| 题名 | 干旱区土地利用/覆盖变化模拟、土壤水盐空间异质性及水资源开发潜力研究——以黑河流域为例 |
| 作者 | 张勃 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 水资源约束 空间分析 土地利用／覆盖变化 土壤水盐 空间异质性 地统计 开发利用潜力 黑河中游 |
| 其他题名 | Study on Land Use and Land Cover Change Modeling, Spatial Heterogeneity of Soil Moisture and Salinity Contents and Potential of Water Resources Exploitation in Arid Zone A Case Study of Heihe River Drainage Basin |
| 中文摘要 | 本文以黑河流域中上游地区为例，初步探讨了干旱区水资源利用潜力、土地利用／覆盖变化模拟以及与土地利用／覆盖变化息息相关的土壤水分和盐分变化。1运用CLUE-S模型模拟该黑河中上游地区未来土地利用／覆盖变化模拟时段为2001-2020年。模型采用2000年黑河流域TM图象解译的土地利用图，将其转化为grid格式，每个grid代表面积为100hm~2，将土地利用类型重分类为：（1）耕地，（2）林地，（3）草地，（4）水域，（5）城镇用地，（6）未利用地。用回归分析的方法，选择了对该地区土地利用／覆盖变化有重要贡献的7种驱动因子，即：与城市的距离、与河流的距离、与道路的距离、人口密度、海拔、坡度、坡向。用ArcView空间分析的方法建立驱动力文件，用SPSS10.0的logisticregression功能分析每种驱动力的权重（β值），建立logistic方程，并将其输入到模型中。模型将水资源作为约束机制，建立了3种水资源总量的情景假设，即模拟该地区可利用水资源总量分别为18*10~8m~3，26.5*10~8m~3时，35*10~8m~3砰时的土地利用／覆盖变化，（1）在三种情景假设下，到2020年模拟的耕地面积分别为：22.83*10~4hm~2、28.7*10~4hm~2、33.78*10~4hm~2，耕地面积都在减少，且耕地面积的减少量与水资源总量呈负相关。（2）林地面积变化的总趋势是增加，且增加量较大，水资源总量越大，林地面积的增加就越多。三种情景假设下，林地面积的增加量分别为：19.88*10~4hm~2，46.28*10~4hm~2，83.98*10~4hm~2。（3）草地面积在三种情景下也在增加，且水资源总量越大，草地面积增加的越多，草地面积由模拟开始年的114.25*10~4hm~2，增加到情景假设1的118.17*10~4hm~2、情景假设2的127.24*10~4hm~2和情景假设3的129.67*10~4hm~2。（4）在三种情景假设下，水域面积的变化都不明显，情景1下，水域面积没有变化，情景2和情景3下，水域面积有少量增加。（5）城镇用地在情景1下没有变化，情景2下增加了19.5％，情景3下增加了59.19％。（6）未利用地面积持续减少，且减少量很大，三种情景下分别为：6.28％，35.98％，63.65％。用ROC方法对模型进行检验，结果显示，各种土地类型的拟和度分别为，耕地：0.792，林地：0.841，草地：0.825，水域：0.798，城镇用地：0.779，未利用地：0.902。拟和度均大于0.75，拟和度较好。2．运用地统计学方法分析张掖绿洲及绿洲荒漠过渡带土壤水盐空间异质性I以中游张掖绿洲为研究区，运用地统计学方法对绿洲及绿洲荒漠过渡带土壤水盐含量的空间异质性进行了定量的分析研究。主要结论如下：（l）对荒漠绿洲过渡带南北方向上土壤水盐含量在不同地貌部位，不同景观类型，不同土壤层次的统计特征和地统计特征的进行了分析与比较。同时对土壤水分和盐分含量在不同地貌部位和不同土壤层次进行了相关性分析与比较。结果表明：①绿洲区土壤水分含量高于绿洲一荒漠过渡带上的土壤水分；除六坝乡以外，其余研究区过渡带上的土壤盐分含量高于绿洲区。过渡带上的土壤水盐变异程度高于绿洲区，为强变异程度。②除靖安乡以外，其余研究区土壤盐分含量在过渡带由表层向下逐渐增加。各试验区土壤水分和盐分含量在土壤层次上基本具有相同的变化规律。在10cm土层，土壤水分和盐分含量之间具有显著的负相关性。③土壤水分和盐分含量在洪积扇区（六坝乡和安阳乡）无相关性，在冲积平原区（靖安乡和合黎乡）存在极显著的负相关性。土壤盐分含量的变异程度大于土壤水分含量的变异程度。（2）对绿洲区土壤水分含量的空间异质性研究，得出以下几点结论：①土壤水分含量的数据服从正态分布，东西方向上无变化趋势，南北方向上可用二次函数进行拟合。②各层土壤水分含量的变异程度都比较大，均大于50％。各层土壤水分含量均具有明显的空间分布格局，空间结构性好，且空间格局具有极显著的相关程度。③土壤水分含量的空间分布格局在0°、60°和120°方向上存在明显的各向异性。0°方向上土壤水分的空间分布格局受人为因素影响较小，空间结构性最好，且空间分布格局为由南向北逐渐减小；60°方向上土壤水分的空间分布格局受人为影响因素较大，空间结构性一般，且空间分布格局较为复杂，越向西北结构越复杂，越向东南结构越好，呈明显的减小趋势，与土地利用类型的分布格局相吻合。土壤水分的空间分布格局，分别在南部和西南部、东北部和东南部存在相同的空间分布格局，表现为各向同性，其余方向表现为各向异性。3．定量评价黑河中游地区水资源开发利用潜力主要针对黑河中游地区面临的水资源问题，并引入水资源潜力理论，全面分析了黑河中游地区水资源状况及其开发利用现状、开发利用程度以及开发利用潜力等，并提出了合理开发利用水资源，挖掘水资源潜力的对策及建议。运用层次分析法和模糊综合评价法，较为客观地评价了黑河中游地区水资源的潜力，结果显示：黑河中游地区水资源开发利用已处于发展阶段V_2，水资源开发利用仍然保持上升势头，潜力综合评分值较高达到0.5349，说明该地区水资源的进一步开发利用尚有一定潜力。其中，民乐、甘州、临泽处于水资源开发利用的发展阶段V_2，山丹、高台已经处于水资源开发利用过II程的饱和阶段V_3。潜力综合评分值甘州区最高为0.5864，表明开发的潜力最大；山一丹县最低，为0.2172，表明开发利用的潜力最小。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 192 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22070]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张勃. 干旱区土地利用/覆盖变化模拟、土壤水盐空间异质性及水资源开发潜力研究——以黑河流域为例[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
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