近40 a瑪納斯河流域典型土地利用變化特征與趨勢(shì)分析

朱磊，張麗，王新軍

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆土壤與植物生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052)

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近40 a瑪納斯河流域典型土地利用變化特征與趨勢(shì)分析

朱磊，張麗，王新軍

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆土壤與植物生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052)

【目的】分析瑪納斯河流域典型土地利用/覆被變化特征，為該區(qū)域土地資源合理規(guī)劃與開發(fā)提供科學(xué)參考。【方法】基于多源遙感影像，運(yùn)用GIS技術(shù)和土地利用變化模型，重建瑪納斯河流域典型綠洲區(qū)近40 a土地利用/覆被變化過程，并定量分析變化的狀態(tài)與趨勢(shì)。【結(jié)果】1975～2015年，研究區(qū)內(nèi)占主導(dǎo)的土地利用/覆被類型始終為耕地、草地和未利用地。研究時(shí)段末期，耕地成為研究區(qū)面積最大的地類。研究區(qū)土地利用綜合狀態(tài)與趨勢(shì)指數(shù)從初期的0.48 增至末期的0.62，整體為0.75，面積凈變化指數(shù)和綜合變化指數(shù)均為先減小后增加，但仍未達(dá)到研究初期水平。各地類在研究時(shí)段內(nèi)均呈現(xiàn)階段性非平衡態(tài)勢(shì)，耕地、林地、建設(shè)用地和未利用地在研究時(shí)段中期和末期呈極端不平衡態(tài)勢(shì)。【結(jié)論】近40 a來，研究區(qū)土地利用發(fā)生較大變化，耕地的迅速擴(kuò)張和林地、草地的減少是其最顯著的特征。整個(gè)時(shí)段內(nèi)，區(qū)域土地利用/覆被總體處于不平衡狀態(tài)，四個(gè)子時(shí)段呈現(xiàn)由準(zhǔn)平衡狀態(tài)向極端不平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。

土地利用變化；綠洲；狀態(tài)與趨勢(shì)；瑪納斯河流域

0 引 言

【研究意義】我國西北干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境極其脆弱[1]，近半個(gè)世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，該地區(qū)的綠洲農(nóng)業(yè)耕作區(qū)擴(kuò)張活動(dòng)導(dǎo)致土地覆被發(fā)生了顯著變化[2]。瑪納斯河流域是我國西北干旱區(qū)典型的內(nèi)陸河流域，位于天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)[3,4]，也是新疆最大的綠洲農(nóng)耕區(qū)[5,6]。過去50 a流域水土開發(fā)致使綠洲面積增加了4倍以上，是干旱區(qū)土地利用/覆被變化的縮影[5]。然而，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得的巨大發(fā)展依賴于大規(guī)模、高強(qiáng)度的水土資源開發(fā)，使得綠洲-荒漠交錯(cuò)帶的自然植被遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致了一系列的生態(tài)環(huán)境問題[7]。因此，研究瑪納斯河流域典型綠洲區(qū)土地利用變化特征能夠進(jìn)一步完善綠洲土地變化研究，并為該區(qū)域土地資源合理規(guī)劃與開發(fā)提供科學(xué)參考。【前人研究進(jìn)展】近年來，已有許多學(xué)者針對(duì)瑪納斯河流域這一土地利用變化熱點(diǎn)區(qū)域開展了多角度研究。研究多以遙感影像為基礎(chǔ)，借助GIS平臺(tái)定量分析該區(qū)域土地利用變化，研究流域生態(tài)格局、生態(tài)服務(wù)功能、碳儲(chǔ)量、植被覆蓋度、土壤鹽漬化程度等對(duì)土地利用變化的響應(yīng)，進(jìn)而提出建議和對(duì)策[2,8-12]。還有研究對(duì)區(qū)域內(nèi)的人工綠洲演變過程及特點(diǎn)進(jìn)行了探討[4]，探討對(duì)綠洲土地整合措施[13]。【本研究切入點(diǎn)】針對(duì)瑪納斯河流域高強(qiáng)度人為活動(dòng)導(dǎo)致的顯著土地利用變化，研究選擇流域下部典型綠洲區(qū)-沙灣縣和第八師墾區(qū)，重建區(qū)域內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間序列的土地利用變化過程，分析變化狀態(tài)與趨勢(shì)，為綠洲土地變化提供依據(jù)。【擬解決的關(guān)鍵問題】基于近40 a多源遙感影像，運(yùn)用GIS方法和土地利用變化模型定量分析新疆干旱區(qū)綠洲典型土地利用變化特征。

