三工河流域绿洲土地利用变化驱动力时空分析

Abstract

作为全球变化研究核心的LUCC项目，前人的研究大多集中于大、中尺度，小尺度研究相对薄弱，干旱区背景下绿洲小区域尺度LUCC驱动力定量化研究明显不足，本文选取天山北麓的典型流域——三工河流域作为研究区，对位于冲洪积扇绿洲上的家庭承包经营区和冲积平原绿洲上的农场经营区的土地利用变化及其驱动力进行对比研究，以充分认识流域内的不同区域、不同自然和人文环境下土地利用变化驱动力差异性，加深对干旱区小区域尺度LUCC驱动力的理解。数据包括：区域自然地理数据、社会经济数据、土地利用数据及其它相关统计数据、调查数据等。利用GIS与RS手段对空间数据进行处理与整合，进行现场核实，并与统计数据进行时空匹配，最后得到时空精确匹配、分辨率统一的多期土地利用数据及驱动因子空间化数据。采用LUCC转移矩阵及指数模型进行1978-2004年家庭经营区、农场经营区LUCC对比，利用系统动力学方法研究土地利用数量随时间变化的驱动力作用机制，运用Logistic逐步回归模型诊断土地利用空间分布的影响因素及空间变化的驱动力，采用CLUE-S模型框架，实现土地利用未来变化驱动情景的时空过程模拟。结果表明，系统动力学方法可以加深人为驱动和水资源约束下LUCC驱动过程的理解，Logistic方法、CLUE-S模型可以加深LUCC空间变化驱动作用的理解。1978-1998年，家庭经营区人为驱动占主导地位，农场经营区自然因素的限制作用更加突出，1998－2004年，在外部市场驱动下，全区土地利用变化受最优福利经济驱动。政策是本区域土地利用变化的首要因素，水资源是土地利用变化的首要约束条件，在微观水平上，土地利用驱动力表现出明显的时空差异性，在不同的自然与人文驱动下，家庭经营区与农场经营区土地利用变化表现出不同的时空过程