和田绿洲景观破碎化特征及驱动因素

景观破碎化改变着区域景观结构的完整性和系统的连通性,对景观的稳定性和可持续发展具有重要影响。选取新疆和田绿洲为研究区,以1970年新疆考察数据与MSS影像,1990、2000、2013、2018年4期Landsat TM/ETM+同月相数据为主要数据源,采用景观指数法、移动窗口法、梯度分析及归因分析等方法开展绿洲景观破碎化的时空格局变化及驱动因素的研究。结果表明：近50年来,景观分裂指数（DIVISION）由0.94减少到0.89,香浓多样性指数（SHDI）从1.44减少到1.28,绿洲景观破碎化整体呈现减缓趋势。其中,城市景观破碎化程度最低,沿破碎化梯度从城市中心向外围呈现出先上升后下降的趋势。此外,景观破碎化程度与农业的发展呈倒“U”型函数关系,当农业扩张在绿洲面积的40%—50%时,景观破碎化程度达到峰值。人口增长,农业扩张与社会经济发展共同影响着绿洲破碎化的时空格局。本研究不仅为干旱区绿洲景观破碎化格局的空间变化分析及驱动因素研究提供科学依据,也对绿洲生态景观的规划与可持续管理具有重要的意义。     

河西走廊城乡居民点空间分异特征及绿洲孕育度分析

绿洲和绿洲所孕育的城镇与乡村聚落是西北干旱区人类生产、生活和生态的核心,探究绿洲与居民点的关系对干旱区新型城镇化建设与乡村振兴意义重大。研究通过Google Earth目视解译,识别提取河西走廊全域绿洲和城乡居民点空间特征信息,运用GIS空间分析、景观格局指数,系统地对河西走廊2016年城乡居民点的规模、形态结构与类型特征进行分析,并首次提出了干旱区居民点的绿洲孕育指数,进一步分析了城乡居民点的绿洲孕育程度。结果表明：（1） 河西走廊居民点规模与密度分异特征显著,居民点用地规模普遍偏小,平均规模仅为0.05 km²。居民点分布呈现高密度小规模和低密度大规模集聚分布的特征,居民点密度和集聚度均以城市为中心呈距离衰减规律。“热点”探测发现,山丹县以东是河西走廊地区居民点分布的热点区。（2） 居民点形态结构分析表明乡村聚落的连接性和稳定性自东向西逐渐减弱,居民点面积差异性从城市“中心—边缘”在逐渐的缩小,其中瓜州县、玉门市和金塔县等区域居民点的平均形状指数和平均分维数耦合度高,自然分布态势强,斑块形状复杂。（3） 绿洲孕育指数较高的嘉峪关“人—地”关系矛盾突出,城乡发展极大受绿洲规模限制;而凉州区、民勤县等绿洲腹地空间宽广有利于城乡居民点发展。     

灌区间盐分变迁与耕地安全特征——以三工河流域农业绿洲为例

针对目前绿洲内部土壤盐渍化问题,以新疆三工河流域农业绿洲为研究区,运用遥感、GIS和地统计学相结合的方法研究了0~20 cm土层盐分动态特征与发展趋势。结果表明:流域空间上土壤盐分的理论变异函数拟合符合指数模型,F检验达到极显著水平。Kriging差值及其与同期的土地利用类型图叠加运算表明,整个绿洲区南部阜康灌区耕地土壤盐化面积及盐渍化作用小于北部绿洲阜北灌区,耕地土壤盐分具有显著的局地地带性分布特征,随绿洲耕地南北方向距离的增加土壤盐渍化作用增强。另外南部绿洲耕地农业灌溉具有明显的脱盐作用,随时间尺度的延长,盐渍化作用减弱;而北部绿洲土壤盐渍化作用加强,表现为积盐作用。绿洲受盐害作用的区域主要为北部(阜北灌区)绿洲,通过空间概率模型预测,在长时间范围内,土壤盐渍化依旧是制约北部绿洲耕地生产力的主要因素。通过联合运用变异函数分析、线性回归分析和空间概率分析方法的优势,有效识别了三工河流域农业绿洲空间土壤盐渍化的变化特征与变化趋势,对于认识流域空间单元土壤盐分的变迁具有重要意义。     

三工河流域中上游绿洲土壤盐化的时空动态

针对绿洲内部土壤盐渍化发生的现状,以三工河流域中上游阜康绿洲为研究区,运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了0—20 cm土层盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区各种景观类型间转移剧烈,区域绿洲化作用强于荒漠化; ②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合球形模型,并且F检验达到极显著水平; ③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图叠加运算表明,土壤盐渍化具有向北推进的趋势,南部绿洲土壤盐化程度减弱,北部绿洲土壤盐渍化程度加重;④农业灌溉具有一定的洗盐作用,使得南部绿洲土壤盐化程度减轻;北部绿洲,由于地下水作用,使得土壤盐化程度加重。     

三工河流域新老绿洲发育度的比较

绿洲是干旱区最重要的景观单元之一。人工绿洲是在干旱条件下经长期人类活动改造而形成的特殊景观。随着人类对绿洲水土资源开发利用程度的不断加强,绿洲呈现出不同的发展阶段。从天然绿洲到人工绿洲,是人类适应和改造干旱区自然环境的历程。在这一人地相互作用的过程中,绿洲显示出明显的发育演化特征。从多学科综合的角度,提出绿洲发育度的概念,并从灌溉体系的建设状况、水资源的利用水平、植被与生态建设、农业发展程度、社会经济水平和绿洲景观结构等7个方面提出了绿洲发育度的评价指标体系,以天山北坡2个人工绿洲为例,从空间上定量比较2个绿洲的发育程度,其中阜康市绿洲发育度高于222团绿洲(阜北农场)。     

