前言：本站為你精心整理了生態(tài)環(huán)境脆弱性轉(zhuǎn)化研究范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

數(shù)據(jù)與研究方法

國內(nèi)外研究表明［7－10］，景觀格局指數(shù)，如分維倒數(shù)（FD）和分離度（IS）等指標(biāo)與生態(tài)環(huán)境之間有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性。其中，分維數(shù)倒數(shù)可以反映景觀形狀的復(fù)雜程度和景觀的空間穩(wěn)定程度；分離度可反應(yīng)景觀類型中不同元素或斑塊個(gè)體分布的分離程度，它在一定程度上反映了人類活動(dòng)強(qiáng)度對景觀結(jié)構(gòu)的影響。兩者可利用景觀格局軟件Fragstat計(jì)算。但是，景觀格局指數(shù)僅僅是對景觀類型結(jié)構(gòu)特征的總體描述，不同景觀類型可能具有相同或者相似的格局特征，僅僅依賴景觀格局信息不足以充分說明生態(tài)環(huán)境脆弱性問題［7］。民勤縣存在著土壤侵蝕、土地沙漠化、土壤鹽磧化等生態(tài)環(huán)境問題，針對每一生態(tài)問題選擇若干影響因子，在ArcGIS軟件環(huán)境下，轉(zhuǎn)換為單因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)，采用spatialana－lyst模塊地圖代數(shù)分析功能得出各生態(tài)環(huán)境問題的脆弱性分布。最后，將5個(gè)因子綜合，得出全縣生態(tài)環(huán)境脆弱性分布圖。在此基礎(chǔ)上，將脆弱性分為5級(jí)，分別賦值為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。

生態(tài)系統(tǒng)敏感性評價(jià)方法利用氣象站點(diǎn)多年的降雨與蒸發(fā)數(shù)據(jù)，插值得到降雨和蒸發(fā)的柵格數(shù)據(jù)，兩者相比獲得濕潤指數(shù)圖；起沙風(fēng)天數(shù)參考張國平等［14］的方法，統(tǒng)計(jì)冬春季的日均風(fēng)速大于6m•s－1的天數(shù)，各站點(diǎn)空間插值得到起沙風(fēng)天數(shù)圖；土壤質(zhì)地因子和土地覆蓋因子參照土壤侵蝕敏感性提取方法。基于以上數(shù)據(jù)，根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局2002年的《生態(tài)功能區(qū)劃技術(shù)暫行規(guī)程》中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［15］，進(jìn)行土地沙漠化敏感性分級(jí)。土壤鹽漬化敏感性評價(jià)首先根據(jù)地下水臨界深度（即在一年中蒸發(fā)最強(qiáng)烈季節(jié)不致引起土壤表層開始積鹽的最淺地下水埋藏深度）來劃分敏感區(qū)域，然后在此基礎(chǔ)上采用蒸發(fā)量／降雨量比值、地下水礦化度與地形等指標(biāo)［16］，根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局2002年的《生態(tài)功能區(qū)劃技術(shù)暫行規(guī)程》中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［15］，進(jìn)行土壤鹽漬化敏感性分級(jí)。其中，地下水礦化度數(shù)據(jù)來源于甘肅省地質(zhì)局水文二隊(duì)1973年編繪的1∶500000水文地質(zhì)圖。

結(jié)果與分析

根據(jù)上述方法，計(jì)算1986年、2000年和2006年各景觀類型的分維倒數(shù)、分離度、土壤侵蝕敏感性指數(shù)、土地沙漠化敏感性指數(shù)、土壤鹽漬化敏感性指數(shù)，進(jìn)而得到各景觀類型生態(tài)環(huán)境脆弱度指數(shù)和3期民勤縣生態(tài)環(huán)境脆弱性空間分布圖（圖1）。

