近23年來LUCC影響下的精河縣生態(tài)環(huán)境效應(yīng)定量研究

摘要：以1990-2013年間4期Landsat影像作為基本信息源，分析了精河縣近23年土地利用與覆被的變化過程及其所帶來的生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)果表明：①1990-2013年精河縣土地利用類型中水體面積變化不大，耕地、干涸湖床的規(guī)模朝擴(kuò)大的方向發(fā)展，耕地的面積則由1990年的2.15×104 hm2增加到2013年的8.84×104 hm2，其中有1.83×104 hm2的林草地轉(zhuǎn)入，占轉(zhuǎn)入量的20.78%，干涸湖床則有42.67%的鹽堿地和13.38%的其他地類轉(zhuǎn)入。②通過分析精河縣生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)發(fā)現(xiàn)，1990-2013年精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化較大，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)在1990-1998年有明顯的上升趨勢(shì)，由1990年的0.501 6上升到1998年的0.545 7；而在1998-2013年精河縣生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，由1998年的0.545 7上升到2013年的0.502 7。通過土地利用轉(zhuǎn)換和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)率的響應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，林草地、水體、耕地面積的變化是影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要因素，所以退耕還林還草和合理利用水資源是改善研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的有效手段。本研究可以更好地為精河縣土地資源的可持續(xù)利用和大力開展生態(tài)文明建設(shè)提供參考，對(duì)精河縣改善土地生態(tài)環(huán)境具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：土地利用/覆被變化；生態(tài)環(huán)境效應(yīng)；精河縣

中圖分類號(hào)：S181；F323.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）14-3574-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.011

Abstract： The Jinghe county was chosen as study area to do some research about LUCC and ecological effect based on Landsat from 1990 to 2013. The results showed that：①The Jinghe county land use types of water areas changed little， however，the scale of cropland，dry lake bed areas expanded. The areas of cropland increased from 2.15×104 to 8.84×104 hm2 in 1990-2013， including 1.83×104 hm2 forest and grassland which accounted for 20.78% of the transfer amount. 42.67% saline-alkali land and 13.38% other land types transferred into dry bed areas.②Based on the regional ecological environment comprehensive index，it was found that the ecological environment quality of Jinghe County changed greatly in 1990-2013， the environment comprehensive index increased from 0.501 6 to 0.545 7 in 1990-1998，and fell from 0.545 7 to 0.502 7 in 1998-2013. Through the response of land use conversion and the eco-environment quality contribution rate analysis，it was found that changes of forest and grassland，water areas，and cropland were the main factors that influenced the quality of the regional eco-environment changes，so returning farmland to forest and grassland and rational utilization of water resources were effective means of improving the quality of ecological environment in the study area. The results could provide reference to the sustainable use of land resources and the construction of ecological civilization，and had important theoretical and practical significance to improve the land ecological environment in Jinghe County.

Key words： LUCC； ecological environmental effect； Jinghe County

在人類對(duì)生態(tài)問題關(guān)注加強(qiáng)，對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)倍增的背景下，20世紀(jì)70年代國際上提出了生態(tài)安全這樣一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域，而土地生態(tài)作為生態(tài)安全的最重要部分，關(guān)系到一個(gè)區(qū)域整體生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[1]。20世紀(jì)90年代以來，隨著資源、環(huán)境和人口問題的日益突出，土地利用/覆被變化（LUCC）研究已成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)課題[2]。自1995年“國際地圈—生物圈計(jì)劃”和“全球環(huán)境變化人文計(jì)劃”聯(lián)合提出LUCC研究計(jì)劃以來，迅速引起國際社會(huì)與地理學(xué)家的廣泛關(guān)注，研究在國內(nèi)外普遍展開，業(yè)已成為地理學(xué)綜合研究的國際性前沿課題[3，4]。土地利用是指人類有目的地開發(fā)利用土地資源的一切活動(dòng)，而土地覆蓋則是指地表自然形成的或者人為引起的覆蓋狀況，土地利用/覆蓋變化是全球變化研究的重要組成部分之一，在全球環(huán)境變化和可持續(xù)發(fā)展中占有重要的地位，已被列入“國際地圈與生物圈計(jì)劃（IGBP）”的核心項(xiàng)目[5]。土地利用變化可引起許多自然現(xiàn)象和生態(tài)過程的變化，如土壤養(yǎng)分和水分的變化、地表徑流與侵蝕、生物多樣性的分布和生物地球化學(xué)循環(huán)等，因此研究土地利用變化及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響對(duì)于了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境乃至全球環(huán)境變化具有重要的意義[6，7]。

