近百年来黑河下游额济纳绿洲土地利用/覆盖变化重建

以人类活动强烈的近百年以来为研究时段，根据黑河流域水土资源开发的阶段性特点，选择典型时期，利用高分辨率遥感影像、地图资料、考古资料和长时间序列的历史文献资料，以遥感和地理信息系统为主要研究手段，准确重建1920-2010年黑河下游额济纳绿洲土地利用/覆盖格局。对1920年代至1940年代的土地利用/覆盖变化按10年左右的尺度进行恢复，对1950年代以来的土地利用/覆盖变化按5年的尺度进行准确的重建，对1990年以后近20年来的变化按2年的时间尺度进行详细的研究。在此基础上，分析土地利用/覆盖的时空格局及其动态变化趋势，区分辨识近百年来各个时期的土地利用/覆盖变化特征，为进一步揭示干旱区绿洲土地利用/覆盖变化的驱动机制奠定基础，为其他干旱区内陆河流域进行同类型研究提供参考。

黑河流域是我国西北干旱区第二大内陆河流域，流域内水资源严重短缺，上下游水资源供需矛盾突出。在水资源压力和人类活动的共同作用下，黑河流域，尤其是黑河下游地区，在1990年代以前发生了严重的生态系统恶化。为了防止生态系统的进一步恶化以及缓解上下游水资源供需矛盾，中国政府在2000年实施了黑河生态调水。本研究主要监测了黑河下游额济纳绿洲1930-2011年的土地利用和植被变化情况及其驱动机制。在此基础上，本项目也基于2000年、2007年和2011年的Landsat TM/ETM+影像，生产了黑河中游土地利用数据集。基于这些数据集调查了2000-2011年黑河中游土地利用/覆被变化及其对可持续水资源管理的影响。. 结果表明在1930s-2000年期间，进入下游额济纳绿洲的水资源急剧减少，生态系统持续恶化。湖泊面积锐减，直至干涸。季节合成植被指数SINDVI呈下降趋势，植被生长退化。而随着黑河生态调水的实施，进入下游的水资源量增加，额济纳绿洲的生态系统总体好转。东居延海湖泊面积从2000年的干涸状态增加到2011年的45 km2。同时，植被也得到明显恢复。例如SINDVI的分析表明，在2000-2011年间植被改善的面积占研究区总面积的34.85%。另一方面，耕地面积持续增加，尤其是2000-2011年间，耕地面积几乎仍成倍的扩张。虽然黑河生态调水的实施使得湖泊和植被明显恢复，但是耕地的开垦在某种程度上也抵消了这种恢复活动。因此，黑河生态调水以及耕地的严格控制是额济纳绿洲生态系统全面恢复以及整个黑河流域可持续发展的关键策略。. 黑河中游土地利用变化的主要特征是受经济利益的驱使，耕地面积持续扩张。从2000年到2011年间，耕地面积增加了12.01%。耕地的扩张增加了水资源的压力，导致地下水的过量开采以及局部地区生态系统的恶化。这些问题均对黑河中游地区乃至整个黑河流域的可持续发展存在负面的影响和潜在的威胁。因此，为了水资源的可持续利用以及维持上下游水资源的供需平衡，当地政府应该加强水资源管理，尤其是地下水资源管理，严格控制耕地面积。