各景觀類型生態(tài)環(huán)境脆弱性分析1986年，景觀類型脆弱性排序?yàn)椋郝銕r＜耕地＜建設(shè)用地＜沼澤地＜草地＜林地＜鹽堿地＜戈壁＜河灘地＜沙地＜裸土地＜水域。民勤屬于典型的極干旱荒漠區(qū)，水域的生態(tài)脆弱性最大；裸土地沙漠化和土壤侵蝕最為嚴(yán)重，生態(tài)穩(wěn)定性也非常差。20世紀(jì)80年代，耕地主要用地表水灌溉，土壤鹽漬化現(xiàn)象較少，沼澤地、草地生態(tài)環(huán)境都較好。2006年，景觀類型脆弱性排序?yàn)椋航ㄔO(shè)用地＜林地＜沼澤地＜水域＜裸巖＜耕地＜草地＜鹽堿地＜戈壁＜裸土地＜沙地＜河灘地。景觀類型脆弱性發(fā)生很大變化，建設(shè)用地由于人類保護(hù)，生態(tài)穩(wěn)定性最好；由于水域的大量消失，沼澤地也逐漸減少，只剩下人工水庫及周邊的一些沼澤地，處于人工保護(hù)狀態(tài)，故其生態(tài)穩(wěn)定較好；隨著人口增加與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求導(dǎo)致耕地的增加，對河灘地的改造使得其生態(tài)穩(wěn)定性最弱；水資源的缺乏導(dǎo)致過量抽取地下水，地下水位下降、水質(zhì)惡化，使用劣質(zhì)咸水灌溉耕地，導(dǎo)致耕地鹽漬化日益嚴(yán)重，生態(tài)脆弱性增加。

區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱性時(shí)空分布從空間分布來看，1986年，Ⅰ級(jí)區(qū)分布在民勤縣中部綠洲區(qū)與西北部，綠洲區(qū)以耕地為主；西北部是山地，以裸巖為主，輔以稀少植被，人為干擾少，故生態(tài)脆弱性不高。Ⅱ級(jí)區(qū)零散分布在民勤縣內(nèi)，景觀以草地、沼澤地和林地為主。Ⅲ級(jí)區(qū)也是零散分布，以鹽堿地和河灘地為主。Ⅳ級(jí)區(qū)以戈壁為主，主要分布在北部大部分地區(qū)以及河流兩側(cè)。Ⅴ級(jí)區(qū)分布在民勤四周，以沙地、裸土地為主，還包括人為干擾嚴(yán)重的水域。2000年，Ⅰ級(jí)區(qū)主要是一些山地，受人工干擾較少，繼續(xù)保持其生態(tài)優(yōu)勢；Ⅱ級(jí)區(qū)主要是耕地和少量的沼澤地；Ⅲ級(jí)區(qū)以草地為主，零散分布；Ⅳ級(jí)區(qū)主要是戈壁，分布在北部和南部；Ⅴ級(jí)區(qū)主要是沙地，緊緊包圍綠洲，但沙地之間錯(cuò)落分布戈壁、草地等。2006年，Ⅰ級(jí)區(qū)主要是部分林地和一些建筑用地，零星分布在縣域內(nèi)；Ⅱ級(jí)區(qū)主要分布在西北部和東北部，屬于山地，以裸巖為主；Ⅲ級(jí)區(qū)分布在綠洲區(qū)，以耕地為主；Ⅳ級(jí)區(qū)主要是鹽堿地和低覆蓋度的草地，零散分布在東部和西北角；Ⅴ級(jí)區(qū)以沙地戈壁為主，并且毗鄰成片，呈加速合攏綠洲之勢。在1986—2006年期間，從全縣生態(tài)格局來看，全縣生態(tài)環(huán)境惡劣，生態(tài)質(zhì)量呈現(xiàn)四周低、中間高，北面略低、南面略高格局；綠洲生態(tài)環(huán)境惡化劇烈，已由Ⅰ級(jí)區(qū)演化為Ⅲ級(jí)區(qū)與Ⅳ級(jí)區(qū)；Ⅴ級(jí)區(qū)域內(nèi)部原先被低級(jí)別的分區(qū)點(diǎn)綴與分割，現(xiàn)在已基本毗鄰成片。從圖2可以得出，在1986—2006年期間，環(huán)境生態(tài)問題一直民勤縣的主要問題，Ⅳ級(jí)區(qū)和Ⅴ級(jí)區(qū)一直占據(jù)大部分面積，并且生態(tài)持續(xù)惡化的態(tài)勢沒變，Ⅰ級(jí)區(qū)由14．7％降至不足1％，Ⅱ級(jí)區(qū)由15．3％降至9．7％，Ⅲ級(jí)區(qū)由12．3％升至20．8％，Ⅳ級(jí)區(qū)保持15％左右，Ⅴ級(jí)區(qū)由42．3％升至52．9％。生態(tài)環(huán)境惡化呈加快趨勢，以1986—2000年和2000—2006年兩個(gè)期間比較，Ⅰ級(jí)區(qū)域面積減少速度后者是前者的2倍，Ⅲ級(jí)區(qū)域增加的速度為5．5倍，Ⅳ級(jí)區(qū)增加的速度為2倍，Ⅴ級(jí)區(qū)域增加的速度高達(dá)90倍。

