文档介绍：西北师范大学
硕士学位论文
土地利用覆被变化相关问题研究——以黑河中游部分地区为例
姓名:毛彦成
申请学位级别:硕士
专业:自然地理学
指导教师:张勃
2009-06
西北师范大学硕士毕业论文
摘要
本文根据国际土地利用/覆被变化研究的热点问题以案例系统地研究,选取
的研究区域为黑河流域,主要是甘州、临泽和高台。为什么选取这一区域为研
究对象?一方面,在于该区域有其独特而丰富的“地理综合体”,是地理学研究的
理想区域。譬如,此地处西北内陆,西有祁连山,冰川,内陆第二大河,黑河;
中部供养几十万人口的绿洲景观;北部、东北部又有荒漠围困。另一方面,这
一地区有面临由于水资源短缺引发达生态恶化,绿洲萎缩,沙漠逼近等生态问
题。第三,该区域有是经济较快发展的西部内陆区域,素有“金张掖”之称。而农
业处于举足轻重的战略地位,是该区域社会经济发展的重要保障。
本文研究的结构是:
第一部分阐明了国际土地利用/覆被变化研究的历史背景和研究热点、重点
以及研究的趋势。
第二部分主要根据第一部分所阐明的土地利用/覆被变化的驱动力研究,这
一部分着重就黑河中游(甘州、临泽和高台三县区)土地利用/覆被变化驱动力
和驱动机制的研究,以及该区域在过去近 25 年间土地利用/覆被变化的主要驱动
因素,结合开展实地野外考察和调查,分析 24 年间的气候气象数据和当地社会
经济政策,阐明了土地利用/覆被的驱动机制。以 1981 年至 2005 年间近 25 年数
据为基础,定量分析了绿洲区土地利用/覆盖变化的社会经济与自然驱动力。文
中对指标进行了相关分析、主成分分析和回归分析,对社会经济和自然驱动力
的 10 个指标综合分析和对比,确定绿洲区土地利用/覆盖变化的主要驱动因子,
阐明干旱区绿洲土地利用/覆盖变化的驱动机制。以上统计分析在著名社会统计
分析学软件包 SPSS 下进行。结果表明:黑河中游土地利用/覆盖变化驱动
力的第一主成分、第二主成分和第三主成分的贡献率分别为 %、%
和 %,反映出绿洲土地利用/覆盖变化驱动力因子的综合性与复杂性,其
中,社会经济驱动力在黑河中游土地利用/覆盖变化中起到主导作用,自然驱动
力相对来说作用较小。在驱动机制方面,该区域在近些年实施了西部大开发战
略、再造河西秀美山川工程、以及退耕还林还草等政策,还有城市化进程的不
断加快,这些都加速了各种土地利用/覆被类型的变化。另外,农业人口也是一
个方面,过去近 25 年间,人口增加了 %。随着区内人口急剧增多,在干旱
区绿洲土地生产力提高有限的情况下,只能通过增加土地面积来达到生产更多
生活必需品的目的。人口数量增长与耕地面积的变化有明显的相关关系,二者
II
西北师范大学硕士毕业论文
的相关系数为。人口的不断增加,耕地面积也在增加,新增耕地来源主要
是开发未利用土地中的滩涂、荒草地;如黑河中游 2004 年开发未利用土地中的
滩涂、垦荒地而转化的新增耕地面积为。传统种植业效益下降也是促
成土地利用/覆被变化的一个要素,在 2007 年,国家没有免除农业税之前,由于
农业生产资料价格的上升,导致传统种植业利润的下降,相应地农民依据市场
价格变化大力调整农业产业结构。
第三部分,依据国际土地/覆被变化研究的热点,利用遥感和地理信息系统分
析土地利用/覆被变化的时空分析。选取的研究区域为甘州和临泽。使用的卫星
资料是美国 1987 年 7 月 Landsat 5 TM 和 1999 年 8 月 Landsat 7 ETM+卫星影片,
使用美国 ITT ENVI 软件解译,转入地理信息系统平台,利用 ESRI ArcGIS
软件的空间分析模块进行分析,得出两期 13 年间土地利用/覆被类型变化概率矩
阵,并且制作了各种土地空间变化图。依据景观生态学的学科理论,对研究区域
各种景观进行分类,并且制作了景观生态图。
第四部分,根据国际土地利用/覆被变化所阐明研究热点——对未来 5-50 年的
土地利用/覆被变化预测研究。研究区域扩展为河西绿洲张掖市,研究采取的方
法是利用 Markov 预测模型对土地利用/覆被类型的在未来 5 年度预测。根据河西
绿洲张掖市 2002 年、2003 年和 2004 年 3 个时点的土地变更详查数据,应用马
尔科夫过程模型预测了未来 5 年内河西绿洲张掖市土地利用结构变化。以上模型
运算在著名的数学软件 Matlab 平台上运行的。结果表明: (1) 2006 年
~2010 年 5 年间,河西绿洲张