近22年葉爾羌河-喀什噶爾河三角洲綠洲土地利用結構變化及其驅因分析

艾則孜提約麥爾·麥麥提，玉素甫江·如素力,2，拜合提尼沙·阿不都克日木，何 輝

(1.新疆師范大學地理科學與旅游學院/流域信息集成與生態(tài)安全實驗室，新疆 烏魯木齊 830054;2.新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830054)

土地利用/覆被變化(Land use/cover change,LUCC)研究是揭示區(qū)域環(huán)境變化的重要途徑，是國際地圈生物圈計劃(International Geosphere-Biasphere Programme,IGBP)和國際全球環(huán)境變化人文因素計劃(International Human Dimension Programme on Global Enviromental Change,IHDP)的重要內(nèi)容[1-2]。作為表征人類活動行為對地球表面自然環(huán)境影響最直接的信號，是人類活動行為與自然環(huán)境過程交互和相互鏈接的紐帶[3]。2005年全球土地計劃(Global Land Project，GLP)啟動后，土地利用/土地覆被動態(tài)過程的監(jiān)測與模擬逐漸成為研究的焦點[4]，也是自然與人文因素過程互交最密切的問題[5-6]。近20多年來，其研究內(nèi)容逐漸從全球氣候變化效應，擴展到不同空間尺度的土地利用變化過程及其驅動機制、環(huán)境效應等[6-7]，研究領域主要集中于人地關系較強，人口與城市化發(fā)展速度快的、生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)[8]。土地利用/覆被變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響，并以累計的方式影響全球環(huán)境變化[9-10]。3S技術的飛速發(fā)展為其研究提供了技術支持[11]。

綠洲是荒漠、半荒漠地區(qū)有一定的水資源，適合于人居住，可供人類農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)等社會經(jīng)濟活動的獨特地理景觀[12]。研究者很早就發(fā)現(xiàn)，自然環(huán)境變化(包括氣候變化)的背景下，人類活動對水資源的影響，改變了綠洲生態(tài)過程[13-14]。另外，在干旱區(qū)綠洲變化驅動力的研究方面，羅格平等[15]從景觀格局的角度分析了三工河綠洲變化的人為驅動力；瓦哈甫等[16]以綠洲為研究對象，對耕地變化、歸因和驅動力等方面進行了分析。葉爾羌河-喀什噶爾河三角洲綠洲(以下簡稱葉-喀河綠洲)位于我國西部邊境區(qū)，該區(qū)自然條件惡劣，社會經(jīng)濟發(fā)展水平較低。目前，關于葉-喀河綠洲的研究不多而且不夠深入，從20世紀80年代末開始，我國學者圍繞綠洲治理措施[17]，綠洲化和沙漠化環(huán)境問題[18]，綠洲耕地面積和地下水的關系[19]以及LUCC景觀格局變化[20]等進行了相關研究。但是，大部分有關葉-喀河綠洲植被變化的研究僅僅是從一個或多個靜態(tài)年份出發(fā)比較分析，采用LUCC動態(tài)度和時間序列追蹤分析等方法結合，探尋區(qū)域土地利用結構的時空變化規(guī)律及其歸因十分少見。近年來，時間序列追蹤分析方法在不同尺度的土地利用/覆被變化研究中取得了較大的發(fā)展。該方法根據(jù)多時相遙感數(shù)據(jù)構造土地利用/覆被變化的軌跡，提取一個相對連續(xù)時間尺度內(nèi)的變化，彌補雙時相變化檢測無法探測中間過程的不足，一方面分析土地利用/覆被變化的轉移和流向，另一方面充分揭示LUCC過程在空間上的分異規(guī)律[21-24]。

鑒于此，本研究利用葉-喀河綠洲多期Landsat遙感影像，結合運用同樣時間段的水文、氣象和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析了葉-喀河綠洲1991-2012年的土地利用/覆被變化，并且初步分析了背后的影響因素。在此過程中分析了葉-喀河綠洲的土地類型變化速度和變化趨勢,并采用土地類型時間序列追蹤分析解析了各土地類型的變化軌跡，希望能為研究區(qū)今后土地利用結構調整和生態(tài)恢復重建等方面提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)葉-喀河三角洲綠洲位于新疆塔里木盆地西南緣，帕米爾高原東麓，地理位置為75°33′-79°86′ E，37°66′-40°25′ N，在行政區(qū)劃上包括整個葉-喀河綠洲(11個縣級區(qū))和新疆建設兵團農(nóng)三師17個農(nóng)牧團場。葉-喀河綠洲土地資源豐富，草地面積遼闊，有利于農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展，是我國西北地區(qū)重要的商品糧棉基地。由于特殊的地理位置和氣候條件，形成了廣布的沙漠戈壁景觀，綠洲和荒漠相交綏的過渡帶分布廣、結構復雜是該區(qū)的主要特征。在自然和人為因素的共同作用下綠洲和荒漠之間易發(fā)生演替，過渡帶處于不穩(wěn)定狀態(tài)，已成為影響綠洲穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。葉-喀河綠洲共包括葉爾羌河和喀什噶爾河等10條大小河流，葉爾羌河、克孜勒河、提孜那甫河、庫山河、蓋孜河等是該區(qū)域里面較大的5條河流[25]。地形地貌形態(tài)由穩(wěn)定的塔里木盆地、天山、昆侖山地槽褶皺為主，南北高差懸殊，存在平原、中山和高山3個垂直氣候區(qū)。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與預處理