區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱性演化分析1986年到2000年期間，51％的Ⅰ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)向其他區(qū)，其中97．2％轉(zhuǎn)向Ⅱ級(jí)區(qū)；主要是分布在綠洲的絕大部分耕地轉(zhuǎn)為Ⅱ級(jí)區(qū)，表明這個(gè)期間，對耕地的不合理的耕種方式以及采用地下水灌溉，對耕地的生態(tài)造成一定程度的影響。34．2％的Ⅱ級(jí)區(qū)向其他區(qū)轉(zhuǎn)移，其中99．9％轉(zhuǎn)向Ⅲ級(jí)區(qū)，轉(zhuǎn)化主要是草地，原因是過度放牧和地下水位下降，致使草地退化；Ⅲ級(jí)區(qū)有85．3％轉(zhuǎn)向Ⅳ級(jí)區(qū)，主要景觀是鹽堿地，原因是劣質(zhì)地下水的使用，鹽堿地范圍擴(kuò)大，并且程度加劇；Ⅴ級(jí)區(qū)面積基本持平。可以看出，在此期間，生態(tài)環(huán)境在不斷惡化，但脆弱性級(jí)別基本按一個(gè)級(jí)別的程度遞增，生態(tài)環(huán)境演化沒有出現(xiàn)劇烈的突變情形，生態(tài)環(huán)境惡化的主因是水資源、氣候等自然因素制約，但可以說明的是自然環(huán)境的生態(tài)調(diào)控能力幾盡喪失。在2000—2006年期間，71．2％的Ⅰ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)向Ⅱ級(jí)區(qū)，一些原本為Ⅰ級(jí)區(qū)的山地，由于自然環(huán)境的作用，成為Ⅱ級(jí)區(qū)；24．5％的面積轉(zhuǎn)為Ⅴ級(jí)區(qū)，一些被沙地包圍的巖石裸露的地方，由于沙漠的侵蝕，直接躍升至Ⅴ級(jí)區(qū)。75．9％的Ⅱ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)向Ⅲ級(jí)區(qū)，原本屬于Ⅱ級(jí)區(qū)的耕地，由于劣質(zhì)水的灌溉，鹽漬化繼續(xù)加重，成為Ⅲ級(jí)區(qū)；Ⅱ級(jí)區(qū)還各有5％分別轉(zhuǎn)向Ⅳ級(jí)區(qū)和Ⅴ級(jí)區(qū)，部分沼澤地退化成草地，成為Ⅳ級(jí)區(qū)，部分沼澤地退化成沙地，成為Ⅴ級(jí)區(qū)。27．9％的Ⅲ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)為Ⅳ級(jí)區(qū)，部分草地繼續(xù)退化，從高度覆蓋到低覆蓋荒草地，成為Ⅳ級(jí)區(qū)；47．2％的Ⅲ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)為Ⅴ級(jí)區(qū)，部分草地退化為沙地，演變成Ⅴ級(jí)區(qū)；并有2．8％和4．9％分別轉(zhuǎn)向Ⅰ級(jí)區(qū)和Ⅱ級(jí)區(qū)，一些草地被人工改造為湖面或建造居民點(diǎn)，生態(tài)質(zhì)量提高。58．2％的Ⅳ級(jí)區(qū)轉(zhuǎn)為Ⅴ級(jí)區(qū)，這是由于地下水持續(xù)下降和自然環(huán)境的自然演化，戈壁退化成沙漠；并有9．2％和13．3％分別轉(zhuǎn)為Ⅱ級(jí)區(qū)和Ⅲ級(jí)區(qū)，為了抵御沙漠，鹽堿地人工種植固沙的草本植物，生態(tài)質(zhì)量有所提高。Ⅴ級(jí)區(qū)有17．1％轉(zhuǎn)為Ⅲ級(jí)區(qū)，14．0％轉(zhuǎn)為Ⅳ級(jí)區(qū)。在沙地種植固沙植物和防護(hù)林，特別是在民勤西部，沙地被改造為旱地，使該區(qū)域表面上生態(tài)狀況有所好轉(zhuǎn)?？梢钥闯?，在此期間，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化的發(fā)展態(tài)勢沒有改變，并且人為干擾因素加大，環(huán)境演化出現(xiàn)跳級(jí)惡化狀態(tài)，但部分區(qū)域也出現(xiàn)生態(tài)改良情況，但這種改良的面積非常有限，整體體現(xiàn)一種強(qiáng)人工干擾的無序狀態(tài)。

