本文關(guān)鍵詞：新疆不同尺度土地利用／覆蓋變化與驅(qū)動機制研究　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：土地利用變化作為全球環(huán)境變化的重要組成部分,越來越多地受到了人們的關(guān)注。由于人口數(shù)量的持續(xù)增加,耕地的需求不斷增長,加上區(qū)域經(jīng)濟規(guī)模的擴大,導(dǎo)致土地利用格局也隨之發(fā)生了巨大變化。土地利用變化帶來的影響是多方面的,包括水環(huán)境變化、氣候變化、土壤質(zhì)量、食品安全、地球化學(xué)循環(huán)、生物多樣性及社會的可持續(xù)發(fā)展。新疆維吾爾自治區(qū)地處我國西北部地區(qū),氣候干旱,水資源缺乏,生態(tài)環(huán)境條件相對較為脆弱。隨著人類活動的加劇,生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重的干擾,農(nóng)田退化與土地荒漠化面積不斷擴大。對自然資源的不合理利用,導(dǎo)致了土地鹽漬化、綠洲退化及耕地質(zhì)量下降等一系列生態(tài)問題,使原本脆弱的生態(tài)環(huán)境變得更加嚴(yán)峻。本研究在國內(nèi)外土地利用變化研究基礎(chǔ)上,以新疆為研究區(qū)域,在不同尺度上對土地利用變化格局及驅(qū)動因素進(jìn)行探討。首先利用耕地相關(guān)變量對研究區(qū)進(jìn)行分區(qū),分析不同區(qū)域耕地分布特征與社會經(jīng)濟驅(qū)動因素。在不同分區(qū)中,選取典型區(qū)域,利用1998年、2006年和2011年遙感影像,分析土地利用動態(tài)演變過程,比較在不同民族文化背景下人類活動、自然因素及社會經(jīng)濟因素對土地利用變化的影響,并分析不同驅(qū)動因素之間的相互作用關(guān)系。在驅(qū)動力研究的基礎(chǔ)上,對典型區(qū)域未來不同情景下土地利用變化進(jìn)行模擬預(yù)測,從而為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。論文取得的主要結(jié)果有:(1)聚類分析能將牧業(yè)縣與農(nóng)業(yè)縣進(jìn)行大致的區(qū)分,為進(jìn)一步探討不同類別中耕地變化的驅(qū)動因素奠定了基礎(chǔ)。利用新疆各縣的耕地面積百分比、人口密度和牧業(yè)人口百分比等三個變量進(jìn)行聚類分析,新疆的縣(市)按照各自的屬性被劃分為六個類別,從各類別變量統(tǒng)計情況來看,第I、V類為農(nóng)業(yè)縣,第IV類為牧業(yè)縣。對每個類型中的耕地變化進(jìn)行分析可知,在1988年至2008年間,大部分縣(市)的耕地均在不斷的增長,耕地增長速度在最后的5年中突然增大。第II類和第V類耕地面積增長的最為明顯,尤其是在第V類中,有的增長比例甚至超過了200%。在第III類中,除了少數(shù)幾個縣耕地面積在2003年至2008年出現(xiàn)劇烈增長的趨勢外,其他的大部分縣耕地增長速度較為緩慢。(2)化肥施用量、農(nóng)業(yè)機械總動力和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值在各回歸模型中作為重要的驅(qū)動因素出現(xiàn)的頻率較高。參與分析的14個環(huán)境變量因子均對耕地的變化具有一定的影響作用。每個分區(qū)中耕地變化驅(qū)動力各不相同,同一變量在不同類別中的作用力大小也存在較大差異。除了出現(xiàn)頻率較高的驅(qū)動因子外,少數(shù)民族人口密度、林業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)人口密度、牧業(yè)總產(chǎn)值和油料作物產(chǎn)量作為重要的影響因子只出現(xiàn)過一次。本研究的結(jié)果表明,在不同的區(qū)域中,耕地格局與變化有著各自的特點,而不同類別中耕地變化的驅(qū)動力也存在較大差異,因此根據(jù)區(qū)域的不同屬性進(jìn)行分區(qū),對深入研究區(qū)域土地利用變化具有重要意義。(3)特克斯縣和拜城縣各種土地利用的構(gòu)成比例及其分布均有著各自的特征。特克斯縣草地面積遠(yuǎn)大于耕地面積,比耕地面積多出約5倍,拜城縣草地與耕地面積比較接近。兩縣均有大量的未利用地,在構(gòu)成比例上,拜城縣未利用地所占比例超過70%,而特克斯縣草地與未利用地所占比例相當(dāng),均在40%左右。在空間分布上,兩縣的居民地和耕地均具有沿河流分布的特點。