1 材料與方法

1.1 材 料

瑪納斯河流域位于天山北麓中段，古爾班通古特沙漠南緣，43°27'～45°21'N，85°01'～86°32'E之間，屬溫帶大陸性氣候，地勢(shì)東南高、西北低。區(qū)域內(nèi)地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)與兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)交錯(cuò)分布，范圍包括石河子市、沙灣縣、瑪納斯縣和第八師19個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)、鄉(xiāng)和第六師新湖農(nóng)場(chǎng)[2]。建國以來，該流域由原本以天然綠洲為主導(dǎo)逐漸發(fā)展成為天山北坡中段最大的灌溉綠洲。研究選擇流域內(nèi)典型的綠洲區(qū)沙灣縣和第八師墾區(qū)為研究對(duì)象，其中沙灣老綠洲位于沖積平原中上部，開發(fā)歷史較長(zhǎng)，以第八師為代表的農(nóng)墾綠洲插花分布在沙灣縣與瑪納斯縣之中，是1950 年后才逐漸在原來荒漠草地上開墾出來[14]。

1.2 方 法

1.2.1 數(shù)據(jù)處理

研究基于多源遙感影像提取土地變化信息，采用的遙感數(shù)據(jù)包括：1976年7月15日的Landsat-2 MSS影像(WRS-1 155/29和155/30)、1990年7月10日的Landsat-5 TM 影像(WRS-2 144/29和144/30)、2000年7月4日的 Landsat-7 ETM+影像(WRS-2 144/29和144/30)、2007年7月18日的Landsat-7 ETM+影像(WRS-2 144/29和144/30)和2015年7月9日的Landsat -8 OLI(WRS-2 144/29和144/30)影像各兩景，影像云量覆蓋均在5%以下。在ERDAS IMAGE 2014軟件中，對(duì)MSS 影像采取421波段假彩色合成，TM和ETM+影像采用432波段假彩色合成，OLI影像采用543波段假彩色合成。用1∶250 000 地形圖對(duì)2015 年的OLI影像進(jìn)行幾何校正后對(duì)其余各期影像進(jìn)行配準(zhǔn)，平均位置誤差小于0.5個(gè)象元，采用雙線性內(nèi)插法將圖像重采樣到30 m×30 m。

1.2.2 土地利用/覆被信息提取

研究依據(jù)劉紀(jì)遠(yuǎn)等[15]提出的土地利用分類體系，將研究區(qū)劃分為六大類：耕地、林地、草地(包括牧草地和荒漠草地)、水域(包括河渠、湖泊、冰川積雪和水利設(shè)施用地等)、建設(shè)用地(包括城鄉(xiāng)居民點(diǎn)、工礦交通等用地等)和未利用地。參考已有研究成果，建立研究區(qū)各土地利用/覆被類型判讀標(biāo)志，對(duì)已處理的遙感影像進(jìn)行目視解譯并數(shù)字化，建立拓?fù)潢P(guān)系，得到研究區(qū)五個(gè)時(shí)期的土地利用/覆被變化的空間和屬性數(shù)據(jù)。解譯結(jié)果分別經(jīng)大比例尺航片、野外考察和Google Earth高空間分辨率影像檢驗(yàn)，Kappa系數(shù)分別為81.88%、85.88%、85.54%、86.21%和88.74%，滿足土地利用變化檢測(cè)的要求[16]。圖1