結(jié)論與討論

對民勤縣3個(gè)時(shí)期的生態(tài)環(huán)境脆弱性進(jìn)行定量分析，以此反映生態(tài)環(huán)境的演化。結(jié)果表明：1）從1986年到2006年間，民勤縣的生態(tài)環(huán)境不斷惡化，并呈現(xiàn)急劇加速惡化態(tài)勢。2）以2000年為界，1986至2000年，生態(tài)環(huán)境是呈逐級(jí)惡化態(tài)勢，且有一定規(guī)律，即只從生態(tài)好的級(jí)別向差的級(jí)別演化，很少出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境改良的現(xiàn)象，說明該地區(qū)自然生態(tài)的調(diào)控能力幾盡喪失；從2000—2006年，生態(tài)環(huán)境呈越級(jí)惡化態(tài)勢，并表現(xiàn)為無序狀態(tài)，同時(shí)出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境改良的現(xiàn)象，表明人為在進(jìn)行生態(tài)改良努力。3）民勤綠洲已被Ⅴ級(jí)區(qū)包圍，綠洲本身也成為Ⅲ級(jí)區(qū)和Ⅳ級(jí)區(qū)，按照演化趨勢，全縣生態(tài)將會(huì)進(jìn)一步惡化，生態(tài)建設(shè)刻不容緩。4）民勤縣的生態(tài)問題不再是僅僅種植防風(fēng)固沙的植物能解決的，也不是單個(gè)民勤縣能解決的，必須站在石羊河流域高度，對全流域其他行政區(qū)域以及民勤縣的人口、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)籌安排，逐步恢復(fù)自然生態(tài)自我修復(fù)功能，才是解決的根本途徑。生態(tài)環(huán)境演化的驅(qū)動(dòng)因子眾多，各因子在演化過程扮演的角色各不一樣，在演化過程中有很多不確定性。從景觀格局因子和生態(tài)敏感性因子進(jìn)行生態(tài)脆弱性演化分析，針對民勤縣的實(shí)際，總結(jié)出生態(tài)環(huán)境演化的若干規(guī)律。但根據(jù)影響生態(tài)環(huán)境的驅(qū)動(dòng)因子去定量分析，還需進(jìn)一步解決很多問題，不僅從空間格局上，還需要模擬在不同情景下的生態(tài)演化進(jìn)程，比如生態(tài)最優(yōu)情景、經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快情景以及可持續(xù)發(fā)展情景等，這將是今后進(jìn)一步研究的問題。

作者：李傳華趙軍單位：西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院