新疆于田县人文因子时空变化及对景观格局影响

第一章   绪论

1.1  研究目的及意义

中国西北干旱区生态系统相对脆弱，自然和人文论文代写两个方面同时影响着景观格局的演变和发展，在自然因素方面，主要受到当地气候条件和水资源的丰枯变换。
而植被作为自然景观中一个非常重要的指示指标，对于自然生态系统的发展变化意义重大。近年来大量研究表明人文因子要素已经产生了在全球和区域尺度这一空间指标及较长时间序列上这一时间指标上对地表过程施加着不可估量的影响。
但是，人类活动的研究主要集中在定性描述，而在定量化研究过程中存在着很大难度，主要研究方向大多集中于土地利用方式和类型及其生态建设方面，难以在一定区域尺度上辨析人为因素影响的水平和权重。因此，定量分析人文因子的在时间上和空间上的变化对于如何调控人类自身活动方式以实现人与自然和谐发展具有实际参考价值和现实意义。
本文以新疆于田县作为研究区，利用统计资料结合现场调查提取连续人文因子,通过相关分析、时间序列、因子分析等分析方法，对人文因子变化特征进行空间化处理；利用 MODS 系统讨论人文因子的空间变化；由遥感数据提取的多期景观格局指数方法分析了分析了于田绿洲山地、绿洲、荒漠景观指数及与人文因子的相关性；通过以上工作对新疆于田县人类活动进行动态评价，提出可持续发展对策。
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1.2 自然及其人工景观格局动态的国内外研究综述

自然景观是指地球表面未经人类干预的生物群落与非生命环境在特定时间和空间内的有机组合。根据生态系统对于人类活动的响应程度，生态系统可以分为自然、半自然和人工生态系统三大系统。人工、自然景观边界是比较模糊的，难以明确界定，往往在两个类型间存在过渡地带。
  对于自然景观的研究主要集中在两个方面：一是对自然景观的理论、机理等的研究；二是对自然现象和人类活动对于自然景观的干扰和影响。人类活动都不同程度的影响着自然生态系统的结构和稳定性。赵慧霞、吴绍洪、姜鲁光等人做了气候变化的脆弱性对自然生态系统影响的评价研究得出了生态系统脆弱性分析和评价是适应和减缓气候变化的关键和基础，已成为近年来气候变化领域和生态学领域的研究热点的结论。李克让等人介绍和分析了生态系统的脆弱性敏感性和阈值的概念中国生态环境的敏感带和脆弱性，脆弱性评估和中国生态系统脆弱分布以及自然生态系统的可持续性和适应减缓对策。陈钧财和赖良奎浅析了洪水作用对自然生态系统的影响，主要在于：土壤侵蚀和泥沙输移、水环境和野生动物三个方面。赵江红等人采用GIS手段设计人为活动对自然生态系统的干扰，建立“人为活动对自然生态系统干扰分析评价系统。雷冬梅等人从流域自然生态系统的组成结构及其功能入手，总结了水力发电站对其的影响：信息传递和物质能量流动、生态服务功能价值的影响、生态系统稳定性三个方面的影响。
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第二章  1990-2010 年新疆于田县人文因子特征分析

2.1 研究区概况

本项目研究工作的选择范围是新疆维吾尔自治区于田县全境，位于中国新疆维吾尔自治区西南部，昆仑山脉北麓，与西藏自治区交界处。于田县位于东经81º09＇~82º51＇，北纬 35º14＇~39º29＇，东连民丰，北临塔克拉玛干大沙漠与沙雅县相接壤，西临策勒县，南与西藏自治区改则县、日吐县相接，全县总面积达3.95万平方公里。南北长约466公里，东西宽30~120公里，地形呈牛腿状。于田县辖2个镇、13个乡、3场、1个老城区办事处，174 个行政村。是一个以维吾尔族为主的少数民族聚居区。全县地势南高北低，南北高差3500米。且自南向北形成高山、绿洲、戈壁、沙漠等地貌单元，并有典型的冰川、冻土、火山、沙漠等地貌类型。于田县隶属暖温带内陆干旱荒漠气候，南部山区冷凉，半温润气候区，中部平原暖温干旱气候区和北部暖温极端干旱沙漠气候区。本县气候的主要特点是：四季分明、昼夜温差大，热量资源丰富，光照充足，降水稀少，蒸发量大，春夏多风沙和浮尘等灾害天气。多年平均气温为11.6 摄氏度，多年平均降水量47.7mm，蒸发量为 2432.1mm，北部沙漠地带降水量仅为12毫米，多年平均相对湿度为42%，年日照总数为 2769.5 小时，日照率为62%，平原区年总辐射量为143卡/平方厘米，是辐射高值区，大部分灌区多年平均无霜期为213天。平原绿洲年平均风速1.8米/秒，风速以春季最大，平均2.2米/秒，秋冬季最小，平均为1.4米/秒，春季盛行东北风。
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2.2 新疆于田县人文因子指标筛选及特征分析