圖1 1976～2015年研究區(qū)土地利用/覆被
Fig. 1 Land use/ land cover of study area during 1976-2015

1.2.3 土地利用/覆被變化

將提取的五期數(shù)據(jù)疊加，進(jìn)行空間分析，計(jì)算得到四個(gè)子時(shí)段的土地類型轉(zhuǎn)移矩陣，重建研究區(qū)近40 a土地變化的過程，并采用如下模型定量分析土地變化的狀態(tài)和趨勢(shì)[17]。表1

表1 土地利用/覆被變化過程與趨勢(shì)模型
Table 1 Process and trend models of land use/cover change

土地利用變化模型說明Nc=Ub-UaUa×100%=ΔUin-ΔUoutUa×100%Ps=NcTc=ΔUin-ΔUoutΔUin+ΔUout and -1≤Ps≤1,ΔUout+ΔUin≠0Sa=∑ni=1Ubi-Uai2∑ni=1Uai×100%=∑ni=1ΔUin-i-ΔUout-i2∑ni=1Uai×100%Ss=∑ni=1(ΔUout-i+ΔUin-i)2∑ni-1Uai×100%=∑ni=1ΔUout-i∑ni-1Uai×100%=∑ni=1ΔUin-i∑ni-1Uai×100%Pt=SaSs=∑ni=1ΔUout-i-ΔUin-i∑ni=1(ΔUout-i+ΔUin-i), 0≤SaSs≤1and0≤Pt≤1, Ss≠0Nc-單一類型面積凈變化指數(shù);Tc-單一類型綜合變化指數(shù);Ps-單一類型趨勢(shì)與狀態(tài)指數(shù);Sa-總體面積凈變化指數(shù);Ss-總體綜合變化指數(shù);Pt-總體趨勢(shì)與狀態(tài)指數(shù);Ua-研究初期某一土地類型的面積;Ub-研究末期某一土地類型的面積;△Uout-某時(shí)段某一土地類型轉(zhuǎn)出的面積之和;△Uin-同時(shí)期其它類型轉(zhuǎn)變?yōu)樵擃愋偷拿娣e之和;Uai研究初期第i種土地類型的面積;Ubi研究末期第i種土地類型的面積;△Uout-i-研究時(shí)段內(nèi)第i種土地類型轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋偷拿娣e之和;△Uin-i-其它類型轉(zhuǎn)變?yōu)榈趇種類型的面積之和;n-土地利用/土地覆被類型總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用變化過程

近40 a來，研究區(qū)土地利用/覆被在各子時(shí)段呈現(xiàn)出不同的變化特征。1976～1990年，面積變化最大的是耕地，增加了1.03×105hm2，林地和未利用地分別減少了6.84×104和9.58×104hm2。同時(shí)，水域減少2.79×103hm2，草地和建設(shè)用地分別增加5.73×104和7.17×103hm2。從變化幅度來看，各類型中增幅最大的是建設(shè)用地和耕地，減幅最大的是林地。

1990～2000年，耕地和未利用地變化最為顯著，凈面積變化在各類型中最大，各自分別增加和減少了5.02×104和3.58×104hm2。林地減少1.40×104hm2，草地增加了3.11×103hm2。水域和建設(shè)用地各有小幅減少和增加。建設(shè)用地為各類型中增幅最大，但較上一時(shí)期顯著減小，其次為耕地，林地減幅最大但幅度較上一時(shí)段減小。

2000～2007年，耕地在所有地類中凈面積變化最大，增加了1.46×104hm2。林地有小幅減少，建設(shè)用地僅增加1.30×103hm2，草地和水域分別減少5.09×103和4.34×103hm2，未利用地減少4.98×103hm2。建設(shè)用地增幅最大，水域減幅最大，其余各地類變化幅度相對(duì)較小。