該研究數(shù)據(jù)有：1)Landsat-TM、ETM+影像數(shù)據(jù)，成像時間分別為1991、1996、2002、2006和2012年8-9月，其分辨率均為30 m，軌道號分別為147-32、147-34、148-32、148-33、148-34、149-32、149-33，影像主要采用7、4、1三個波段合成，沒有云、霧和積雪等的影響，通過大氣校正、幾何校正等處理，圖像質量良好。2)氣象數(shù)據(jù)(氣溫、降水量，相對濕度等)，源于研究區(qū)域內(nèi)的5個不同氣象站，分別是51709(喀什市站)、51716(巴楚縣站)、51810(麥蓋提縣站)、51704(阿圖什市站)和51811(莎車縣站)，這些站臺下的數(shù)據(jù)基本上能反映出整個研究區(qū)的氣候變化。3)社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)源于《新疆統(tǒng)計年鑒》、《喀什地區(qū)統(tǒng)計年鑒》以及《喀什地區(qū)水資源公報》。

首先對5期遙感影像進行大氣校正、幾何校正、條帶修復、圖像鑲嵌、裁剪等的預處理，然后利用遙感圖像處理軟件進行監(jiān)督分類(最大似然分類法)，結合研究區(qū)的基本土地利用情況，將研究區(qū)的土地類型劃分為植被、城鎮(zhèn)用地、水域、濕地和未利用地5類。經(jīng)過精度檢驗，5年分類的總精度依次分別為91.4%(kappa系數(shù)為0.91)、92.2%(kappa系數(shù)為0.92)、88.8%(kappa系數(shù)為0.87)、93.2%(kappa系數(shù)為0.92)、95.4%(kappa系數(shù)為0.93)。所得研究區(qū)土地利用/覆被如圖1所示。

2.2 土地利用變化分析

數(shù)量變化分析方法：土地變化分析運算利用土地利用動態(tài)度和土地利用轉移矩陣進行研究[26]。本研究采用單一土地利用類型的動態(tài)度模型(Ks)、土地利用類型的變化趨勢和狀態(tài)指數(shù)(Ps)[27]進行土地利用變化分析。

2.2.1單一土地利用變化動態(tài)度 土地利用動態(tài)度可定量描述區(qū)域土地利用變化的速度[28]。單一土地利用動態(tài)度(Ks)表示某土地類型在一定時間內(nèi)的變化速度，計算公式為[29]：

式中：Ks表示研究時段內(nèi)某土地類型動態(tài)度；Ua指的是某土地類型在研究期初的面積,Ub指的是研究期末的面積；T表示研究時段長，當T=0時，Ks的值等于某種土地類型的年變化率。

2.2.2土地利用變化趨勢和狀態(tài)指數(shù) 土地利用變化趨勢和狀態(tài)，可以反映土地類型變化的方向，利用轉移矩陣和趨勢指數(shù)表示[30]：

式中：Ps表示某土地類型的變化趨勢和狀態(tài)指數(shù)，ΔUin表示研究時段內(nèi)某土地類型轉變?yōu)槠渌恋仡愋偷拿娣e之和；ΔUout表示其他土地類型轉換為該土地類型的面積之和。

2.3 轉移矩陣計算

土地利用轉移矩陣能夠反映某土地類型在某時間段內(nèi)初期和末期跟各土地類型面積之間相互轉變的動態(tài)過程信息，它不僅包含某靜態(tài)區(qū)域某時間點的各土地類型面積信息，還有各土地類型在期初和期末轉出和轉入的面積信息[31]。本研究利用Envi疊加運算得到研究區(qū)1991-1996年、1996-2002年、2002-2006年和2006-2012年土地利用轉移矩陣。