LUCC及其生態(tài)效應(yīng)研究是當(dāng)前地理學(xué)全球變化研究的核心內(nèi)容之一[8]，有關(guān)研究主要集中于區(qū)域土地利用/土地覆蓋變化對(duì)區(qū)域氣候、水文效應(yīng)以及對(duì)土壤養(yǎng)分和生物多樣性的影響等方面[9-11]。近年來，與人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的LUCC生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究也逐步得到加強(qiáng)，許多學(xué)者開始探討LUCC的生態(tài)效應(yīng)，越來越多的學(xué)者也意識(shí)到土地利用變化中的生態(tài)經(jīng)濟(jì)分析，尤其是土地利用/覆蓋變化的生態(tài)效應(yīng)定量研究勢(shì)在必行[12]，如王根緒等[13]基于遙感影像獲得土地利用數(shù)據(jù)，分析了1987-2000年黑河流域生態(tài)環(huán)境變化特征；郝慧梅等[14]以榆林市為研究區(qū)，把整個(gè)研究期劃分為前、后兩個(gè)時(shí)間段（1987-1999年，1999-2002 年），并按不同的空間尺度，探討了客觀測(cè)評(píng)區(qū)域土地利用變化生態(tài)效應(yīng)的思路和方法；王文娟等[15]以1987-2000年間的Landsat/TM影像作為基本信息源，利用GIS空間分析和地統(tǒng)計(jì)分析功能，從景觀生態(tài)學(xué)角度構(gòu)建生態(tài)效應(yīng)指數(shù)來反映三江平原東北部地區(qū)土地利用/土地覆被變化所帶來的生態(tài)效應(yīng)，并且定量評(píng)價(jià)了該區(qū)生態(tài)效應(yīng)與土地利用之間的關(guān)系；莫宏偉等[16-18]運(yùn)用地理學(xué)信息圖譜研究方法，對(duì)榆陽區(qū)土地利用變化、生態(tài)服務(wù)價(jià)值及其土地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)變化的時(shí)空分異特征進(jìn)行了分析；文琦等[19]研究分析了土地利用變化對(duì)陜北榆林市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值造成的響應(yīng)。

綜上可以發(fā)現(xiàn)，土地利用/覆被變化對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響非常重大，尤其像處于西北內(nèi)陸的艾比湖流域精河縣這種生態(tài)脆弱、受人為因素干擾演化速度較快的區(qū)域，土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境有著不可小視的影響。精河縣地處西北內(nèi)陸干旱區(qū)，毗鄰中國著名大風(fēng)口——阿拉山口主風(fēng)口，境內(nèi)有新疆第二大咸水湖——艾比湖，生態(tài)環(huán)境相當(dāng)脆弱[20]。而且精河縣所處的艾比湖區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問題也已成為繼塔里木河之后新疆的第二大生態(tài)熱點(diǎn)，它嚴(yán)重地威脅著艾比湖區(qū)乃至天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)其生態(tài)環(huán)境綜合治理刻不容緩[21]，本研究利用多期遙感影像對(duì)近24年來精河縣這一典型地區(qū)的土地利用動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析了該地區(qū)的生態(tài)效應(yīng)變化情況，為精河縣以及艾比湖流域的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)積極保護(hù)生態(tài)、土地資源可持續(xù)利用和大力開展生態(tài)文明建設(shè)提供參考。