2007～2015年，耕地和未利用地變化最為顯著，凈面積變化在各類型中最大，各自分別增加和減少了2.06×105和1.37×105hm2。此外，林地減少5.51×103hm2，草地減少了7.17×104hm2，水域減少6.67×102hm2，建設(shè)用地增加8.29×103hm2。建設(shè)用地和耕地增幅最大，其次為耕地。

耕地和建設(shè)用地在各子時(shí)段內(nèi)均保持增加，其中，耕地面積凈增加3.74×105hm2，建設(shè)用地面積凈增加1.90×104hm2。比較研究始末時(shí)段，林地、草地、水域、未利用地面積均凈減少，草地面積經(jīng)過先增后減的過程，其余三種地類面積則持續(xù)減少。其中，未利用地面積減少較大， 為2.73×105hm2。林地次之，減少8.94×104hm2。四個(gè)子時(shí)段內(nèi)，研究區(qū)內(nèi)占主導(dǎo)的地類均為耕地、草地和未利用地，三者之和占比從1976年的86.43%增加到2015年的92.03%，呈現(xiàn)小幅的上升趨勢(shì)。近40 a來，耕地面積占研究區(qū)比例不斷升高，2000年之后超越草地，成為研究區(qū)第二大土地利用類型，2015年又超過未利用地，成為研究區(qū)最重要的地類。圖2

四個(gè)子時(shí)段內(nèi)的各地類動(dòng)態(tài)度存在差異。耕地動(dòng)態(tài)度變化在研究時(shí)段內(nèi)呈現(xiàn)“兩頭高、中間低”的特征，2007～2015年間最高，2000～2007年最低。林地的動(dòng)態(tài)度逐漸減小，2007～2015年又有所上升，但未達(dá)到1990～2000年的水平。草地動(dòng)態(tài)度先減小后增加，但凈面積變化由增加變?yōu)闇p少。水域的動(dòng)態(tài)度先增加后減少，變化幅度為各類型中最小。建設(shè)用地動(dòng)態(tài)度變化特征與耕地類似，其在1975～1990年的動(dòng)態(tài)度為各土地利用/覆被類型在整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)最高。未利用地動(dòng)態(tài)度先減小后增大，2007～2015年超越1975～1990年達(dá)到最高。從不同時(shí)段來看，除水域外，各地類動(dòng)態(tài)度在研究時(shí)段的始末兩端較大，即研究區(qū)土地利用/覆被變化在1976～1990年和2007～2015年更為活躍。圖3

圖2 研究區(qū)土地利用/覆被結(jié)構(gòu)
Fig. 2 Land use/land cover structure of Study Area 1976 and 2015

圖3 研究區(qū)土地利用/覆被變化動(dòng)態(tài)度
Fig. 3 The land use/cover change dynamic degree of study area 1976 and 2015

從1976年各類型的轉(zhuǎn)化去向來看，耕地主要轉(zhuǎn)向了建設(shè)用地和未利用地，轉(zhuǎn)換面積分別為1.28×104和3.07×103hm2。林地有一半以上經(jīng)開墾后轉(zhuǎn)換為耕地，轉(zhuǎn)換面積為6.75×104hm2，此外分別有2.11×104和1.53×104hm2轉(zhuǎn)換為草地和未利用地。草地分別有6.73×104和2.33×103hm2轉(zhuǎn)換為耕地和未利用地，其中轉(zhuǎn)換為耕地的比例較高，達(dá)到20.57%。水域主要轉(zhuǎn)向了未利用地，面積為1.89×104hm2，另有8.36×103hm2轉(zhuǎn)為耕地和林地、草地。轉(zhuǎn)出的建設(shè)用地幾乎全部轉(zhuǎn)向耕地，但轉(zhuǎn)換面積較小，僅為2.01×103hm2，只有約3%轉(zhuǎn)出為其他類型。未利用地主要有2.54×105和5.64×104hm2轉(zhuǎn)換為耕地和草地，僅有2.18%轉(zhuǎn)化為其他類型。表2