2.4 土地利用類型變化軌跡

土地利用類型變化軌跡分析的含義是指，對于一個給定的象元，研究它在一定的時間段內(nèi)所發(fā)生的所有土地類型的變化過程[32]。變化圖譜信息的提取基于史培軍等[33]提出的LUCC空間變化表達方法。本研究通過ArcGis空間分析功能建立基于象元尺度的變化軌跡。根據(jù)分類體系，所有可能的LUCC變化軌跡如圖2所示。圖中實線指的是某象元在5個時間點內(nèi)的變化軌跡為未利用地-植被-城鎮(zhèn)用地-濕地-植被。為了定量化分析隨時間變化所產(chǎn)生的LUCC變化圖譜，將變化軌跡劃分為6類(表1)。

2.5 突變點檢測與趨勢分析方法

土地利用受自然環(huán)境和人類活動的影響[34]。本研究在進行土地利用結構變化驅動力分析時采用非參數(shù)Mann-Kendall趨勢檢驗分析法[35-36]，分析了自然和社會經(jīng)濟因素的變化趨勢。Mann-Kendall檢驗方法并不需要樣本遵守一定的分布，也不需要少數(shù)異常值的干擾，可以使用非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，計算簡單方便，檢測范圍較寬，人為干擾點少，定量化程度高[37]。

圖1 1991,1996,2002,2006和2012年葉-喀河綠洲不同時期土地利用Fig. 1 Maps showing land-use types in the Yarkand-Kashghar River oasis in 1991, 1996, 2002, 2006, and 2012

3 結果與分析

3.1 不同時期土地利用類型結構變化

葉-喀河綠洲的5期土地利用類型面積變化顯示，植被、水域、城鎮(zhèn)用地、未利用地和濕地5種土地類型，只有城鎮(zhèn)用地面積呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，1991-2012年總共增加了240.09 km2，1991-1996年城鎮(zhèn)用地面積增加7.6 km2，1996-2002年面積增加55.86 km2，2002-2006年面積增加37.89 km2，2006-2012年面積增加了138.74 km2(表2)；相比于1991年，2012年增加的植被面積為3 908.22 km2，其中1991-1996年植被面積增加1 249.06 km2，1996-2002年植被面積減少211.09 km2，2002-2006年植被面積增加830.31 km2，2006-2012年增加2 039.94 km2；水域面積在1991-1996年減少28.02 km2，到2002年又減少228.87 km2，但在2006年水域面積增加811.69 km2，在2006-2012年又減少1 019.4 km2；未利用地1991-1996年內(nèi)面積減少2 137.91 km2， 1996-2006年面積增加397.15 km2；在2002-2006年和2006-2012年未利用地面積持續(xù)減少，減少的面積分別為1 107.24和1 375.44 km2；濕地面積在1991-1996年增加，增加的面積為908.28 km2，在1996-2002-2006年減少，減少的面積分別為12.06和572.65 km2，在2006-2012年面積又增加，增加量為216.16 km2；圖3是研究區(qū)1991-2012年期間土地利用動態(tài)圖。

圖2 所有可能的LUCC變化軌跡(實線代表像元在5個時間段內(nèi)的變化軌跡例子) Fig. 2 All possible LUCC change trajectories in the Yarkand-Kashghar River oasis during 1991 to 2012

表1 LUCC 變化軌跡分類原則Table 1 Classification principle of LUCC change trajectory

1，植被；2，城鎮(zhèn)用地；3，未利用地；4，濕地；5，水域。

1, Vegetation; 2, Urban land; 3, Layland; 4, Wetland; 5, Water.

3.2 土地利用變化分析

由單一土地利用動態(tài)度可知(圖4)，在1991-1996年間年變化率最大的是濕地，變化率高達17.11%，植被和城鎮(zhèn)用地之次，分別為3.19%和2.73%，而水域和未利用地的變化速度分別為-0.4%和-1.16%；在1996-2002年城鎮(zhèn)用地持續(xù)增加，增加速度達14.69%，大于1991-1996年的變化速度，未利用地以較慢的速度增大，變化速度為0.19%，植被、水域和濕地面積減少，減少速度分別為0.39%、2.77%和0.1%。在2002-2006年植被、水域、城鎮(zhèn)用地面積增加，增加速度分別為2.34%、17.37%和7.94%，城鎮(zhèn)用地的增加速度小于1996-2002年的速度，未利用地和濕地面積減少，減少速度分別為0.79%和0.73%。在2006-2012年植被、城鎮(zhèn)用地和濕地面積增加，增加速度分別為3.51%、14.72%和2.6%，水域和未利用地面積減少，減少速度分別為8.67%和0.68%。

