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绿洲是干旱区所特有的一类景观,是干旱区人类生存和生产的核心场所,其稳定与否,直接关系到区域社会经济的持续发展。绿洲的稳定性就是确保绿洲生态系统的能流、物流、人流、信息流处在良性循环状态。绿洲的稳定在本质上由其内部与外部生态系统的结构、功能及生态过程所决定,但同时也受气候变化等环境因素和水热等资源分配的影响。造成人工绿洲的衰退、萎缩或消亡,往往有多种因素,但不外乎自然因素的急剧发作,社会人文因素的剧烈变异,或自然与人文因素的迭加共振。
作者以博、精河流域绿洲为研究靶区,首先全面分析了与论文研究主体相关的绿洲及绿洲稳定性研究现状,基于“表征→诱因→诊治”的思路,研究了博、精河流域绿洲近16年来的植被表征、土壤表征、水资源表征和LUCC表征,并从地理位置、土地利用变化、绿洲效应、绿洲植被指数及次生盐渍化角度对研究区绿洲稳定性进行了深入分析。为进一步获得绿洲稳定性诊断方法,在系统论和等级系统理论的指导下,分析了绿洲的结构功能,构建了绿洲稳定性评价体系,在灰色理论指导下分析了影响流域绿洲稳定性的主要驱动力。为全面研究绿洲空间变异与稳定性,利用先进的遥感和GIS技术,从荒漠化角度基于元胞理论对威胁绿洲稳定性的荒漠化过程进行了模拟,研究成果表明：
(1)研究区植被覆盖度的主体是中低盖度,1990～2000年的10年间,研究区以植被退化为主,2000-2005年的6年间,植被恢复较明显。研究区绿洲的土壤粗骨性强,碱化现象明显,有机质含量低,土壤肥力整体水平并不高。虽然研究区水质相对较好,工业污染源相对集中在博乐市,农业用农药污染在流域不严重,但灌溉技术落后,水资源利用率低。加之,16年来16.92％的绿洲面积在空间上发生了类型转换,土地利用程度提高的速度有减缓的趋势,都表明绿洲已处于不稳定状态。
(2)虽然从地理位置分析,博、精河流域绿洲应具有较高的稳定性,也应具有较强的抵御外来干扰的能力和恢复能力,但由于绿洲的土地利用程度综合指数不高,绿洲效应周期性起伏,植被指数平均值增速缓慢,绿洲内部土壤的盐化和碱化现象普遍存在,使得研究区绿洲的稳定性不容乐观,而评价结果则也证明了这一点。 (3)自然因素是绿洲稳定性发生变化的内在驱动力,过度的人为活动则是绿洲稳定性发生变化的外在驱动力,二者之间的耦合性制约着绿洲系统变化和人文历史变迁。自第四纪间冰期形成艾比湖流域以来直至20世纪50年代的近12万年时间里,虽然艾比湖流域环境变化的总趋势是逐渐变干,但由于人为过度利用水土资源的活动相对较少,因此气候与人为活动都处于“适宜期”,有利于绿洲的发展。反之,自20世纪50年代至70年代末,由于流域人口剧增而带来的水土资源开发强度的增大,在与气候因素的叠加作用下,必然导致绿洲稳定性严重失衡。
(4)由于绿洲稳定性的失衡而带来的现代荒漠化面积的扩展和程度的增强,使得绿洲内的人们为了谋求生存,将会继续扩大破坏植被开垦耕地,导致区域气候进一步恶化,其反作用的结果,又会使土地退化程度加剧,植被覆盖度下降,风蚀侵蚀力进一步加强,从而形成绿洲系统与驱动力间具有恶性循环性质的正反馈机制。
(5)绿洲农业化是以人工绿洲稳定性支撑的生态资源的丧失为代价的。随着西部大开发的深入,该地区由于人口压力,城市化和农业经济的迅猛发展不可回避,但显然由于地处边远少数民族地区,社会经济和科技能力偏弱,各产业规模小,大部分尚属粗放经营,这就不可避免地出现经济发展以生态环境的破坏为代价。同时作为绿洲背景机制和不稳定性源的荒漠化面积进一步扩大,相应地具备重要稳定性价值功能的林地、中覆盖草地、湖泊水库坑塘沟渠、湿地、河流河滩面积必将进一步减少,绿洲外围与荒漠间的交错带整体面积下滑,维护绿洲外围稳定性的作用机制明显下降,必将导致绿洲稳定性的下降,基于元胞方法的模拟结果也有力地证明了这一点。