從2015年各類型的轉(zhuǎn)化來源來看，耕地大部分來自于未利用地，轉(zhuǎn)換面積為2.54×105hm2，其次為林地和草地，共計(jì)1.35×105hm2，僅有不到1%轉(zhuǎn)換為其他類型。新增的林地、草地和水域均主要來自于未利用地，轉(zhuǎn)換面積分別為1.12×104、5.64×104和7.73×103hm2。新增的建設(shè)用地絕大部分由耕地轉(zhuǎn)換而來，其次有18.22%來自于未利用地。未利用地主要由草地、林地和水域轉(zhuǎn)換而來，僅有0.7%來自轉(zhuǎn)換的耕地和建設(shè)用地。表2

表2 1976～2015年研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移概率矩陣
Table 2 Transition probability matrix of land use/land cover in study area from 1976 to 2015 (%)

19762015耕地Cultivatedland林地Woodland草地Grassland水域Waterarea建設(shè)用地Constructionland未利用地Unusedland耕地CultivatedlandA91.720.670.640.375.321.27B35.954.250.501.5055.950.68林地WoodlandA53.0314.4416.542.131.8811.98B10.9948.486.784.6310.473.36草地GrasslandA20.570.9270.110.790.497.13B10.967.9673.824.396.955.14水域WaterareaA3.255.063.2962.000.1426.25B0.389.610.7676.270.454.17建設(shè)用地ConstructionlandA50.770.051.210.0546.141.78B0.330.010.020.007.970.02未利用地UnusedlandA34.991.557.751.060.5754.06B41.3929.7018.1313.2018.2286.63

注：表中行和列分別表示1976和2005年的各地類；A表示1976年各類型轉(zhuǎn)變?yōu)?015年的不同類型的比例；B表示2015年各類型由1976年不同類型轉(zhuǎn)化而來的比例

2.2 LUCC狀態(tài)與趨勢(shì)

由研究區(qū)土地變化狀態(tài)與趨勢(shì)指數(shù)可以看出：整個(gè)時(shí)段內(nèi)研究區(qū)各地類顯示出不同的變化特征和趨勢(shì)。其中，耕地在各時(shí)段內(nèi)均呈現(xiàn)“漲勢(shì)”，且在1990～2000和2007～2015年間呈現(xiàn)極端非平衡態(tài)勢(shì)。林地在各時(shí)段內(nèi)均處于減少狀態(tài)，除1990～2000年間外，其余時(shí)段基本處于雙向轉(zhuǎn)換均衡態(tài)勢(shì)。草地呈現(xiàn)先“漲勢(shì)”后“落勢(shì)”的特征，2007～2015年間呈現(xiàn)極端非平衡狀態(tài)，其余時(shí)段基本為平衡態(tài)勢(shì)。水域在各子時(shí)段均為 “落勢(shì)”，但其向其他類型轉(zhuǎn)換的規(guī)模先增大后減小，2000～2007年間接近非平衡態(tài)勢(shì)，研究始末兩段呈現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)換均衡態(tài)勢(shì)。建設(shè)用地在各時(shí)段內(nèi)均呈現(xiàn)“漲勢(shì)”，且保持非平衡態(tài)勢(shì)，其中，2000～2007年間為極端非平衡態(tài)勢(shì)。未利用地在整個(gè)時(shí)段內(nèi)始終保持“落勢(shì)”，1976～2000年間呈現(xiàn)基本平衡態(tài)勢(shì)，2000～2007年間雙向轉(zhuǎn)換頻繁，處于平衡態(tài)勢(shì)，研究末期則轉(zhuǎn)為非平衡態(tài)勢(shì)。表3，表4

