區(qū)域被戈壁、沙漠環(huán)繞，圖中林地、草地統(tǒng)作為植被覆蓋區(qū)域，綠洲內(nèi)有小面積的基巖，統(tǒng)計(jì)到戈壁范圍內(nèi)，區(qū)域內(nèi)干涸的河道以及裸地因植被覆蓋度低，在遙感影像中與沙地難以區(qū)分，統(tǒng)作為沙地處理。植被主要集中于東河下游河道兩側(cè)，臨近東居延海為大面積鹽堿地，沙漠位于研究區(qū)東側(cè)植被區(qū)與戈壁之間。居民地主要在研究區(qū)西南方向的額濟(jì)納旗，耕地和沙地在林草地間成點(diǎn)狀、帶狀分布。

圖1 1990年黑河下游核心綠洲區(qū)的土地覆被特征

2.1.2 2001年的土地覆被特征 2001年研究區(qū)域(圖2)的沙化面積明顯增大，其北部東居延海完全干涸，土地大范圍鹽堿化，額濟(jì)納旗城區(qū)西北部沙日淖爾處的水域干涸，附近林草地轉(zhuǎn)化為沙地，此時(shí)研究區(qū)的地表水體面積僅為0.17 km2。研究區(qū)的沙漠、沙地、鹽堿地的面積分別為190.27，228.26，465.97 km2，面積比重分別為9.6%，11.9%，23.5%。與1990年相比，沙漠面積增加11.31 km2，沙地增加37.42 km2，鹽堿地增加82.29 km2。沙地轉(zhuǎn)入125.52 km2，轉(zhuǎn)出88.11 km2，鹽堿地轉(zhuǎn)入160.71 km2，轉(zhuǎn)出78.51 km2，沙漠面積轉(zhuǎn)入21.81 km2，轉(zhuǎn)出8.3 km2。沙漠、沙地、鹽堿地的變化趨勢(shì)和狀態(tài)指數(shù)值分別為0.45，0.18，0.34，表明沙漠和鹽堿地的增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，主要以其他類型轉(zhuǎn)入為主；沙地增長(zhǎng)緩慢，且雙向轉(zhuǎn)換頻繁。林草地和耕地面積分別為309.38，27.51 km2，其中林草地減少107.67 km2，其變化趨勢(shì)和狀態(tài)指數(shù)為-0.42，呈現(xiàn)非平衡狀態(tài)，規(guī)模逐步萎縮，主要轉(zhuǎn)變?yōu)樯车睾望}堿地。耕地和居民地面積有一定程度增加，戈壁面積為754.49 km2，面積比重為38.1%。到2001年有89.07 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)樯车兀?0.7 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)辂}堿地，鹽堿地和沙地增加較多，林草地和水體面積都大量減少。轉(zhuǎn)移矩陣中變化幅度較大的為沙地、林草地，沙漠、鹽堿地和水體，面積變化的大小為：林草地>鹽堿地>水體>沙地。

2.1.3 2006年土地覆被特征 2006年研究區(qū)的河道內(nèi)尚有流水(圖3)，主河道區(qū)域在圖2中顯示相對(duì)清晰，河道周圍的植被長(zhǎng)勢(shì)良好，水體和耕地面積明顯增加。2006年的水體面積比2001年增加50.22 km2。沙地和沙漠的面積分別為235.56，203.21 km2，面積比重為11.89%，10.26%，分別比2001年增加了7.3 ，12.94 km2。林草地面積減少了16.33 km2，鹽堿地面積減少了89.17 km2。與2001年相比面積變化的大小為鹽堿地>水體>耕地>林草地。

圖3 2006年黑河下游核心綠洲區(qū)的土地覆被特征

2.1.4 2009年土地覆被特征 2009年研究區(qū)的水分條件明顯改善，東居延海蓄水，東居延海附件鹽堿地向林草地轉(zhuǎn)變。城鎮(zhèn)和耕地面積增大，東側(cè)沙漠的面積明顯增大，林草地面積減少。其荒漠化土地增加，土地退化顯著。 2009年研究區(qū)的沙漠面積為213.02 km2，比2006年增加9.81 km2；與2001年相比，轉(zhuǎn)入37.85 km2，轉(zhuǎn)出15.1 km2，整體增加22.75 km2；與1990年相比，轉(zhuǎn)入45.18 km2，轉(zhuǎn)出11.12 km2，整體增加34.06 km2。沙地面積占總面積的13.67%，比2006年增加35.2 km2；比1990年增加79.92 km2，其中轉(zhuǎn)入164.3 km2，轉(zhuǎn)出84.34 km2。水體面積為44.09 km2，面積比重為2.2%。鹽堿地比2006年減少27.34 km2，面積比重為18.2%，比1990年減少34.22 km2。