1 研究區(qū)概述

精河縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部、準(zhǔn)噶爾盆地西南邊緣、天山支脈婆羅科努山北麓，距烏魯木齊市423 km。地理坐標(biāo)為東經(jīng)81°46′-83°51′，北緯44°02′-45°10′之間，東西長166 km，南北寬約134 km，總面積11 275 km2[22]。東鄰烏蘇市，南接伊寧縣和尼勒克縣，西與博樂市毗鄰，北與托里縣接壤。縣城精河鎮(zhèn)東距烏魯木齊425 km，東鄰烏蘇市，西鄰博樂市，南鄰尼勒克縣、伊寧縣，北鄰?fù)欣锟h。行政區(qū)劃上屬于博爾塔拉蒙古自治州（博州），約占博州總面積的37%，東接烏蘇縣，南接伊犁地區(qū)的尼勒克縣。地形南高北低，自南向北呈扇狀坡面，南部為山區(qū)，中部為平原，中部山前為沖積—洪積傾斜平原，北部為沖積—洪積平原，地形平坦、開闊，大部分地下水位偏高，多為鹽堿沼澤地帶，艾比湖在扇形下緣最北；南部為山區(qū)，屬婆羅科努山及其支脈[23]；有精河、大河沿子河、托托河、阿恰勒河等4條較大河流及艾比湖等水系。精河縣氣候?qū)俚湫偷谋睖貛Ц珊祷哪痛箨懶詺夂颍饕攸c(diǎn)是光照充足，冬夏冷熱懸殊，晝夜溫差大，干燥少雨，蒸發(fā)量大，春季多風(fēng)沙、浮塵天氣；日照時(shí)間長，年日照達(dá)2 700多h，無霜期170多d，1月平均氣溫-15 ℃，7月平均氣溫26 ℃，極端最低氣溫為-34 ℃，極端最高氣溫為42 ℃；年平均降水量102 mm[24]。

2 數(shù)據(jù)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以1990、1998、2011和2013年各年9月獲得的Landsat遙感資料為基本信息源，運(yùn)用ENVI軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本研究采用了人機(jī)屏幕勾繪解譯分類的方法——目視解譯法，利用圖像的影像特征和空間特征，如色彩、形狀、大小、陰影、紋理、結(jié)構(gòu)和相對(duì)空間位置等，與多種非遙感信息資料如地形圖、野外實(shí)地調(diào)查結(jié)果，再結(jié)合該地區(qū)生物分布的地學(xué)相關(guān)規(guī)律，進(jìn)行綜合分析和邏輯推理的思維過程。結(jié)合本次研究的目的和研究區(qū)的特點(diǎn)，參照不同的標(biāo)準(zhǔn)和分類指標(biāo)，將研究區(qū)的土地類型劃分為耕地、林地、水體、干涸湖床、鹽堿地、沙漠與其他地類7個(gè)一級(jí)類型，其中其他地類包括居民點(diǎn)及工礦用地、交通用地、裸土地、荒灘、荒坡及其他未利用土地。在分類后對(duì)分類結(jié)果采用最常用的Kappa系數(shù)法進(jìn)行精度檢測(cè)。生態(tài)效應(yīng)分析中各類土地覆蓋類型生態(tài)環(huán)境質(zhì)量賦值在[0，1]內(nèi)，在借鑒了楊述河等[25]的研究并結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)和本次研究的具體目標(biāo)加以修訂，即以水體的生態(tài)價(jià)值為最高，生態(tài)指數(shù)賦值較高；研究區(qū)內(nèi)的耕地主要為旱地，因此賦值在全球耕地平均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值比例的基礎(chǔ)上依研究區(qū)現(xiàn)狀有所調(diào)整；由于研究區(qū)內(nèi)沙漠生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能低于林地，其賦值相應(yīng)降低；其他土地利用類型依據(jù)生態(tài)價(jià)值指數(shù)比例關(guān)系確定。

2.2 模型與方法

2.2.1 土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣 通過土地利用轉(zhuǎn)移矩陣描述各種土地利用類型之間的轉(zhuǎn)換情況，能夠清晰地反映下列變化：一是兩時(shí)期各種土地類型面積變化情況；二是土地利用類型從前一個(gè)時(shí)期向后一個(gè)時(shí)期的轉(zhuǎn)移去向比率；三是一個(gè)時(shí)期中土地利用類型由前一個(gè)時(shí)期土地利用類型的轉(zhuǎn)移來源比率。轉(zhuǎn)移矩陣[26]的數(shù)學(xué)形式為：

Sij=S11 S12 S13 … S1nS21 S22 S23 … S2nS31 S32 S33 … S3n… … … … …Sn1 Sn2 Sn3 … Snn

式中，S為土地面積，n為土地利用的類型數(shù)，i、j分別為研究期初與研究期末的土地利用類型序號(hào)。

2.2.2 生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù) EVt=（LUi×Ci）/TA，其中，EVt為t監(jiān)測(cè)時(shí)期某一區(qū)域的生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)；LUi和Ci為該監(jiān)測(cè)時(shí)期該區(qū)域內(nèi)第i類土地利用類型面積和質(zhì)量賦值；n為區(qū)域內(nèi)所具有的土地利用類型數(shù)量，TA為該區(qū)域土地總面積。區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)可定量表征某一區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的總體狀況。