表3 研究區(qū)單一土地利用/覆被類型變化指數(shù)
Table 3 Individual status and trend indices in study area

土地利用類型1976～1990年1990～2000年2000～2007年2007～2015年Nc(%)Tc(%)PsNc(%)Tc(%)PsNc(%)Tc(%)PsNc(%)Tc(%)Ps耕地Cultivatedland42.5880.290.5314.6217.970.813.7012.430.3050.5459.180.85林地Woodland-53.7398.30-0.55-23.7634.16-0.70-3.2812.07-0.27-12.6730.26-0.42草地Grassland17.4961.490.280.8119.190.04-1.318.79-0.15-18.7522.03-0.85水域Waterarea-3.8761.30-0.06-8.2219.75-0.42-6.829.62-0.71-1.1322.23-0.05建設(shè)用地Constructionland181.24308.240.5919.7824.770.809.7510.720.9156.6499.730.57未利用地Unusedland-13.1744.13-0.30-5.6816.35-0.35-0.849.13-0.09-23.1627.57-0.84

研究區(qū)四個(gè)子時(shí)段的綜合狀態(tài)與趨勢(shì)指數(shù)由0.48增加到0.62，呈現(xiàn)由準(zhǔn)平衡狀態(tài)向極端不平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。就整個(gè)時(shí)段而言，研究區(qū)的土地變化屬于不平衡狀態(tài)。凈面積變化指數(shù)(Sa) 和綜合變化指數(shù)(Ss)均為先減小后增加，但仍未達(dá)到研究初期水平。

表4 研究區(qū)單一土地利用/覆被綜合狀態(tài)與趨勢(shì)指數(shù)
Table 4 Total status and trend index in study area

1976～1990年1990～2000年2000～2007年2007～2015年1976～2015年Sa(%)156.0436.4312.8581.45382.89Ss(%)326.8866.1031.38130.50512.87Pt0.480.550.410.620.75

3 討 論

耕地的迅速擴(kuò)張和林地、草地的減少是研究區(qū)近40 a土地利用變化最顯著的特征，也是導(dǎo)致研究區(qū)生態(tài)問題加劇的根本原因。研究區(qū)從1970年起開始發(fā)展井灌井排，20世紀(jì)80年代末開始大規(guī)模地開采地下水，開采范圍由原來的地下水溢出帶擴(kuò)大到整個(gè)綠洲，從上部山前沖積洪積扇到下部三角洲，直至沙漠邊緣和沙漠內(nèi)部[4]。2000年以后，隨著高效節(jié)水灌溉的迅速推廣，尤其是膜下滴灌技術(shù)的運(yùn)用，瑪納斯河流域耕地面積高速擴(kuò)張，成為新疆增加最多、擴(kuò)大最快的地區(qū)之一[4]。另外，改革開放以來研究區(qū)城市建設(shè)取得長(zhǎng)足發(fā)展，城鎮(zhèn)面積增速較快，人口呈指數(shù)增長(zhǎng)，迫使更多的自然土地被開發(fā)為耕地和建設(shè)用地，導(dǎo)致該區(qū)域土地利用/覆被發(fā)生顯著變化[18]。近年來，流域的地表水資源利用率已超過96%，同時(shí)大量的地下水被抽取用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活[4]，地下水位持續(xù)下降，生態(tài)用水受到威脅，綠洲邊緣荒漠植被旱化衰亡及水體周邊植被退化[18]。若研究區(qū)內(nèi)耕地繼續(xù)無序擴(kuò)張，林地、草地所需生態(tài)用水難以保證，必將嚴(yán)重威脅區(qū)域的生態(tài)安全[19]。

