通榆縣草地鹽堿化時空變化動態(tài)影響

杜詩瑤 楊立杰 安紅梅

草地鹽堿化是世界各國普遍面臨的問題，退化后的草地恢復與重建成為當前各國重視的焦點和草原學研究的熱點之一。鹽堿地分布及變化是一個相當復雜的現(xiàn)象和過程，不同時期鹽堿地分布的差異是由于多種影響因素的空間分布和變化的差異造成的。本文選擇主要的自然和社會經(jīng)濟因素，從宏觀層次分析 22 年來通榆縣鹽堿地時空分布與這些影響因素空間分布的耦合關系。

一、自然因素對鹽堿地時空分布的影響

土地是由土壤、氣候、植被、水文、地貌等自然地理要素相互影響、相互作用所構成的自然綜合體，是自然地理環(huán)境的濃縮和集中體現(xiàn)。自然地理環(huán)境各種要素及其空間組合深刻制約著土地利用的方式、結構、水平及其地域差異。自然地理環(huán)境除了具有整體性外，最重要的特點是在空間上表現(xiàn)為地域分異，具有地域性。所謂的地域分異，就是指自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體沿地表按確定方向有規(guī)律的發(fā)生分化所引起的差異。地域分異包含經(jīng)度地帶性、緯度地帶性和垂直地帶性，他們控制了自然地理環(huán)境大陸層次和區(qū)域層次的地域分異，屬于大、中尺度的地域分異規(guī)律。而在局部地區(qū)的小范圍內(nèi)，地理環(huán)境的分異則突出地受到地方性支配。所謂地方性，是指在地域分異規(guī)律的基礎上，自然地理環(huán)境由于局部因素引起的小范圍的地域分異規(guī)律性。地方性分異是自然地理環(huán)境中最普遍和最低級的地域分異。引起地方性分異的局部因素主要是受到局部地形、小氣候的差別、巖性和土質(zhì)的差別以及人類活動的影響。另外，有的文獻中將反映地帶性特征為主的地域稱為顯域性地域，將反映地方性分異特征為主的地域稱為隱域性地域。地域分異具有明顯的等級性，在不同的等級范圍內(nèi)，地域分異的主導因素有所差別。地域分異規(guī)律是土地利用空間分異的基礎。鹽堿地主要分布于干旱、半干旱地區(qū)，深受地帶性規(guī)律的影響;但鹽堿地在干旱半干旱地區(qū)內(nèi)具體分布在哪些位置，則主要受到地形地貌、水文、土壤等局部分異的影響，顯然是一種隱域性地域。因此，本文選擇在小尺度范圍內(nèi)起主導作用的幾個主要自然地理要素來分析其對鹽堿地時空分布的影響。

二、社會經(jīng)濟因素對鹽堿地時空分布的影響

社會經(jīng)濟因素中主要是人類活動對土地利用所施加的直接或間接的影響。其中，大多數(shù)間接影響的影響力是難以確定和衡量的。例如，工業(yè)革命特別是 20 世紀以來，人類大量燃用化學燃料，導致大氣中溫室氣體增加、地表氣溫增高，進而對土地利用產(chǎn)生無法估量的影響。人類對土地利用的直接影響也會伴隨著間接的影響。例如，人們對原來的旱地進行改造、種植水稻，卻使得稻田周邊的旱地發(fā)生鹽堿化。因此，本文不從紛繁復雜的統(tǒng)計年鑒和與時俱進的政策中去尋求通榆縣土地鹽堿化的社會經(jīng)濟驅動解釋，僅去探討居民地、交通道路兩類人類最經(jīng)?；顒拥耐恋乩妙愋偷目臻g分布與鹽堿地時空分布的耦合關系。在深入了解土壤鹽堿化國內(nèi)外相關研究進展的基礎上，對通榆縣的自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟環(huán)境進行了綜合考察和數(shù)字重建，并以Landsat系列衛(wèi)星的三景影像（分別是MSS、TM、ETM）為基本數(shù)據(jù)源，并輔以地形圖等數(shù)據(jù)，提取了包括鹽堿地在內(nèi)的通榆縣1979年、1992年和2001年三期土地利用數(shù)據(jù)，繼而采用統(tǒng)計指標、土地利用動態(tài)指數(shù)、景觀指數(shù)等多種指標和指數(shù)分析了該縣22年來的鹽堿地分布的時空格局，最后利用GIS強大的空間分析功能對鹽堿地時空分布與主要環(huán)境背景要素的空間分布進行了耦合分析。