2001—2009年，林草地的變化趨勢(shì)指數(shù)為-0.14，朝規(guī)模減小的狀態(tài)發(fā)展，有21.37 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，?0.7 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)樯车?，林草地退化明顯(表1)。沙漠和沙地的變化趨勢(shì)指數(shù)分別為0.43，0.17，表明沙漠的增加趨勢(shì)明顯，以其他類型轉(zhuǎn)入為主；沙地的雙向轉(zhuǎn)換頻繁，轉(zhuǎn)換為其他類型的面積略小于其他類型轉(zhuǎn)換為沙地的面積。1990—2009年變動(dòng)最大的為林草地，減少量達(dá)到研究區(qū)域的7.16%，其變化趨勢(shì)指數(shù)為-0.5，呈現(xiàn)較強(qiáng)的非平衡狀態(tài)，以向其他類型轉(zhuǎn)化為主。其中，有多達(dá)114.43 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)樯车兀?8.06 km2的林草地轉(zhuǎn)變?yōu)辂}堿地，轉(zhuǎn)化為耕地的面積為26.61 km2。沙地的變化趨勢(shì)指數(shù)值為0.32，以其他類型轉(zhuǎn)入為主，呈穩(wěn)步增加狀態(tài)。沙漠變化趨勢(shì)指數(shù)值為0.6，呈現(xiàn)極端非平衡狀態(tài)。鹽堿地轉(zhuǎn)入比重較大，轉(zhuǎn)入面積為27.74 km2，沙漠的轉(zhuǎn)出相對(duì)較小。近20 a的面積變化大小依次是：林草地>沙地>鹽堿地>沙漠。

表1 2001-2009年黑河下游核心綠洲區(qū)土地覆被變化轉(zhuǎn)移矩陣 km2

2.1.5 2010年土地覆被特征 與2009年相比，2010年研究區(qū)的水量增多(圖4)，存在較多的積水區(qū)域，東居延海水量增加，全年累計(jì)進(jìn)水量4.8×107m3，最大水面面積40.0 km2。在2010年關(guān)鍵調(diào)度期，狼心山水文斷面實(shí)測(cè)下泄水量為2.26×108m3，在春季、夏季、秋季輸水中，東河均全線過水，有效補(bǔ)充了沿河地下水，保證了植被在主要生長(zhǎng)期的需水。研究區(qū)的沙漠面積比重為10.6%，相比2009年面積減少3.15 km2。沙地面積減少23.65 km2，林草地面積有少量減少。1990—2010年黑河下游核心綠洲區(qū)土地覆被的面積及變化如表2所示。

2.2 荒漠化驅(qū)動(dòng)力淺析

2.2.1 自然因素 自然因素是綠洲荒漠化的大背景，研究區(qū)額濟(jì)納三角洲的氣候極端干旱，1990—2000年的平均潛在蒸發(fā)量為3074.6 mm，1998年的潛在蒸發(fā)量最大為3271.1 mm。1990—2011年的年均降水量?jī)H為39.95 mm，其中1995年的年降水量最多為77.3 mm，年降水量最少為9.2 mm，發(fā)生在2009年。1990—2011年的相對(duì)濕度為33.3%。額濟(jì)納旗的降水量總體呈下降趨勢(shì)。80年代降水明顯偏少，90年代有所回升，21世紀(jì)開始又進(jìn)入偏少時(shí)期[11]。

圖4 2010年黑河下游核心綠洲區(qū)的土地覆被特征

表21990-2010年黑河下游核心綠洲區(qū)土地覆被面積變化km2

土地覆被類型199020012006200920101990-20012001-20061990-20092001-20092009-2010水 體44.340.1750.3944.0955.45-44.1750.22-0.2543.9211.36居民地3.014.108.1612.4212.421.094.069.418.320耕 地24.7827.5147.3451.0552.272.7319.8326.2723.541.22沙 地190.84228.26235.56270.76247.1137.427.3079.9242.50-23.65沙 漠178.96190.27203.21213.02209.8711.3112.9434.0622.75-3.15戈 壁738.53754.49766.93765.9765.3315.9612.4427.3711.41-0.57林草地417.05309.38293.05275.29269.14-107.67-16.33-141.76-34.09-6.15鹽堿地383.68465.97376.8349.46370.5782.29-89.17-34.22-116.5121.11