2.2.3 區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)變類型生態(tài)貢獻(xiàn)率 區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)變類型生態(tài)貢獻(xiàn)率，指某一種土地利用變化類型所導(dǎo)致的區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的改變，其表達(dá)式為：

LEI=（LEt+1-LEt）LA/TA

式中，LEt+1和LEt指某一土地利用變化類型所反映的變化末期和初期土地利用類型所具有生態(tài)質(zhì)量指數(shù)；LA指該變化類型的面積；TA指該研究單元（如縣級(jí)行政單元）的總面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 精河縣土地利用/覆被變化分析

以1990、1998、2011和2013年獲得的Landsat遙感影像為基本信息源，在確定分類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，在ENVI中以監(jiān)督分類為手段，選擇最大似然法對(duì)4幅影像進(jìn)行自動(dòng)解譯分類，獲得研究區(qū)的土地利用數(shù)據(jù)，從而得到以下4期精河縣土地分類圖，1990-2013年各年分類精度數(shù)據(jù)主要來自ENVI軟件，總體精度分別為99.49%、98.11%、98.52%、99.05%，而Kappa系數(shù)分別為0.994 1、0.977 8、0.982 7、 0.988 9，達(dá)到分類精度要求。各年土地利用/覆被變化分類如圖2所示。

土地利用現(xiàn)狀是長期以來，人類根據(jù)土地自然特性和社會(huì)需要，對(duì)土地進(jìn)行改造培育使用的結(jié)果，或者說是土地利用過程當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài)[27]，對(duì)土地利用現(xiàn)狀的分析，可以發(fā)現(xiàn)土地利用中存在的問題及優(yōu)勢(shì)，為進(jìn)一步合理開發(fā)利用土地、協(xié)調(diào)人地關(guān)系奠定基礎(chǔ)[28]。而土地利用類型的變化主要反映在不同類型土地面積總量的變化，由表2及圖3可以看出研究區(qū)1990-2013年土地利用變化情況。

由圖3可知，1990年精河縣各類土地類型中主要以水體、干涸湖床、沙漠以及其他地類為主，而在1998年卻以林草地、鹽堿地、沙漠和其他地類為主；結(jié)合表2發(fā)現(xiàn)，1990-1998年精河縣各類土地類型中耕地、林草地、鹽堿地的面積增加比較明顯，增加量都在3×104 hm2以上；而沙漠和其他地類的面積有所減少，其余土地利用類型面積變化不大。林草地面積增加的主要來源是耕地（0.16 hm2）及其他地類（7.385×104 hm2）的轉(zhuǎn)入，分別占轉(zhuǎn)入總量的2.30%、 77.71%，林草地的增加主要源于對(duì)于未利用與難利用地的綜合整治，以及對(duì)于不適合農(nóng)地利用類型的土地進(jìn)行退耕還草，還有由于農(nóng)田防護(hù)林、水源涵養(yǎng)工程等促進(jìn)了精河縣的生態(tài)退耕與植樹造林使得森林面積的增加。耕地面積的增加主要來源是林草地和其他地類，其中林草地面積占轉(zhuǎn)入量的27.65%。干涸湖床也有24.05%的鹽堿地和57.71%的其他地類轉(zhuǎn)入；其他地類增加的面積主要由沙漠和鹽堿地面積轉(zhuǎn)化而來。水體面積的減少、干涸湖床和鹽堿地面積的增加說明了艾比湖的生態(tài)環(huán)境惡化，而耕地和林草地面積的增加導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水量進(jìn)一步增加，對(duì)水體面積的減少有一定的影響。

由表2和圖3可知，2011年精河縣土地利用類型中主要以耕地、沙漠和其他地類為主，而且相對(duì)于前一研究時(shí)段，林草地和干涸湖床的面積大幅度減少，林草地面積的減少主要是有8.6×103 hm2的耕地和6.86×104 hm2的其他地類的轉(zhuǎn)出；而干涸湖床面積的減少主要是由于有1.34×104 hm2轉(zhuǎn)向鹽堿地，占轉(zhuǎn)出量的25.11%；沙漠面積增加主要是有3.27×104 hm2的其他地類轉(zhuǎn)入，占轉(zhuǎn)入量的34.54%。林草地面積的急劇下降，干涸湖床面積的減少，沙漠面積增加說明精河縣的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。