從土地利用變化趨勢和狀態(tài)來看，植被在1991-1996年變化趨勢指數(shù)0.24，雖然處于擴張狀態(tài)，但規(guī)模增長較慢，轉變?yōu)槠渌恋仡愋偷拿娣e略小于其他土地類型轉變?yōu)樵撏恋仡愋偷拿娣e，1996-2002年的變化趨勢指數(shù)為-0.02，這說明該時段的植被面積呈緩慢縮減趨勢，轉變?yōu)槠渌恋仡愋偷拿娣e略大于其他類型轉變?yōu)樵擃愋偷拿娣e，2002-2006年和2006-2016年變化趨勢指數(shù)分別為0.07和0.16，狀況跟1991-1996年一樣；水域的變化情況較復雜，尤其是在2002-2006和2006-2012年期間，變化趨勢指數(shù)從0.27變化到-0.39；城鎮(zhèn)用地的變化趨勢表明,其類型一直處于擴張狀態(tài)；未利用地除了在1996-2002年呈擴張趨勢，其他研究階段都處于縮減狀態(tài)，其中1991-1996年較明顯，趨勢指數(shù)為-0.34；濕地的變化趨勢較不穩(wěn)定，在1991-1996年處于快速擴張狀態(tài)，趨勢指數(shù)為0.43，但在1996-2002年和2002-2006年階段趨勢指數(shù)分別為-0.003和-0.18，處于緩慢縮減和較快縮減狀態(tài)。

表2 葉-喀河綠洲1991-2012年不同土地利用類型結構變化Table 2 Structural changes in different land-use types in the Yarkand-Kashghar River oasis from 1991 to 2012

圖3 1991-2012年葉-喀河綠洲土地利用變化類型動態(tài)圖Fig. 3 Dynamic map of land-use change in the Yarkand-Kashghar River oasis from 1991 to 2012

圖4 1991-2012年單一土地利用動態(tài)度和變化趨勢Fig.4 The dynamic degrees of single land use and changing trends in the Yarkand-Kashghar River oasis from 1991 to 2012

3.3 轉移矩陣分析

從土地利用變化矩陣(表3)可知，在1991-1996年流域植被面積由7 827.21 km2增加到9 076.27 km2，主要由未利用地轉移而來，凈轉移量為1 482.08 km2，而在1996-2002年植被面積減少到8 865.18 km2，主要向濕地輸出；在2002-2006年和2006-2012年植被分別增加830.31和2 089.94 km2，主要由未利用地轉移而來。

城鎮(zhèn)用地在1991-1996年增加7.60 km2，主要由3.75 km2的植被和3.85 km2的未利用地轉移而來；在1996-2002年增加55.86 km2，主要由16.95 km2的植被和29.50 km2的未利用地轉移而來；在2002-2006年增加37.89 km2，主要由36.02 km2的未利用地轉移而來；在2006-2012年城鎮(zhèn)用地面積增加138.74 km2，主要由59.60 km2植被和44.48 km2的未利用地轉移而來。

水域在1991-2012年主要與植被、濕地和未利用地之間相互轉換；在1991-1996年水域面積減少28.02 km2，主要向濕地輸出；在1996-2002年水域持續(xù)減少228.87 km2，主要向未利用地輸出；在2002-2006年水域增加811.69 km2，主要由未利用地和植被轉移而來；在2006-2012年又減少1 019.40 km2，主要向未利用地和植被轉出。

濕地在1991-2012年內(nèi)主要與水域、未利用地之間相互轉換；在1991-1996年，濕地面積增加908.28 km2，主要由158.52 km2的水域和586.93 km2的未利用地轉移而來的，其余的從其他類型轉移而來；在1996-2002年濕地減少12.06 km2，主要向水域轉出；在2002-2006年又減少572.65 km2，主要向水域和植被轉出，轉出面積分別為413.95和152.23 km2；在2006-2012年濕地面積增加216.16 km2，主要由水域轉移而來。

表3 葉-喀河綠洲1991-2012年土地利用類型轉移矩陣Table 3 Transition matrix of land-use types in the Yarkand-Kashghar River oasis from 1991 to 2012

未利用地在1990-1996年減少2 137.90 km2，主要向植被和濕地轉出，轉出面積分別為1 442.18和586.93 km2，其余的向其他類型轉出；在1996-2002年未利用地面積增加397.15 km2，主要由水域和濕地轉移而來；在2002-2006年未利用地減少1 107.24 km2，向植被轉出774.40 km2，向水域轉出319.24 km2；在2006-2012年減少1 375.44 km2，其中向植被轉出1 257.32 km2，其余的向其他類型輸出。

