鄂尔多斯高原泊江海子流域土地利用动态变化及驱动因素分析.docxVIP

鄂尔多斯高原泊江海子流域土地利用动

态变化及驱动因素分析*

闫国振,张征,梁康,娄华君

(1.北京林业大学林学院北京100083;2.中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101)

鄂尔多斯高原泊江海子流域土地利用动态变化及驱动因素分析*闫国振1,2,张征1,梁康2**,娄华君2

(1.北京林业大学林学院北京100083;2.中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101)

土地作为陆地生态系统的载体,其利用方式的变化直接影响着陆地生态系统服务功能的种类和强度。泊江海子流域位于鄂尔多斯高原干旱半干旱区,生态系统脆弱,流域生态系统服务功能在近十几年严重退化。本文基于Landsat影像

数据提取了研究区1990—2015年间的6期土地利用数据,分析研究区土地利用时空变化特征及其驱动因素。结果显示:研究期内主要的土地利用类型为草

地、耕地和未利用地,土地利用总体变化显著。空间变化上呈东西部及中北部耕地增加、南部未利用地减少的主要趋势。各土地利用类型面积变化及转换特征不一。草地整体处于动态转换平衡状态,约占流域总面积的70%。耕地和未利用地分别呈增加和减少的趋势,变化面积分别占流域总面积的6.05%和7.62%,其各自的主要来源或去向均为草地。水域面积减少了总面积的1.45%,

主要转出去向为滩地。1995—2000年是土地利用转换最为频繁的时段,2005—2010年间土地利用变化呈动态不平衡状态的表现最为突出。研究期内流域土地利用变化受降雨减少、气温升高等气候变化和生态恢复工程建设、水利工程建设等人类活动的综合驱动影响。合理规划土地利用,限制种植高耗水树种及作物,减少河流上游汇水区耕地等,是保障研究区生态系统可持续健康发展的重要措施。

泊江海子流域;土地利用变化;趋势与状态指数;驱动因素;生态系统服务功能;鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区

土地作为陆地生态系统的载体,其利用方式的变化引发各类陆地生态系统在类型、面积及空间分布格局上的改变,进而使得陆地生态系统服务功能的种类和强度受到影响[1-2]。同时,土地利用变化在加剧流域水循环、改变流域水量平衡等方面对流域水资源分布有着重要影响[3-4]。而在驱动机制上,土地利用变化主要受到气候变化和人类活动的综合作用[5-7]。土地利用变化和气候变化间的联系十分紧密,两者相互作用、相互影响[8-9]。人类活动的剧烈干扰导致近

些年来全球及区域尺度上的土地利用变化显著,并对地表下垫面形态及水文过程产生明显影响[10]。

研究区泊江海子流域位于鄂尔多斯黄河中游干旱半干旱区过渡带,区域生态环境脆弱,水土流失严重且水资源贫乏[11]。近10多年来,在气候变化的背景下,大规模生态恢复措施的实施,如天然林保护工程,退耕还林/还草工程等,黄河中游地区土地利用格局变化显著[10,12]。罗娅等[13]对黄河中游地区1998—2010年间土地利用变化的研究显示,生态恢复工程的有效实施使研究区内农用地明显减少,林草面积明显增加。刘晓林等[14]研究指出20世纪80年代至2010年黄河内蒙古段十大孔兑流域的土地利用变化呈现出草地面积逐渐增加、未利用地逐渐减少的趋势,且1998年以后土地利用变化幅度和速度较前期有变快的趋势。泊江海子流域最重要的生态服务功能之一是保护流域内的珍稀物种鄂尔多斯遗鸥(Larusrelictus)。泊江海子湖泊水面中的湖心岛即是遗鸥的繁殖栖息地,但在气候变化和人类活动干扰下,湖泊中的湖心岛在近些年间因湖泊水位下降和湖面萎缩而使其可供遗鸥繁殖栖息的生态功能不断退化甚至消失。何芬奇等[15]的研究显示,2004年之后未再发现遗鸥在此繁殖栖息。泊江海子湖泊的萎缩在很大程度上反映出整个流域陆地生态系统及其服务功能的严重退化,这已然成为流域当前面临的最主要的生态问题。泊江海子流域属于缺资料地区,当前对泊江海子流域的研究,主要集中在气候环境变迁[16-18]、生物多样性[19-20]和水资源特征[21-25]等方面,针对泊江海子流域土地利用格局变化以及驱动因素等方面的研究比较薄弱。在土地利用变化方面,仅有梁犁丽等[23]在研究区植被-水资源模拟研究中对1996—2005年间的不同植被类型面积进行了统计,另有部分研究对泊江海子湖区及周边的植被群落[26]及植

被覆盖方式的变化[24,27]进行过简单的描述。综合考虑研究区所面临的突出生态问题以及研究现状,同时结合研究区为闭流盆地的地理特征以及生态恢复和水土保持工程等国家和地方政策的影响,本文基于30m空间