2011-2013年精河縣林草地、鹽堿地面積有所降低，而耕地和干涸湖床的面積增加明顯，尤其是干涸湖床的面積增加4.14×104 hm2，主要是由于有2.75×104 hm2的鹽堿地轉(zhuǎn)入，占轉(zhuǎn)入量的41.67%；而林草地的面積減少比較明顯，由2011年的4.82×104 hm2減少到了2013年的1.81×104 hm2，主要是由于有1.07×104和2.34×104 hm2轉(zhuǎn)向耕地和其他地類。干涸湖床和耕地面積增加、水體面積減少說明精河縣用水量增加，而鹽堿地面積的增加說明精河縣的鹽堿化進(jìn)一步加劇，生態(tài)環(huán)境惡化。

表3為1990-2013年精河縣土地利用類型面積變化轉(zhuǎn)移矩陣。由表3可知，1990-2013年精河縣水體面積變化不大，耕地、干涸湖床的規(guī)模朝擴(kuò)大的方向發(fā)展，其中耕地的面積則由1990年的2.15×104 hm2增加到2013年的8.84×104 hm2，其中有1.83×104 hm2的林草地轉(zhuǎn)入，占轉(zhuǎn)入量的20.78%；干涸湖床則有42.67%的鹽堿地和13.38%的其他地類轉(zhuǎn)入。耕地面積的增加說明精河縣由于人口增加需要以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)未利用地中可作為土地資源的土地開發(fā)，以及對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)的開墾；而沙漠和鹽堿地面積減少則說明精河縣的生態(tài)環(huán)境有所改善。

3.2 基于LUCC的精河縣土地利用轉(zhuǎn)換與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)分析

土地利用類型的變化是導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量變化最直接的原因，其變化方向是否合理直接決定了生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量，即土地利用的生態(tài)效應(yīng)[29]。精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與區(qū)域土地利用覆蓋變化有著密不可分的關(guān)系，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的降低，部分區(qū)域沙漠化、鹽堿化均是人類不合理地利用土地經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的結(jié)果，在分析了精河縣的土地利用類型的變化后，結(jié)合各類土地覆蓋類型生態(tài)環(huán)境質(zhì)量賦值分析精河縣的土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，得出以下結(jié)論：

通過分析精河縣生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)（圖4）發(fā)現(xiàn)，1990-2013年精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化較大，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)在1990-1998年有明顯的上升趨勢(shì)，由1990年的0.501 6上升到1998年的0.545 7；而在1998-2013年精河縣生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，由1998年的0.545 7下降到2013年的0.502 7。在干旱區(qū)水資源是影響土地利用類型的決定因素，也是干旱區(qū)土地可持續(xù)利用的關(guān)鍵制約因素，干旱區(qū)有限的水資源數(shù)量和分布狀況是影響干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境的主導(dǎo)因子，對(duì)土地開發(fā)利用起著決定性作用，1990-1998年精河縣水體面積減少明顯，耕地和鹽堿地的面積增加，因此水體面積減少，鹽堿地面積增加導(dǎo)致精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降；而1998-2013年精河縣的水體面積雖有下降但不明顯，鹽堿地的面積卻明顯下降，沙漠的面積相對(duì)于1990年也有所下降，因此生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有明顯的上升。

