趙玉倩 阿依夏木·買買提托合提 阿依夏木古麗·買買提
(新疆和田地區氣象局新疆維吾爾848000)
新疆和田地區近30年的植被變化和驅動因子分析
趙玉倩阿依夏木·買買提托合提阿依夏木古麗·買買提
(新疆和田地區氣象局新疆維吾爾848000)
結合和田地區相應時期的氣象資料,分析了1973-2000年近30年和田地區植被覆蓋變化規律及其驅動力,并從氣候變化和人類活動雙重角度分析了植被覆蓋演變的原因。
和田地區近30年植被覆蓋驅動因子
和田地區位于新疆南部,和田地區土地總面積24.92×106hm2,占全疆的14.97%。綠洲面積97.30×l04hm2,其中耕地面積為l8.27× 104hm2,占綠洲面積的17.95%。和田地區氣候主要特點是夏季炎熱,冬季寒冷,晝夜溫差及氣溫年差較大,降水稀少,蒸發強烈,屬典型的暖溫帶極干旱荒漠氣候。年平均氣溫l1.0—12.1℃,年降水量3.4~100.9 mm,且主要集中在5月和7月;年蒸發量2 219~3 137 mm,蒸發量遠大于降水量。和田綠洲有3條主要季節性河流,均屬于降水、積雪融水和冰川融水綜合補給性河流。
(1)數據來源研究數據主要以覆蓋和田地區的Landsat遙感影像數據(1973年5月MSS,1990年6月TM,2000年6月ETM+)為基本數據源,并結合1984-2003年和田地區氣象數據,包括溫度和降水量。另有1991和2002年和田土地利用圖(1:50000,1:10000)及其矢量化數據。圖像處理軟件為Erdas9.1、Arc/info9.2。
(2)數據處理。根據內陸干旱區綠洲獨特的光譜特征,以及所能獲得的研究材料,利用ERDAS 9.1遙感圖像處理軟件,分別對3個時期的Landsat數據進行了輻射校正、幾何校正及增強處理等圖像預處理工作。
3.1和田地區土地覆被的數量結構與變化
從所研究的2個時段來看,和田地區的土地覆被數量結構變化總體呈先減少后增加的趨勢。1973-1990年期間,林地和耕地面積均有不同程度的減少,其中,林地的減少量約為耕地減少量的5倍。此外,該地區的水資源面積也減少了28.1%;而在1990~2000年期間,林地和耕地面積均有不同程度的增加。其中林地面積增加最多,約占1990年林地總面積的25.5%,而水域面積基本沒有增加,與1990年相差不大。到2000年,林地面積與研究初期相比增加了16.6%,相應地耕地面積增加了42.6%,而水域面積仍維持在1990年的水平。
3.2土地利用類型的穩定性與轉移方向
3.2.1林地
土地覆蓋類型轉化中林地向耕地轉化面積為220.0 km2,同時有158.6 km2轉化為林地。林地向荒漠轉化面積為2540.5 km2,達林地總面積的65.2%,同時荒漠向林地轉化為2516.6km2。林地與水域間相互轉化的面積分別為217.9km2、106.7 km2。在該時期,總體林地面積減少了7.1%,原因在于該時期為毀林開荒、沿水源地大力開發土地的時期,期間各種林地特別是天然胡楊林、紅柳林轉化為耕地。
3.2.2耕地
1990-2000年耕地的面積有所增加,其中荒漠向耕地轉化面積最多,為9035 km2。同時,耕地的不穩定性繼續增加,荒漠變成耕地占了總面積的47.8%,其次是林地對耕地的轉換面積為26.6%。自20世紀90年代以來,植被和水域面積呈增加趨勢,這說明相比1973-1990年這一時期,該地區的荒漠化趨勢已經減緩,并且植樹造林的效應已經開始突顯。
4.1氣候因子
氣候因子尤其是降水對植物分布和生長起到決定性作用。根據20世紀近50年的氣候變化曲線可見,總體上,溫度呈現出上升的趨勢,降水量呈現先增加后減少的趨勢。在研究的前一個時段內,其降水量不斷增加,氣溫不斷升高。這一變化過程對自然土地利用類型的影響非常顯著。
4.2人為因素
除了氣候因子對土地覆蓋的影響,人類活動和生產是和田地區土地利用和覆蓋變化的主要驅動力。
不合理的土地開墾或過度開荒及水資源利用引起大面積胡楊、紅柳等荒漠植被快速消退,河流沿岸的植被一荒漠固定沙包帶被毀壞,導致的直接后果就是綠洲失去了天然和人工荒漠植被的屏障保護,加速該地區土地荒漠化進程。近年來,隨著人口的增加,綠洲內耕地面積呈現下降趨勢。這與人類的過度開墾以及宜農后備荒地的減少有關。
4.3政策因素
國家政策是決定土地利用和覆蓋變化的又一主要因素。1973~1990年和田地區林地和耕地面積下降約327.5 km2,這與當時當地政府大力拓荒,以及大面積開墾耕地的政策有關。在這一時期,政府大力支持墾荒,新開荒土地造成整個區域水土資源失衡。人工綠洲內部大面積修建水庫水利設施、耕地渠網,造成區域內河流域下游水量銳減,綠洲邊緣地下水位失去補給,植被覆蓋度下降明顯。
本文結合和田地區相應時期的氣象資料,分析了近30年和田地區植被覆蓋變化規律及其驅動力。從研究結果可見,在干旱區域植被覆蓋面積和環境因子之間有很好的一致性,環境條件的改變必然會引起植被覆蓋的變化,同時,植被的增加或減少也會影響環境條件的發展趨勢。但是由于受到人為因素等影響,干旱地區的植被覆蓋變化與氣候因子的關系是非線性、不可預知的。若得到該地區植被覆蓋變化趨勢就需要長時期、多因素、多時段的研究。在該研究中,全球氣候變化對于旱區域的影響主要是氣溫,隨著全球變暖和田地區的氣溫呈緩慢上升趨勢,氣溫的變化進而影響降水量和蒸發量的平衡,決定著植被生長狀況。
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[2]馬曉麗,高敏華,塔西甫拉提·特依拜等.塔里木盆地南緣綠洲耕地動態變化驅動力定量研究--以新疆和田地區為例[J].新疆農業科學,2008,(5).
P461[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-401-1