研究區(qū)氣溫從70年代起呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，平均氣溫的升幅超過全國(guó)年平均氣溫升幅的2倍[12]。1990—2011年平均氣溫為9.72 ℃，1990—2000年的年平均氣溫為9.48 ℃，2000—2011年的年平均氣溫為9.95 ℃，氣溫的上升率約為0.5 ℃/10 a。其中，年平均氣溫最高值為10.6 ℃，發(fā)生在1998年，最低值為1993年的8.7 ℃。額濟(jì)納地區(qū)氣溫的增高，在影響蒸發(fā)量的同時(shí)，促進(jìn)了植被的蒸騰作用，蒸騰是植物耗水的主要方式，水分供應(yīng)的不足，限制了植被生長(zhǎng)，進(jìn)一步加速當(dāng)?shù)赝恋鼗哪娣e的增加[13]。研究區(qū)的年太陽總輻射達(dá)6 800 MJ/m2，是中國(guó)日照時(shí)數(shù)和日照百分率最高的地區(qū)之一，輻射強(qiáng)度加劇了本區(qū)的干旱程度[14]。額濟(jì)納地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱主要因?yàn)樗幍牡乩憝h(huán)境惡劣，其降水量少，蒸發(fā)量大，重要的水源補(bǔ)給主要為中上游來水和該區(qū)的地下水，在輸水量減少的情況下，下游的生態(tài)環(huán)境面臨較大威脅，脆弱的生態(tài)系統(tǒng)使土地退化的速率增大。

2.2.2 人為因素 影響研究區(qū)土地荒漠化的因素較為復(fù)雜，在分析土地覆被變化的人為驅(qū)動(dòng)因素時(shí)，結(jié)合驅(qū)動(dòng)因子之間的相關(guān)關(guān)系，采用主成分分析法研究驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)值。在影響土地荒漠化的因子中選取2個(gè)自然因子：降水(mm)，氣溫(℃)；選取9個(gè)人為因子：輸水量(108m3)，牲畜總頭數(shù)(只)，國(guó)民總產(chǎn)值(萬元)，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(萬元)，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(萬元)，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(萬元)，人均產(chǎn)值(元)，工業(yè)總產(chǎn)值(萬元)，總?cè)丝跀?shù)(人)，其因素包括自然因素、人口、畜牧業(yè)、城市化、工業(yè)化等因素。Y為沙漠化面積(km2)，以1990—2011年的數(shù)據(jù)為分析樣本。結(jié)果表明，前兩個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到83%，結(jié)合指標(biāo)特征對(duì)貢獻(xiàn)值進(jìn)行分析，從第一主成分和第二主成分可知，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口因素為主要影響因素，其次為輸水量因素，畜牧業(yè)和自然因素變化的影響相對(duì)較低。

人口增長(zhǎng)是土地利用、土地覆蓋變化和環(huán)境響應(yīng)的本質(zhì)驅(qū)動(dòng)力[15]。1990年額濟(jì)納旗人口總數(shù)為15 102人，在2006年超過17 000人，2010年總?cè)丝跒?7 249人，在近20 a中增加了2 147人。自21世紀(jì)當(dāng)?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，流動(dòng)人口增加，總?cè)藬?shù)超過常住人口數(shù)。其在2000年的旅游人數(shù)為3.80×104人次，2010年已達(dá)到2.48×105人次。流動(dòng)人口和旅游在21世紀(jì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的影響加劇。1990年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為5.84×106元，2001年生產(chǎn)總值為4.37×107元，增長(zhǎng)3.78×107元，增幅達(dá)647.7%。2010年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值1.09×108元，比2006年增加5.70×107元。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中很大程度反映當(dāng)?shù)匦竽琉B(yǎng)殖和耕地的發(fā)展程度。1990額濟(jì)納地區(qū)年末牲畜存欄頭數(shù)為1.596×105頭/只，2001年總數(shù)為1.28×105頭/只，2010年存欄頭數(shù)8.67×104頭/只。年末牲畜存欄頭數(shù)自2004年后低于10×104頭/只，平均每年存欄約7.40×104頭/只?；哪貐^(qū)地處內(nèi)陸，長(zhǎng)期處于封閉或半封閉的半農(nóng)半牧狀態(tài)，重用輕養(yǎng)，在草地利用與管理方面比較落后[16]。從當(dāng)?shù)氐娜丝诤娃r(nóng)牧業(yè)發(fā)展來講，其對(duì)耕地及林草地的需求在不斷增大，牧業(yè)對(duì)生態(tài)的破壞極大，牧民的過度放牧和任意開荒對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)自然環(huán)境的擾動(dòng)較大，屬于沙漠綠洲的額濟(jì)納表現(xiàn)更為明顯。在人口增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)在綠洲保護(hù)與破壞中動(dòng)態(tài)影響土地沙漠化狀況。隨西部大開發(fā)的進(jìn)行，額濟(jì)納綠洲獲得了前所未有的發(fā)展，第二、三產(chǎn)業(yè)投入加大，產(chǎn)業(yè)比例已由前期的第一、三、二的產(chǎn)業(yè)順序轉(zhuǎn)化成第二、三、一的產(chǎn)業(yè)順序[17]。1991年第二、三產(chǎn)業(yè)總值分別為1.18×107和1.54×107元，到2010年分別增長(zhǎng)為1.86×109和1.19×109元， 額濟(jì)納旗在內(nèi)蒙古縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。第二、三的增長(zhǎng)減少了農(nóng)業(yè)對(duì)土地的直接破壞，但其給土地帶來的間接影響在研究區(qū)土地質(zhì)量的變化中占較大比重。

