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黑河流域水资源紧缺,进入21世纪以来流域中游地区国民经济快速发展,但流域水量统一调度实施后,其用水量在时空上受到限制,国民经济用水严重挤占生态环境用水,中游地区生态环境有进一步衰败迹象。为此,探索中游地区的生态演变机理,尤其是对水量统一调度以来中游地区伴随土地利用/覆盖变化而发生的生态环境问题开展深入研究,在土地利用/覆盖变化分析的基础上分析其景观生态、水文水资源效应,进行区域水资源合理配置研究和生态演变趋势分析,对研究区可持续发展具有重要意义。
论文在土地利用/覆盖变化和景观格局变化研究的理论方法、技术以及大量数据的支撑下,对黑河干流中游甘州、临泽、高台三县区(研究区)景观格局与动态变化过程进行了深入分析,从水文水资源、水生态角度剖析了其土地利用/覆盖变化的内在驱动因子,分析了土地利用/覆盖变化引起的景观生态效应和水文水资源效应,并据此提出以维护研究区生态环境保持2000年水平下的水资源合理配置准则之一——生态维持准则,并进行了研究区水资源配置应用,最后对生态景观的演变趋势进行了初步预估,取得的主要结论如下:
(1) 1985年~2005年,研究区的土地利用结构发生了较大的变化,尤其是黑河干流水量统一调度以来,耕地和城乡工矿建设用地大量增加,林地、草地和水域面积减少;以人口增加和经济社会发展这两个驱动研究区土地利用/覆盖变化的根本因子的作用机制出发,结合黑河干流分水以来的土地利用演变趋势,预测表明,今后研究区的土地利用格局形势将发生较大变化。
(2) 1985年~2005年,研究区景观格局景观态势总体稳定,但空间变化显著。在黑河干流水量统一调配与研究区经济利益的双重驱动下,从2000年到2005年,研究区伴随土地利用格局变化的生态景观有进一步退化迹象。
(3) 1985年~2005年,研究区土地利用/覆盖变化产生的水文水资源效应十分显著,地下水位持续下降。分水方案实施以来,研究区部分地区地下水水位出现了较大幅度的下降,泉水资源衰减速度加快。
(4) 以研究区景观生态维持在分水方案实施前(2000年)水平为配置准则之一的情况下,研究区的水资源利用严峻形势将有所减缓:以芦苇为例的景观恢复模拟表明,该配置情况下的景观生态演变有利于消除分水方案对研究区景观生态的消极影响。