3.4 土地利用類型變化軌跡分析

按表1土地類型變化軌跡分類原則所得的結果如圖5所示。結果表明：在1991-2012年里研究區(qū)未發(fā)生變化的類型總面積為31 180.48 km2，占總土地面積的66.22%；其中未變的植被像元面積3 498.33 km2，占1991年植被總面積的44.69%；未變化的城鎮(zhèn)用地像元面積為20.60 km2，占1991年城鎮(zhèn)用地總面積的36.94%，說明研究時段該區(qū)域的城鎮(zhèn)化情況較明顯；未變的未利用地像元面積為27 426.18 km2，占1991年未利用地總面積的74.65%，未變的水域和濕地像元面積分別為220.16和15.21 km2，占1991年水域和濕地面積的15.67%和1.43%。亞穩(wěn)定型變化軌跡總面積為7 795.51 km2，主要集中在綠洲邊緣；漸變型變化軌跡面積為1 590.26 km2，主要分布在葉爾羌河流域兩側、非連續(xù)變化型軌跡面積為930.16 km2、循環(huán)型變化軌跡面積為2 016.77 km2、波動型變化軌跡面積為3 570.68 km2，分別占總土地面積的16.56%、3.38%、1.96%、4.28%和7.58%，主要分布在葉爾羌河與喀什噶爾河兩岸以及城鎮(zhèn)用地和水庫周邊。

4 土地利用變化的影響因素分析

4.1 自然因素的影響分析

由于葉-喀綠洲是典型的干旱區(qū)域，對氣候變化響應較敏感，使得小幅度的氣候變化都將對該綠洲的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響。本研究主要考慮的自然因素包括氣溫、降水量、相對濕度，且結合由喀什地區(qū)水資源公報得到的水文資料進行分析。

圖5 1991-2012年葉-喀河綠洲土地類型變化軌跡圖Fig. 5 Map of LUCC change trajectories in the Yarkand-Kashghar River oasis from 1991 to 2012

(1)氣象要素對LUCC的影響：本研究選擇研究區(qū)內(nèi)5個氣象站檢測1991-2012年的年平均氣溫、相對濕度和降水量進行分析。MK趨勢檢驗結果顯示(圖6)，在過去22年里葉-喀綠洲的氣溫呈增加趨勢，在1995年發(fā)生一次突變，且達到顯著性水平；相對濕度呈下降趨勢，在1998年發(fā)生一次突變，且在2009年達到顯著性水平；降水量呈波動式的減少趨勢，并且在2003、2004、2008年分別發(fā)生突變，但未達到顯著水平。因此，可以認為研究區(qū)的氣候在22年里呈向暖干化方向發(fā)展的趨勢。在降水量略微減少的情況下，氣溫的上升和相對濕度的下降導致研究區(qū)蒸散量的增大，其一方面導致地表水的大量蒸發(fā)，另一方面導致植被、土壤等需水量的增加。

圖6 葉-喀河綠洲1991-2012年均氣溫、相對濕度和降水量突變點曲線Fig. 6 MK test of annual average air temperature, relative humidity, and precipitation in the oasis of the Yarkand-Kashghar River from 1991 to 2012

(2)徑流量對LUCC的影響：1991-2012年，水域面積明顯縮小(圖1、表2)，但其中2006年水域面積發(fā)生突然增大，這是因為2006年葉爾羌河卡群站發(fā)生大洪水，最大洪峰流量達3 510 m3·s-1，而2002和2012年在葉爾羌河并未發(fā)生類似較大的洪水。2002年全區(qū)地表水資源總量70.52億m3，地表水用水量73.56億m3，2006年全區(qū)地表水資源總量93.00億m3，而地表水用水量89.66億m3，2012年全區(qū)地表水資源總量98.84億m3，地表水用水量101.1億m3，可見，2006年前后期的地表水用水量均大于地表水資源總量。

4.2 人文因素的影響分析

在短時間內(nèi)對土地利用變化起到主導作用的應該是人類活動[19]。本研究根據(jù)《新疆統(tǒng)計年鑒》研究區(qū)1991-2012年的人口和生產(chǎn)總產(chǎn)值數(shù)據(jù)進行分析(圖7)。從MK趨勢檢驗結果可得，在過去22年里葉-喀河綠洲的人口呈不斷增長的趨勢(圖7)，MKSneyers突變檢驗結果顯示，在2001年發(fā)生一次突變，但并未顯著?？側丝趶?991年的287.52萬人增長到2012年的415.13萬人，22 年間增長127.61萬人，在1991-2001年增長的人口數(shù)量為61.24萬人，2001-2012年增長的人口數(shù)量為72.44萬人。GDP呈增長趨勢(圖7)，在2003年發(fā)生突變，但并未顯著。由1991年的32.02億元增加到2012年的517.35億元，前10年的增加量為60.41億元，后10年的增加量為434.72億元。

圖7 葉-喀河綠洲1991-2012年人口和GDP突變點曲線Fig. 7 MK test of population and GDP in the oasis of the Yarkand-Kashghar River from 1991 to 2012