下游綠洲區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定在很大程度上依賴進(jìn)入本區(qū)的水量。中游地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市化速度的加快，農(nóng)業(yè)用水、城市的工業(yè)、生活用水也隨之增加。中游地區(qū)的耗水量在1998年達(dá)到最大值1.04×109m3，之后開始減少，從2002年開始耗水量又增加。至2007年中游地區(qū)耗水量每年以1.97×106m3遞增，并且增加的速度不斷加快[18]。中游大量水利設(shè)施的興建，地表水、地下水的開發(fā)，從根本上改變了整個(gè)流域水資源在時(shí)空上的分配和轉(zhuǎn)化[19]。黑河流域水資源的利用率比較高，鶯落峽和正義峽的生態(tài)環(huán)境需水量均占到地表水資源來水量的30%左右[20]，中游河道生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定本身需要大量來水量維持。在上游山區(qū)降水和冰川融水一定的情況下，下游的生態(tài)環(huán)境受到中游耗水量的制約。河流下泄量的減少造成下游地下水位的降低，進(jìn)而土地干旱化，造成荒漠植被的死亡，導(dǎo)致下游綠洲區(qū)荒漠化面積的增大。

西北干旱區(qū)水資源短缺及其在時(shí)空分布的高度異質(zhì)性決定了其生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[21]。在東居延海干涸的2001年，狼心山來水量?jī)H為2.32×108m3，輸水量低的情境下，居民用水及生態(tài)用水對(duì)地下水的依賴性增大。河水對(duì)耕地、林草地的補(bǔ)給減少，加之研究區(qū)旺盛的蒸發(fā)量，使水分不足的區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)楹档?、鹽堿地，原沿河發(fā)育的河岸林、灌叢草場(chǎng)退化為旱生和鹽生草甸。維持額濟(jì)納綠洲的穩(wěn)定與發(fā)展，必須保持5.78×108m3的生態(tài)水量，自2002年開始分水工程后，下游來水量增多，生態(tài)系統(tǒng)開始恢復(fù)，鹽漬化面積也大幅度減小[22-23]。

3 結(jié) 論

通過近20 a，5個(gè)不同時(shí)期土地覆被特征的解譯，研究區(qū)核心綠洲各土地類型的面積得到較新的分析結(jié)果，土地質(zhì)量變化特征也得到較好的詮釋。額濟(jì)納綠洲作為沙漠綠洲，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性相對(duì)較弱。其2010年的沙漠面積為209.87 km2，在21 a中增加了近31 km2，1990—2010年沙地增加了近60 km2，以約30 km2/10 a速度的增加，林草地在快速減少，2002年后因分水政策對(duì)輸水量的調(diào)控，林草地退化速率減緩。鹽堿地面積從1990年呈增加趨勢(shì)，到2001年面積達(dá)最大值，之后呈減少趨勢(shì)。居民地和耕地的面積在穩(wěn)步增加。

在不同的土地覆被類型中，林草地、鹽堿地、沙地和水體的變化較大，研究區(qū)生態(tài)質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，土地退化現(xiàn)象顯著。在自然因素的大背景下，人為因素在短期內(nèi)對(duì)綠洲區(qū)的影響更為顯著，水資源的時(shí)空分布變化決定著研究區(qū)綠洲的演變方向。

本文利用RS與GIS手段對(duì)研究區(qū)進(jìn)行研究，其解譯過程中存在一定的誤差，影響對(duì)地物的判讀精度，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)際面積存在差異。為此有待進(jìn)一步的研究，以加強(qiáng)對(duì)研究區(qū)的分析，從而為減緩綠洲區(qū)土地荒漠化的速率提供科學(xué)依據(jù)，為研究區(qū)的土地生產(chǎn)服務(wù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]朱震達(dá).中國(guó)土地荒漠化的概念、成因與防治[J]. 第四紀(jì)研究,1998(2):145-155.