三、影響因素空間分布分析結論

（一）遙感技術的運用可以彌補傳統(tǒng)研究方法上的不足

傳統(tǒng)的野外定位觀測方法是長期使用的土壤鹽堿化監(jiān)測手段。隨著時間的推移鹽堿地在不斷地變化，具有極強的動態(tài)性，常規(guī)的野外調(diào)查技術很難獲得大面積的實時的鹽堿地信息。在這方面，遙感技術有其獨特的優(yōu)越性，應用遙感手段進行鹽堿化動態(tài)監(jiān)測研究，同時也擴展了遙感應用的領域，彌補了傳統(tǒng)研究方法上的不足，特別是在缺乏野外觀測記錄的情況下進行回顧式動態(tài)監(jiān)測研究具有重要的意義。

（二）鹽堿地動態(tài)監(jiān)測需要選擇適宜的遙感影像、時相和波段

通榆縣地處中溫帶大陸性季風氣候區(qū)，生長期短，雨熱同期;且本文所確定的研究期較長。因此在充分考慮數(shù)據(jù)質(zhì)量和可獲取性的基礎上，選擇美國資源衛(wèi)星Landsat系列衛(wèi)星的三景遙感影像作為基本數(shù)據(jù)源，根據(jù)前人鹽堿化研究經(jīng)驗和各波段的波譜特征選擇了相應的時相和波段來合成假彩色圖像。

（三）研究期內(nèi)，鹽堿地動態(tài)變化顯著，區(qū)域差異明顯

1979～1992年，鹽堿地動態(tài)變化主要表現(xiàn)為鹽堿地面積的增加和鹽堿地內(nèi)部結構的調(diào)整;1992～2001年，鹽堿地面積平穩(wěn)中略有增加，但鹽堿地內(nèi)部結構變化較大，重度鹽堿地所占比重持續(xù)升高。1979～1992年，鹽堿地與草地的相互轉換較多，鹽堿地內(nèi)部主要是由輕度、中度向重度轉化;1992～2001年，鹽堿地與沼澤地的相互轉換較多，鹽堿地內(nèi)部輕度、中度鹽堿地向重度鹽堿地轉化頻繁。研究期內(nèi)，鹽堿地景觀格局發(fā)生變化，從1979年至2001年鹽堿地斑塊由原來較為破碎的狀態(tài)向成片相連的方向發(fā)展，大面

積的鹽堿地斑塊數(shù)量增加迅速。而且大面積鹽堿地斑塊內(nèi)部的島狀空洞越來越少，鹽堿地整體的形狀趨于簡單。研究期內(nèi)，無論是鹽堿地數(shù)量變化，還是鹽堿化的速度，都存在差異性，并導致和體現(xiàn)于鹽堿地重心發(fā)生偏移。且鹽堿地重心整體向草地分布區(qū)即西42面積。

通過上面的分析可以發(fā)現(xiàn)，自然地理要素以及社會經(jīng)濟要素對鹽堿地的分布及變化均具有一定的影響，這些要素的空間分布與鹽堿地的時空分布具有緊密的耦合關系。

特別需要說明的是，自然地理要素及社會經(jīng)濟要素對鹽堿地時空分布的影響會隨著時間的推移而發(fā)生變化，這是自然地理要素、社會經(jīng)濟要素以及鹽堿地三者之間及其內(nèi)部矛盾運動的結果。因此，在區(qū)域土地利用及其演變發(fā)展的過程中，自然地理要素對土地利用格局具有較強烈的影響，但在自然地理環(huán)境無特殊變化的情況下，土地利用動態(tài)變化主要受控于社會經(jīng)濟因素。社會經(jīng)濟因素對土地利用及其變化的影響是廣泛的、深刻的。這些影響可以通過人地關系的相互作用機制、土地利用結構的相互協(xié)調(diào)與制約機制、社會經(jīng)濟發(fā)展的導向機制、市場規(guī)律的調(diào)控機制等來得到解釋。