隨著人口的增長、經(jīng)濟的發(fā)展必然導致綠洲的開發(fā)、城鎮(zhèn)化速度的加快，進而導致大量人口向城市遷移。日益增加的人口使糧食與居住用地之間的矛盾更加激烈，人們?yōu)榱私鉀Q居住問題不斷向周邊的耕地、草地等植被方向擴展，原本的耕地、草地等植被區(qū)域被城鎮(zhèn)用地占用，導致人們不得不開墾未利用地來滿足生活需求，最終導致河流兩岸以及綠洲與周邊的未利用地之間的過渡帶的縮小，加上氣溫上升、降水量和相對濕度下降等對農(nóng)作物和水資源不利的氣候條件，使研究區(qū)的人-地關系變得更為復雜和敏感。

5 結論

本研究通過利用Landsat TM、ETM+遙感數(shù)據(jù)與研究時段內(nèi)的自然和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，分析了葉-喀河綠洲1991-2012年LUCC特征及影響因素，主要結論如下：

1)1991-2012年葉-喀河綠洲LUCC結構總體上有了較明顯的變化，各土地利用類型之間發(fā)生了相互轉化。總體表現(xiàn)為城鎮(zhèn)用地面積持續(xù)增加，增加了240.09 km2；植被除1996-2002年階段減少，其他研究階段都發(fā)生增加，相比于1991年，2012年植被面積增加了3 908.22 km2；濕地面積在研究階段發(fā)生一些波動，但是相比于1991年，2012年面積增加539.73 km2；水域和未利用地面積有所減少，分別減少了464.6和4 223.44 km2。

2)在22年里葉-喀河綠洲土地類型的變化速度經(jīng)歷了緩慢變化-顯著變化-急劇變化的過程，各土地利用類型2002-2012年階段的變化速度均大于1991-2002年階段的變化速度。

3)葉-喀河綠洲在1991-2012年間的氣候變化趨勢和人口、GDP變化使得研究區(qū)的土地利用發(fā)生較明顯的變化。城鎮(zhèn)用地和植被面積的增加以及水域和未利用地面積的減少可以說在某種程度上是氣候暖干化和人口增加的影響所致。

References：

[1] 李秀彬.全球環(huán)境變化研究的核心領域:土地利用/土地覆被變化的國際研究動向.地理學報，1996(6):553-558.

Li X B.A Review of the international researches on land use/land cover change.Acta Geographica Sinica，1996(6):553-558.(in Chinese)

[2] Ojima D,Moran E，Mcconnell W,Stafford S M,Laumann G,Morais J,Yong B.Global and Project:Science Plan and Implementation Strategy.Stocholm:Environmental Policy Collection,2005.

[3] Mooney H A，Duraiappah A，Larigauderie A.Evolution of natural and social science interactions in global change research programs.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2013，110(S1):3665-3672.

[4] 劉紀遠，張增祥，徐新良，匡文慧，周萬村，張樹文，李仁東，顏長珍，于東升，吳世新，江南.21世紀初中國土地利用變化的空間格局與驅動力分析.地理學報，2009，64(12):1411-1420.

Liu J Y，Zhang Z X，Xu X L，Kuang W H，Zhou W C，Zhang S W，Li R D，Yan C Z，Yu D S，Wu S X，Jiang N.Spatial pattern and driving forces of land use change in China in the early 21st centry.Acta Geographica Sinica，2009，64(12):1411-1420.(in Chinese)

[5] 蔡運龍.自然地理學的創(chuàng)新視角.北京大學學報(自然科學版)，2000，36(4):576-582.

Cai Y L.Perspectives on innovation in physical geography.Acta Scientiarum Universitatis Pekinensis,2000，36(4):576-582.(in Chinese)

[6] 哈麗旦·司地克，玉素甫江·如素力，海米提·依米提.新疆焉耆盆地人類活動與氣候變化的生態(tài)效應研究.生態(tài)學報，2016，36(18):5750-5758.

Halida·Sidik，Yusufujiang·Rusuli，Hamit·Yimit.Ecological effects of human activities and climate chiange in Yanqi Basin，Xinjiang，China.Ecologica Sinica，2016，36(18):5750-5758.(in Chinese)

[7] 蔡運龍.土地利用/土地覆被變化研究:尋求新的綜合途徑.地理研究，2001，20(6):645-652.

Cai Y L.A study on land use/cover change:The need for a new integrated approach.Geographical Research,2001，20(6):645-652.(in Chinese)

[8] 羅婭，楊勝天，劉曉燕，劉昌明，宋文龍，董國濤，趙海根，婁和震.黃河河口鎮(zhèn)-潼關區(qū)間1998-2010年土地利用變化特征.地理學報，2014(1):42-53.

Luo Y，Yang S T，Liu X Y，Liu C M,Song W L，Dong G T，Zhao H G，Lou H Z.Land use change in the reach from Hekouzhen to Tongguan of the Yellow River during 1998 to 2010.Acta Geographica Sinica，2014(1):42-53.(in Chinese)

[9] IGBP Secretariat Science Plan and Implementation Strategy.IGBP Report No.53/IHDP Report No.19，005，Stockholm:2005.