本文中新疆于田县这一研究区的地貌类型从南向北依次是山地、绿洲、荒漠等基本地貌单元，克里雅河纵贯南北，315国道贯穿全县西东，克里雅河这一内陆河流达理雅博依乡的尾闾绿洲为止。于田县境内主要河流是克里雅河，发源于昆仑山，自南向北经于田绿洲、荒漠、沙漠，直到达理雅博依乡，并形成达理雅博依尾闾绿洲。
近年来，随着人口和经济的不断增加和发展，人口对生境的认识程度和依赖性得到更深层次的强化。人类活动在时间和空间范围内对生态系统施加的各类影响，有一部分指标可以实现量化，但是仍有部分指标在实现空间量化的时候存在着不同程度的困难。因此，本文基于1990~2010年这连续二十年的新疆统计年鉴及地方县志资料，在分析主要的对草场林地、生境、水源地开发和水资源利用等产生重要影响的自然景观的人文因子指标的基础上，就能够从众多指标进行有效的筛选，并且可以得出本研究实际可用的各种指标。
筛选合理指标必须符合一定的要求。本文的选取主要包含以下几个基本原则：1）筛选指标须内容明确，并且充分反映自然景观变化；2）指标时间上为连续年份，在空间上就以县界为研究边界；3）所选指标应尽可能简洁化和目标单位的一致性；4）受资料的制约限制，在TM分辨率下一些个指标可近似认为在研究时间段内不发生较大的改变；5）在空间上要以于田县全县提取、在时间序列上部分指标要求具备连续性。
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第三章  基于 MODS 模型的于田县各乡镇人文因子对比分析.............20
3.1 人文因子的提取与空间化处理........................................................20
3.2 于田县各乡、镇人文要素变化特征.................................................22
3.3  基于 MODS 模型的分区系统特征对比 .........................................27
3.3.1 绿洲系统空间化人文因子特征.....................................................27
3.3.2 山地系统空间化人文因子特征.....................................................28
3.3.3 荒漠系统空间化人文因子特征.....................................................28
第四章  基于因子分析法的人文因素变化特征空间综合......................30
4.1 因子分析法原理和步骤..................................................................30
4.1.1 因子分析原理...............................................................................31
4.1.2 因子分析步骤方法......................................................................31
4.2 分析过程和结果.............................................................................33
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第五章 于田县景观格局对人文因子时空变化的响应

任何一个地区景观格局的演化过程都是相当复杂的，其影响因素也各有不同。但是，随着人类生产力和科技的一次又一次的跨越，人类在景观格局演变过程中充当着越来越重要的角色。人类活动的范围和强度在很大程度上决定着生态系统演变的进程。近三十年来，对于田绿洲稳定性土地利用方式等从各个方面做了大量的研究，比如艾合买提·吾买尔就于田绿洲的脆弱生境成因并做出了生境脆弱性评价，指出人类活动的破坏活动是激化生态脆弱性的根本因素；张虎等人通过新疆于田县土地利用变化的动态 SD 仿真研究指出了耕地、交通用地、建设用地呈现的不断增加的趋势。总之，在恶劣的自然生境和于田县人口不断增长所造成的连锁反应的双重压力之下，两者之间的矛盾变得越来越不可调和，但是为了实现地区的可持续发展，就必须分析清楚人文因子的活动队自然生境和景观格局的影响力，进而采取有效措施，发挥人口这一最主观能动作用的因子，改善生境，借此实现人类与周边环境和谐共存。

5.1 基于土地利用方式变化基础上的景观格局动态分析

在数据来源与处理方面，选取于田县 LANDSAT 1990年10月TM、1999年9月ETM、2010年8月ETM图像，并通过2011年10月野外调查和目视判读进行景观的类别分析，分类标准见表 5.1。基本采用目视判读，利用ArcGIS进行了数字化处理，在判读过程中，充分考虑地形、地貌的影响，并于2012 年8月开展了沿克里雅河道道的GPS定位工作。利用实测的土地类型与遥感图像的不同斑块对照，基本上采用目视判别生成矢量化图层，用于景观空间分析和统计。
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结论

本文通过对新疆于田县这一典型人类活动地域的人文因子的时空变化特征分析，及其在此基础上对于景观格局的施加影响的分析，得出如下主要结论：

（1）在人文因子的提取与处理过程中，人文因子统计数据：1）人口数量/人口密度（人）；2）城市化率（%）；3）国民生产总值（GDP）（万元）；4）人均 GDP（元）；5）农林牧业产值（万元）；6）耕地面积（千公顷）；7）播种面积（千公顷）；8）有效灌溉面积（千公顷）；9）粮食产量（吨）；10）年底牲畜头数（万头）；11）总产肉量（吨）。

（2）在时间序列方面，人口年平均增长率高达1.66%；城镇化率增长非常缓慢；人均GDP在二十年间增长7倍；单从土地面积上看，播种面积>耕地面积>有效灌溉面积，且耕地面积增长 28%、播种面积增长16.6%、有效灌溉面积则提高29%；畜牧业存栏量、总肉产量增长均接近3倍，而且两者相关系数高达0.956，在人均占有存栏量由2.9增长到3.5。

（3）在空间化人文因子空间差异性特征分析方面，借助MODS模型，自南向北依次为山地、绿洲、荒漠；采用因子分析法把农林牧渔产值、年底牲畜头数、总产肉量；GDP、人均 GDP；城市化率、粮食产量，人口密度等8个人文因子分别用农林牧发展水平、经济消费水平、绿洲覆被水平和人口负荷水平4个公因子反映。
（4）借助于土地利用方式变化基础上的景观格局动态分析，确定自然景观格局的基本变化特征：林地、草地、沼泽地、未利用地面积呈现逐渐降低趋势，而与人文要素关系密切的耕地、居民用地面积增加，人类活动不断加强。...........

参考文献（略）