通過計(jì)算得到導(dǎo)致研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化和引起生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的土地利用轉(zhuǎn)換類型對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)率，通過土地利用轉(zhuǎn)換和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)率的響應(yīng)分析得知，每一種土地利用轉(zhuǎn)換方式發(fā)生的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量也隨之動(dòng)態(tài)變化。表4給出了1990-2013年期間整個(gè)精河地區(qū)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境改善和退化的主要土地利用變化類型的貢獻(xiàn)率矩陣，可以看出伴隨著人類活動(dòng)對(duì)土地利用/覆蓋變化的影響，耕地、林草地和水體的退化已是區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的主要驅(qū)動(dòng)力。水體轉(zhuǎn)換為干涸湖床（0.548 7）、水體轉(zhuǎn)換為鹽堿地（0.426 5）、耕地轉(zhuǎn)換為沙漠（0.002 0）、耕地轉(zhuǎn)化為其他（0.203 2）、林草地轉(zhuǎn)換為干涸湖床（0.055 6）、林草地轉(zhuǎn)換為鹽堿地（0.036 0）是精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的主導(dǎo)土地利用轉(zhuǎn)換類型；當(dāng)然，林草地、水體、耕地面積的轉(zhuǎn)入則是區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善的主要來源，其中沙漠轉(zhuǎn)換為耕地（0.013 5）、鹽堿地轉(zhuǎn)換為林草地（0.012 9）、其他轉(zhuǎn)化為林草地（0.797 5）這3種土地利用轉(zhuǎn)換類型的生態(tài)貢獻(xiàn)率占精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善總貢獻(xiàn)率的很大比重。由此可見，林草地、水體、耕地面積的變化是影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要因素，所以退耕還林還草和合理利用水資源是改善研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的有效手段。而且在干旱區(qū)水資源是影響土地利用類型的決定因素，也是干旱區(qū)土地可持續(xù)利用的關(guān)鍵制約因素，干旱區(qū)有限的水資源數(shù)量和分布狀況是影響干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境的主導(dǎo)因子，對(duì)土地開發(fā)利用起著決定性作用，因此精河縣水體面積的變化和其他土地類型面積的變化引起了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化[29]?？傮w而言，伴隨著人類活動(dòng)對(duì)土地利用/覆被變化的影響，在發(fā)生土地利用轉(zhuǎn)換的同時(shí)，整個(gè)精河縣盡管同時(shí)存在著生態(tài)改善和退化的兩種趨勢(shì)，但其總體生境質(zhì)量變化不大，總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所上升。

4 結(jié)論

本研究通過對(duì)精河縣四期（1990、1998、2011和2013年）遙感影像進(jìn)行分類處理，劃分出水體、耕地、林草地、干涸湖床、鹽堿地、沙漠和其他地類7種土地利用類型，得到精河縣23年的土地類型變化數(shù)據(jù)，并在對(duì)研究區(qū)土地利用情況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，得到土地利用類型變化對(duì)于精河縣生態(tài)環(huán)境的影響，得出以下結(jié)論：

精河縣1990-2013年土地利用變化的總體情況為：水體面積變化不大，耕地、干涸湖床的規(guī)模朝擴(kuò)大的方向發(fā)展，其中耕地的面積則由1990年的2.15×104 hm2增加到2013年的8.84×104 hm2。耕地面積的增加說明精河縣由于人口增加需要大量開墾耕農(nóng)田；而沙漠和鹽堿地面積減少則說明精河縣的生態(tài)環(huán)境有所改善。

分析1990-2013年各年的土地類型轉(zhuǎn)移矩陣，發(fā)現(xiàn)其中增加面積最明顯的是耕地，有1.83×104 hm2的林草地轉(zhuǎn)入，占轉(zhuǎn)入量的20.78%；干涸湖床則有42.67%的鹽堿地和13.38%的其他地類轉(zhuǎn)入。大量林草地轉(zhuǎn)向耕地說明精河縣由于人口增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要開墾大量新耕農(nóng)田；干涸湖床則有42.67%的鹽堿地和13.38%的其他地類轉(zhuǎn)入，說明精河縣的鹽堿化現(xiàn)象有所改善。

依據(jù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，1990-2013年精河縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化較大，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)在1990-1998年有明顯的上升趨勢(shì)，由1990年的0.501 6上升到1998年的0.545 7，說明生態(tài)環(huán)境顯著改善；而在1998-2011、2011-2013年間精河縣生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)卻呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，由1998年的0.545 7下降到2013年的0.502 7。通過分析精河縣土地利用轉(zhuǎn)換類型對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)率發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)耕地、水體、林草地的變化是影響該區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要因素，所以應(yīng)該嚴(yán)格控制林草地的大量占用，加大耕地、水體退化的綜合治理，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，適度退坡耕地，有計(jì)劃地實(shí)施退耕還林還草，遏制該區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善。

本研究以干旱區(qū)內(nèi)陸湖流域的精河縣為例，分析了土地利用/覆被變化情況，以及土地利用/覆被變化對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響，可以為研究區(qū)環(huán)境變化評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支持，并揭示人類活動(dòng)對(duì)干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境變化的影響機(jī)制，為土地資源的合理利用和空間布局提供合理的依據(jù)，但在研究方法上仍然利用傳統(tǒng)方法。

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