[10] Foley J A，Defries R，Asner G P，Barford C，Bonan G,Carpenter S R.Global consequences of land use.Science，2005，309：570-574.

[11] 王敏，高新華，陳思宇，馮琦勝，梁天剛.基于Landsat 8遙感影像的土地利用分類研究:以四川省紅原縣安曲示范區(qū)為例.草業(yè)科學，2015,32(5):694-701.

Wang M，Gao X H，Chen S Y，F(xiàn)eng Q S，Liang T G.The land use classification based on Landsat 8 remote sensing image:A case study of Anqu demonstration community in Hongyuan County of Sichuan Province.Pratacultural Science，2015，32(5):694-701.(in Chinese)

[12] Mertens B，Lambin E F.Land-cover-change trajectories in southern Cameroon.Annals of the Association of American Geographers，2000，90(3):467-494.

[13] 王濤.干旱區(qū)綠洲化、荒漠化研究的進展與趨勢.中國沙漠,2009,29(1):1-9.

Wang T.Review and prospect of research on oasification and desertification in arid regions.Journal of Desert Research,2009,29(1):1-9.(in Chinese)

[14] 陳曦,羅格平.干旱區(qū)綠洲生態(tài)研究及其進展.干旱區(qū)地理,2008(4):487-495.

Chen X,Luo G P.Researches and progress of oasis ecology in arid areas.Arid Land Geography,2008(4):487-495.(in Chinese)

[15] 羅格平,周成虎,陳曦.干旱區(qū)綠洲土地利用與覆被變化過程.地理學報,2003(1):63-72.

Luo G P,Zhou C H,Chen X.Process of land use/land cover change in the oasis of arid region.Acta Geographica Sinica,2003(1):63-72.(in Chinese)

[16] 瓦哈甫·哈力克,海米提·依米提,塔西甫拉提·特依拜,熊黑鋼.綠洲耕地變化趨勢及其驅動力:塔里木盆地南部策勒綠洲為例.地理學報,2004(4):608-614.

Wahap·Halik,Hmid·Yimit,Tashpulat·Teyip,Xiong H G.Tendency and driving forces of cultivated land use change in Qira oases:The case of Qira oases in south of Tarim basin.Acta Geographica Sinica,2004(4):608-614.(in Chinese)

[17] 孫萬忠,周興佳,樊自立.葉爾羌河、喀什噶爾河流域綠洲環(huán)境變化及環(huán)境治理.干旱區(qū)地理,1988(2):33-37.

Sun W Z,Zhou X J,Fan Z L.The change and administration of the ecological environment in the oasis of Yarcant and Kaxgar river basin.Arid Land Geography,1988(2):33-37.(in Chinese)

[18] 崔望誠.葉爾羌河、喀什噶爾河流域的綠洲化和沙漠化環(huán)境問題.干旱區(qū)研究,1994(3):52-57.

Cui W C.Oases process and desertification in the Yeerqiang River and Kashigaer River valley.Arid zone research,1994(3):52-57.(in Chinese)

[19] 滿蘇爾·沙比提,阿布力米提·阿巴白克熱,熱汗古麗·吾買爾.喀什地區(qū)近10 a綠洲耕地變化及其地下水位效應分析.干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(11):145-151.

Mansuer·Shabiti,Ablimit·Ababakri,Riyangul·Omar.Cultivated land change and its ground water level response in Kashghar in last decade.Journal of Arid Land Resources and Environment,2011,25(11):145-151.(in Chinese)

[20] 杜清,徐海量,趙新風,張鵬,凌紅波,王希義.新疆喀什噶爾河流域1990-2010年土地利用/覆被及景觀格局的變化特征.冰川凍土,2014,36(6):1548-1555.

Du Q,Xu H L,Zhao X F,Zhang P,Ling H B,Wang X Y.Change characteristics of land use/cover and labdscape pattern from 1990 to 2010 in the Kaxgar basin,Xinjiang.Journal of Glaciology and Geocryology,2014,36(6):1548-1555.(in Chinese)

[21] Lawrence R L，Ripple W J.Calculating change curves for multitemporal satellite imagery:Mount St.Helens 1980-1995.Remote Sensing of Environment，1999，67(3):309-319.

[22] Coppin P，Jonckheere I，Nackaerts K，Muys B，Lambin E.Digital change detection methods in ecosystem monitoring:A review.International Journal of Remote Sensing,2004,25(9):1565-1596.

[23] Zhou Q，Li B，Kurban A.Trajectory analysis of land cover change in arid environment of China.International Journal of Remote Sensing，2008，29(4):1093-1107.