拜城縣草地主要分布在離居民地較遠(yuǎn)的山坡與山谷區(qū)域,而特克斯縣的草地在離居民地較遠(yuǎn)的山地丘陵區(qū)域有較多的分布,同時在離居民地較近的緩坡地與平地上也有大量的分布。(4)通過對土地利用空間分布與變化的驅(qū)動力進(jìn)行分析可知,高程、坡度、氣溫、降雨和距居民地的距離是影響土地利用分布與變化的主要驅(qū)動因子,但這些驅(qū)動因子的影響力在特克斯縣和拜城縣存在一定的差異。兩縣的民族構(gòu)成有較大差異,這是導(dǎo)致兩縣土地利用格局與變化不同的重要原因。不同的民族背景下,人們的生產(chǎn)生活方式有較大的區(qū)別,從而對不同土地利用類型的需求也各不相同。拜城縣的人口主要從事農(nóng)業(yè),對耕地的需求較大,隨著人口的迅速增長,距居民地較近的其他的土地利用類型漸漸被開墾為耕地。特克斯縣有大量人口從事牧業(yè),對草地的需求大于耕地,當(dāng)附近草地開始退化時,牧民會選擇距居民地較遠(yuǎn)的區(qū)域來作為新的放牧區(qū)。(5)為分析驅(qū)動因素之間的相互關(guān)系,對不同類別驅(qū)動因子進(jìn)行了方差分解。結(jié)果顯示,人類干擾因素與地形因素對土地利用分布與變化共同解釋的部分較大,而與氣候因素共同解釋的部分較小。這是因為人類干擾因素與地形有較顯著的正相關(guān)關(guān)系,高海拔和和坡度較大的地形限制了人類的生產(chǎn)生活,因此,人類活動的強度會隨地形的變化而變化。氣候條件也與地形地貌、地理位置及其他許多較為復(fù)雜的因素有很大的關(guān)聯(lián),因此,氣候因素和人類干擾因素共同解釋的部分較小。(6)通過對不同尺度的研究結(jié)果進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn),在區(qū)域尺度上,土地利用的分布格局受到地形、氣候與社會經(jīng)濟等因素的共同影響,且具有明顯的區(qū)域性特點。耕地在降雨較為豐富的西北部地區(qū)分布較多,而在氣候干旱少雨的東南部區(qū)域則分布較少。各分區(qū)內(nèi)土地利用結(jié)構(gòu)和驅(qū)動因子有很大差異,其主要驅(qū)動因子為農(nóng)業(yè)機械總動力、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和化肥施用量等。在縣域尺度上,民族文化對土地利用結(jié)構(gòu)與變化的影響較為明顯。在以農(nóng)業(yè)民族為主的拜城縣,耕地比例相對較多,而在以牧業(yè)民族為主的特克斯縣,草地的面積遠(yuǎn)大于耕地。在民族構(gòu)成不同的情況下,地形、氣候及人口等因素仍然是土地利用變化的主要驅(qū)動因素,但人類活動的影響顯得更為突出。(7)運用氣候和地形等8個土地利用變化驅(qū)動因子,設(shè)置了耕地保護(hù)情景、生態(tài)安全情景、趨勢發(fā)展情景和人為改造情景等四種情景,分別在不同的約束條件下對特克斯縣2020年的土地利用變化進(jìn)行模擬預(yù)測,取得了較好的效果。在不同的情景下,各種土地利用的需求各不相同,土地利用在空間上的變化也存在很大差異。但在總體上,土地利用在驅(qū)動因素的影響下,其空間分布有一定的一致性,即耕地和居民地主要在原有耕地基礎(chǔ)上向外圍擴張,林地與草地的增加主要出現(xiàn)在耕地與居民地附近等坡度較緩、人口密度較大、離水源較近的區(qū)域。
[Abstract]:Based on the study of the land use change , the land use change pattern and the driving factors of the land use change are discussed in this paper . Except for the driving factors with higher frequency , there is a great difference in the proportion and distribution of cultivated land in different categories . The results show that the distribution pattern of land use is much larger than that of land use .

【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F301.2

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