基于上述原因，大面積的其它土地利用類型轉(zhuǎn)換為耕地和建設(shè)用地，而轉(zhuǎn)出面積較少，這種單向轉(zhuǎn)換使研究區(qū)耕地和建設(shè)用地呈現(xiàn)出極端非平衡態(tài)勢(shì)。此外，研究區(qū)內(nèi)的林地、草地與未利用地之間的存在一定程度雙向交換，屬平衡態(tài)勢(shì)。這是因?yàn)椋阂环矫妫械牧值亍⒉莸赜捎趬ɑ摹⑦^度載畜和水資源的過度開采而退化或消亡；另一方面，在國家“退耕還林還草”政策的支持下，區(qū)域內(nèi)政府開展了“南部山區(qū)退牧還草，中部平原退耕還林、退耕還濕、提高綠化覆蓋率，北部沙漠治沙造林、植被恢復(fù)”等工作，使得部分區(qū)域的林地和草地面積有所增加。

4 結(jié) 論

4.1 近40 a來，研究區(qū)內(nèi)占主導(dǎo)的地類始終為耕地、草地和未利用地，2015年三者之和占比高達(dá)92.03%，呈現(xiàn)小幅的上升趨勢(shì)。整個(gè)時(shí)段內(nèi)，耕地面積所占比例不斷升高，研究時(shí)段末期已成為研究區(qū)最重要的土地利用類型。

4.2 1975～2015年，研究區(qū)土地利用/覆被變化顯著。耕地和建設(shè)用地的面積持續(xù)顯著增加，林地、水域和未利用地面積不斷減小，草地先增加后減少，面積有所下降。耕地的迅速擴(kuò)張和林地和草地的減少是研究區(qū)近40 a土地利用變化最顯著的特征。

4.3 整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)，區(qū)域土地利用/覆被變化處于不平衡狀態(tài)，并呈現(xiàn)由準(zhǔn)平衡狀態(tài)向極端不平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。各土地利用類型在研究時(shí)段內(nèi)均呈現(xiàn)階段性非平衡態(tài)勢(shì)，耕地、林地、建設(shè)用地和未利用地在研究時(shí)段中期和末期呈極端不平衡態(tài)勢(shì)。

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Fund project:Supported by NSFC (41561019) and NSFC (41101178)

Process, Status and Trend of Typical Land Sse/Cover Change in Manas River Basin from 1976-2015

ZHU Lei, ZHANG Li, WANG Xin-jun

(CollegeofPrataculturalandEnvironmentalSciences,XinjiangAgriculturalUniversity/XinjiangKeyLaboratoryofSoilandPlantEcologicalProcesses,Urumqi830052,China)

【Objective】 He purpose of this study is to analyze the characteristics of land use and cover change (LUCC) in typical oasis of Manas River Basin.【Method】Based on remote sensing images in 1976, 1990, 2000, 2007 and 2015, spatial data about LUCC were obtained in this study with visual interpretation. Then the characteristics of LUCC were quantified using process and trend models.【Result】During 1976-2015, cultivated land, grassland and unused land always accounted for the largest area proportion in the study area. In 2015, cultivated land has become the largest land use type in area. Pt increased from 0.48 in 1976-1990 to 0.62 in 2007-2015. Meanwhile, Ss and Sa were reduced after the first increase, but has not yet reached the level of initial period. All land use types showed a temporary imbalanced status in different periods. Extreme imbalanced status appeared in the mid and late period for cultivated land, wood land, construction land and unused land.【Conclusion】Land use/ cover has changed significantly in the past four decades with the characteristics of rapid expansion of cultivated land and the straight reducing of wood land and grass land. LUCC in study area showed an imbalanced status in the entire period, and presented a trend from quasi-balanced to imbalanced and extreme imbalanced status.

land use/cover change; oasis; process and trend; Manas River Basin

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.10.019

2016-05-03

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41561019)；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41101178)

朱磊(1982-)，男，新疆庫爾勒人，副教授，博士，研究方向?yàn)橥恋乩?土地覆被變化、地理信息系統(tǒng)和遙感應(yīng)用，(E-mail)smartzhulei04@163.com

S157.1

A

1001-4330(2016)10-1914-09