[24] 趙成義，閻順.綠洲及其高效持續(xù)發(fā)展.新疆環(huán)境保護，1994，16(4):39-43.

Zhao C Y，Yan S.Oasis and its sustainable development.Environmental Protection of Xinjiang,1994,16(4):39-43.(in Chinese)

[25] 劉光禹，高敏華，顏亮，周志剛.基于RS禹GIS的喀什地區(qū)綠洲近30年的變化研究.陜西科技大學學報，2008(3):120-124.

Liu G Y，Gao M H，Yan L，Zhou Z G.Study on the change of Kashgar administrative offices oasis over 30 year period based on RS/GIS.Journal of Shaanxi University of Science & Technology，2008(3):120-124.(in Chinese)

[26] 吳曉旭，鄒學勇.基于遙感與GIS的烏審旗土地利用變化研究.地理科學進展，2009(2):199-206.

Wu X X，Zou X Y.Research on land use change of Uxin Qi.Progress in Geography，2009(2):199-206.(in Chinese)

[27] 臧淑英，孫學孟，韓冬冰.黑龍江省大慶市土地利用/覆被變化及其驅動力分析.北京林業(yè)大學學報，2005(S2):63-68.

Zang S Y，Sun X M，Han D B.The process of land-use and land-cover changes and analysis of its driving forces in Daqing.Journal of Beijing Forestry University，2005(S2):63-68.(in Chinese)

[28] 田霞飛，薛嫻，廖杰，杜鶴強，段翰晨，徐滿厚.1990-2010年黃河寧蒙段所處流域土地利用變化.中國沙漠，2014(4):1167-1176.

Tian X F，Xue X，Liao J，Du H Q，Duan H C，Xu M H.Land use change in the watershed of the Ningxia-Inner Mongolia reaches of the yellow river during 1990 to 2010.Journal of Desert Research，2014(4):1167-1176.(in Chinese)

[29] 臧淑英，馮仲科.資源型城市土地利用/土地覆被變化與景觀動態(tài).北京：科學出版社，2008：40-44.

Zang S Y，F(xiàn)eng Z K.Land Use/Land Cover Change and Landscape Dynamics in Resource Based Cities.Beijing:Science Press，2008:40-44.(in Chinese)

[30] 王思遠，劉紀遠，張增祥，周全斌，趙曉麗.中國土地利用時空特征分析.地理學報，2001(6):631-639.

Wang S Y，Liu J Y，Zhang Z X，Zhou Q B，Zhao X L.Analysis on spatial-temporal features of land use in China.Acta Geographica Sinica，2001(6):631-639.(in Chinese)

[31] 喬偉峰，盛業(yè)華，方斌，王亞華.基于轉移矩陣的高度城市化區(qū)域土地利用演變信息挖掘:以江蘇省蘇州市為例.地理研究，2013(8):1497-1507.

Qiao W F，Sheng Y H，F(xiàn)ang B，Wang Y H.Land use change information mining in highly urbanized area based on transfer matrix:A case study of Suzhou,Jiangsu Province.Geographical Research，2013(8):1497-1507.(in Chinese)

[32] 李曉東，李相坤，姜琦剛.基于空間變異理論的地表覆被時空變化監(jiān)測方法.草業(yè)科學，2015，32(6):877-885.

Li X D，Li X K，Jiang Q G.The monitoring method of the surface vegetation based on the spatial variation analysis.Pratacultural Science，2015，32(6):877-885.(in Chinese)

[33] 史培軍，陳晉，潘耀忠.深圳市土地利用變化機制分析.地理學報，2000，55(2):151-160.

Shi P J，Chen J，F(xiàn)an Y Z.Land use change in Shenzhen City.Acta Geographica Sinica，2000，55(2):151-160.(in Chinese)

[34] 劉娟，劉華民，卓義，劉東偉，王立新.毛烏素沙地1990-2014年景觀格局變化及驅動力.草業(yè)科學，2017，34(2):255-263.

Liu J，Liu H M，Zhuo Y，Liu D W，Wang L X.Dynamics and driving forces of landscape patterns in Mu Us Sandy Land，from 1990-2014.Pratacultural Science，2017，34(2):255-263.(in Chinese)

[35] Mann H B.Nonparametric tests against trend.Econometrica，1945，13(3):245-259.

[36] Kendall M G.Rank Correlation Methods.London:Charles Griffin，1975.

[37] 簡虹，駱云中，謝德體.基于Mann-Kendall法和小波分析的降水變化特征研究:以重慶市沙坪壩區(qū)為例.西南師范大學學報(自然科學版)，2011，36(4):217-222.

Jian H，Luo Y Z，Xie D T.Precipitation variation feature research based on Mann-Kendall and wavelei analysis.Journal of Southwest China Normal University (Natural Science Edition)，2011，36(4):217-222.(in Chinese)