阿克苏灌区土地利用格局变化图谱及驱动力分析

利用地学信息图谱方法,以阿克苏灌区3期遥感影像(2006年、2010年、2015年)为基础,合成系列土地利用变化图谱,分析研究区土地利用格局变化规律,并对阿克苏灌区土地利用格局变化进行驱动力分析。结果表明:(1)2006—2010年,研究区耕地、园地和建设用地面积增加,林地、草地、水域和其他土地面积减少,其中耕地图谱单元增长最多,增加了149 868.54 hm2,主要来源于园地和其他土地;园地的增长速率最快,增长率高达43.08%;(2)2010—2015年,研究区园地和建设用地呈快速增加趋势,耕地、林地、草地、水域和其他土地面积呈缩减态势,其中园地图谱单元增长最多,增加了59 705.55 hm2,主要来源于耕地;建设用地增长速度最快,增长率高达300.50%;(3)经济、交通以及人口因素是引起阿克苏灌区建设用地规模快速扩张的主要驱动力。

新疆阿克苏灌区土地资源合理利用及变化分析

阿克苏灌区土地资源和水资源的合理利用已成为当地面临的重要科学问题。本文利用5期遥感影像解译数据,分别从阿克苏灌区土地利用的时间差异性和空间差异性2方面进行定量分析,研究了阿克苏灌区1998-2014年土地利用变化的时空特征,为今后合理利用灌溉水资源提供重要依据。

基于生态足迹的阿克苏灌区生态承载力评价

资源环境承载力是山水林田湖生命共同体"健康水平"的关键表征指标。本文借助生态足迹理论,在2006、2010和2015年土地利用现状数据的基础上,计算了三个时点的人均生态足迹、人均生态承载力,并进行了区域生态盈亏平衡分析。结果表明阿克苏灌区2006、2010和2015年的生态盈亏分别为-0.922 ha/人,-2.3724 ha/人,-5.0607 ha/人,处于生态赤字状态,生态环境承受的压力逐年,今后要加强阿克苏灌区的生态环境保护和建设,退耕还草还林,推动产业结构调整和升级,促进阿克苏灌区的可持续发展。

2000-2015年阿克苏灌区地下水埋深时序演变特征

干旱半干旱地区,地下水资源的有效、可持续管控对区域社会经济发展具有重要的影响。本文结合2000-2015年的地下水长观井历史监测资料，系统分析了阿克苏灌区地下水埋深的动态演变特征及可能的原因，发现灌区地下水埋深有逐年增加的趋势。不同土地利用类型、不同空间区位的地下水埋深变化特点不一致。研究结果对合理优化调控阿克苏灌区地下水埋深政策等制定具有一定的指导意义。

阿克苏河灌区作物需水量对气候变化的敏感性分析

阿克苏河灌区是中纬度干旱区典型的绿洲灌溉系统,同时也是新疆第二大灌区,了解灌区作物需水量可为灌区种植结构调整、水资源优化配置提供科学依据。本研究基于联合国粮农组织(FAO)的Penman-Monteith蒸散发模型,结合作物系数法估算了阿克苏灌区作物需水量的时空变化及其对气候因子和作物种植结构的敏感性。结果表明,1960—2015年阿克苏灌区多年平均作物需水量为586 mm,且呈显著上升趋势,上升速率为38.43 mm/10 a。随着气候变化和作物种植结构的改变,1990—2015年间作物需水量急剧增加,增加速率高达99.37 mm/10 a。对于不同作物类型,果林的需水量最大,高达829.8 mm,其次是棉花、水稻和玉米,小麦需水量最低。阿克苏灌区的作物需水量对日最高气温和日照时数较为敏感,而对最低气温、风速和水汽压的敏感度较低。当日最高气温升高2℃时,作物需水量增加4%,当日照时数增加10%时,作物需水量将增加3.2%。另外,作物需水量对作物种植结构非常敏感,当果林的种植面积比例增加10%时,作物需水量增加了12.1%。

阿克苏河灌区的土壤盐渍化及改良

土壤次生盐渍化是干旱半干旱地区普遍存在的问题。新疆是我国最为干旱的地区,也是盐碱地面积最多,分布范围最广的省区。新疆是'灌溉农业'。不合理的灌溉,加之缺乏完整的排水系统,极大地加重了原有盐碱地的盐渍化程度。

土地利用变化下的阿克苏河灌区碳收支核算与情景模拟

区域碳收支是当前气候变化背景下的研究热点之一.以阿克苏河灌区为研究区域,采用排放因子法定量测算土地利用变化的碳排放,分析其变化的影响因素,借助Markov模型预测未来15年的碳排放变化态势.研究结果表明:1) 2006—2015年,阿克苏河灌区碳排放总量增加了0. 549×10~7t,其中园地和建设用地面积的增加是引起碳排放总量增加的主要原因; 2)多因素回归分析显示,单位GDP能耗、人口密度、人均GDP和建设用地面积是引起2006—2015年建设用地对阿克苏河灌区碳排放量变化的主要内在驱动力; 3)经马尔科夫预测,2015—2030年阿克苏河灌区碳排放量将增加0. 403×10~7t,增加趋势有所放缓,生态治理工程的效果逐渐显现.研究结果对阿克苏河灌区合理利用水资源、调整产业结构、实施生态治理等具有重要的参考意义.

阿克苏河灌区种植结构动态变化与驱动力分析

在对研究区进行系统全面调查的基础上,划分了7类一级景观要素和19类二级景观要素,基于Landsat卫星遥感影像获得了1998年、2002年、2006年、2010年和2014年共5期解译结果,选取了8个景观指数,分别在阿克苏河灌区土地利用现状特征分析、种植结构动态变化分析和驱动力分析三个方面开展研究。研究结果表明:(1)2014年,灌区耕地面积58.59万hm2,占灌区土地总面积的26.51%,主要作物品种为棉花、水稻、小麦、玉米和马铃薯;园地面积30.07万hm2,占灌区总面积的13.60%,主要经济林品种为核桃、枣、苹果和葡萄。(2)1998—2014年间,林地、其它土地和水域的面积变化相对不大,园地、住宅用地、草地和耕地的面积变化则较大。其中,水稻和马铃薯耕种面积有所减少,分别减少了25.5%和1.7%,枣、苹果、核桃、小麦、玉米和棉花耕种面积则有所增加,分别增加了382.3%,150.4%,110.3%,232.8%,139.7%和29.0%。(3)受到近年来高强度、大范围的垦荒和集约化产业发展的影响,各类种植作物和植被的斑块面积逐渐减小,离散化程度提高,景观破碎化程度加剧。(4)导致阿克苏河灌区种植结构动态变化的主要驱动力因子是经济和产业发展、人口变化等社会经济因素,自然驱动力则发挥较为稳定的累积效应。