[2]趙哈林,趙學(xué)勇,張銅會(huì),等.我國(guó)西北干旱區(qū)的荒漠化過程及其空間分異規(guī)律[J].中國(guó)沙漠, 2011,31(1):1-8.

[3]藍(lán)永超,孫保沐,丁永建,等.黑河流域生態(tài)環(huán)境變化及其影響因素分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2004,18(2):32-39.

[4]李義玲,喬木,楊小林,等.干旱區(qū)典型流域近30年土地利用/土地覆被變化的分形特征分析：以瑪納斯河流域?yàn)槔齕J].干旱區(qū)地理,2008,31(1):75-81.

[5]劉春雨,趙軍,劉英英,等.25年來額濟(jì)納天然綠洲LUCC及景觀格局時(shí)空變化[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2011,25(9):32-38.

[6]王心源,郭華東,王長(zhǎng)林,等.額濟(jì)納旗綠洲生態(tài)環(huán)境的遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析[J].水土保持通報(bào),2001,21(1):60-62.

[7]張小由,龔家棟,趙雪,等.額濟(jì)納綠洲近20年來土地覆被變化[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2005,20(12):1300-1305.

[8]Feng Qi, Cheng Guodong, Endo Kunihiko. Towards sustainable development of the environmentally degraded river Heihe basin, China [J]. Hydrological Science Journal, 2002,46(5):647-668.

[9]Feng Qi, Liu Wei. Water resources management and rehabilitation in China [J]. Pakistan Journal Social Sciences, 2005,3(2):216-224.

[10]岳健, 張雪梅. 關(guān)于我國(guó)土地利用分類問題的探討[J].干旱區(qū)地理,2003,26(1):78-86.

[11]王旭東,劉克利,戴玉芝,等.1957—2007年額濟(jì)納荒漠綠洲暖干化趨勢(shì)[J].干旱區(qū)研究,2009,26(6):771-777.

[12]付彩菊,潘竟虎,趙軍.基于RS和GIS的額濟(jì)納旗土地利用變化研究[J].國(guó)土資源科技管理,2006,23(6):71-75.

[13]常兆豐,韓福貴,仲生年,等.民勤荒漠區(qū)幾種主要固沙植物群落的水分平衡特性[J].干旱區(qū)地理,2012,35(1):139-164.

[14]李森,李凡, 孫武, 等.黑河下游額濟(jì)納綠洲現(xiàn)代荒漠化過程及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制[J].地理科學(xué),2004,24(1):61-67.

[15]董新光,周金龍, 陳躍濱.干旱內(nèi)陸區(qū)水鹽監(jiān)測(cè)與模型研究及其應(yīng)用[M].北京: 科學(xué)出版社,2007:112-113.

[16]董光榮,吳波,慈龍駿,等.我國(guó)荒漠化現(xiàn)狀、成因與防治對(duì)策[J].中國(guó)沙漠,1999,19(4):318-322.

[17]王耀斌,馮起,司建華,等.基于專家導(dǎo)向的額濟(jì)納綠洲生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)政策及措施評(píng)價(jià)[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2012,26(2):43-49.

[18]李守波.黑河下游地下水波動(dòng)帶地下水時(shí)空動(dòng)態(tài)GIS輔助模擬研究[D].蘭州:蘭州大學(xué),2007.

[19]肖生春,肖洪浪.額濟(jì)納地區(qū)歷史時(shí)期的農(nóng)牧業(yè)變遷與人地關(guān)系演進(jìn)[J].中國(guó)沙漠,2004,24(4):448-450.

[20]陳紅翔,楊保,王章勇,等.黑河中游河道生態(tài)環(huán)境需水量研究[J].水土保持研究,2010,17(6):194-197.

[21]陳亞寧,楊青,羅毅,等.西北干旱區(qū)水資源問題研究思考[J].干旱區(qū)地理,2012,35(1):1-9.

[22]劉蔚,王濤,鄭航,等.黑河流域不同類型土地沙漠化驅(qū)動(dòng)力分析[J].中國(guó)沙漠,2008,28(4):634-641.

[23]席海洋,馮起,司建華.實(shí)施分水方案后對(duì)黑河下游地下水影響的分析[J].干旱區(qū)地理,2007,30(4):487-495.