干旱区绿洲扩展过程中的景观变化分析

绿洲化过程中的景观变化和尺度效应是景观生态学研究的热点之一。针对这一目标以黑河中游张掖绿洲为研究区域,应用“3S”技术的缓冲分析方法,以绿洲标志景观类型农田、林地和湿地为核心,确定了不同时期绿洲范围并划分了老绿洲区和新增绿洲区。在此基础上,从景观组成动态和斑块连通度的尺度依赖特征两个方面分析了绿洲化过程中的景观变化机制和尺度效应。研究结果表明,绿洲化过程是以农田和建设用地斑块动态为主要特点。主要表现为：在不同的分区中,农田斑块以总面积和最大斑块指数增加为特点,说明农田斑块趋向集中连片分布;建设用地斑块总面积、斑块密度和最大斑块指数等3个指标都为增加,在景观上呈星点状扩张分布。老绿洲与新增绿洲的比较分析显示,新增绿洲的建设用地面积增加速率小于老绿洲,而农田面积的增加速率大于老绿洲。从景观斑块连通度的尺度依赖特点来看,在老绿洲中景观斑块类型的空间尺度依赖规律明显,但在时间尺度上的变化不显著;在新增绿洲内,林地、水域和建设用地的尺度依赖性比老绿洲高,其中林地、建设用地的空间变化规律明显,在时间尺度上无明显的差异;而水域斑块的尺度依赖性1985年高于2006年。     

中国传统聚落景观基因组图谱特征

传统聚落是优秀的民族文化遗产,现阶段迫切需要加强相关研究方法的探索,这对中国经济和社会发展具有重要意义。针对目前不能有效解释传统聚落景观要素与整体意象之间的关系这一问题,结合生物基因组图谱和传统聚落景观基因理论开展了景观基因组图谱的探索。根据基因的特性,首先阐述了传统聚落景观基因组的概念。在此基础上,本文提出了传统聚落景观基因组图谱的概念并分析了其与景观基因、景观基因组三者之间的关系,进一步分析了传统聚落景观基因组图谱的类型、功能和意义。根据前述理论研究成果,以湖南省具有代表性的30个传统聚落为例,构建了传统聚落景观基因组图谱的案例,据此分析了湖南省传统聚落的群系性特征;同时,以汝城金山村为例进行了传统聚落景观基因组的识别。结果表明,传统聚落景观基因组图谱对于实现传统聚落景观数字化、挖掘传统聚落的规划模式、识别不同区域的传统聚落景观特征等具有实际意义。     

景观与景观生态学的综合研究

景观具有“风景”,“自然综合体”,“异质性镶嵌体”等多种含义,是风景美学,地理学和生态学等学科的研究对象,并成为现代景观生态学的重要学科基础,以景观为研究对象的景观生态学,以其多学科基础而获得了加大的生命力,但同时也使景观生态学面临强烈的分化危机,景观生态学的整合是未来景观生态学的唯一出路,实现整合的根本途径是景观生态学综合研究的发展和应用,景观生态学的综合研究包括景观的复杂性,全球环境问题,遥感和GIS技术以及文化等与景观生态学的综合研究,笔者以绿洲景观为例,对绿洲景观的综合研究进行了讨论。     

新健康地理学视角下旅游地多维康复景观构成要素与作用机制研究——以南京紫金山国家森林公园为例

地理环境与人类健康息息相关，地方对健康的影响作用是社会文化转向下新健康地理学关注的焦点。在旅游与健康深度融合的背景下，论文基于康复景观的理论框架，突破当前视觉思维主导下的研究局限，以南京紫金山国家森林公园作为案例地，综合利用扎根理论法、多重对应法等，对游客网络评论进行分析，围绕人地互动的中心议题，全面探索旅游地多维康复景观的构成要素，揭示其健康效应的作用路径与内在机制。结果显示，旅游地康复景观具有多维感官的表现形式，紫金山多维康复景观资源体系具体包括视觉类、听觉类、嗅觉类、触觉类4个维度，且各维度的康复景观要素并不完全遵循视觉中心主义的等级秩序，具有各自独特的属性特征和健康意义。同时，紫金山多维康复景观要素之间具有复杂的关联，其内涵意义可以聚类为“自然”“宁静”“协调”三大主题，为旅游地健康效应的实现奠定物质基础，营造多重健康体验，并充分体现了旅游者与旅游地和谐的人地关系。论文所提出的“多维康复景观”概念，阐释了地方要素与人类多维感官的健康实践在空间各个层面的互动，为理解地方与健康的复杂关系提供了良好的理论视角。研究结果有助于促进旅游地理学和健康地理学的交叉，丰富地理学景观研究的理论内...     

甘肃绿洲型城镇体系及其发展机制研究

本文以荒漠绿洲景观为背景.以相对优越的自然条件和资源区位、古“丝绸之路”和新“欧亚大陆桥”,城乡推拉的动力效应和行政干预等六个方面分析了甘肃绿洲型城镇体系的旱生性特征和沿绿洲盆地及欧亚大陆桥形成的远景空间分布特征。     

渭干河-库车河三角洲绿洲50 a来农业开发及所引发的生态问题探析

从渭干河-库车河三角洲绿洲50a来农业开发与生态建设的过程看，人工绿洲耕作农业的生产力水平有较显著的提高，人工绿洲生态也得到了改善。主要表现是单位面积生产力水平提高，农田防护林体系初步建立，水利工程建设得到加强，生活能源的短缺得到改进。但从流域的绿洲农业经济发展与生态环境建设仍存在一些不协调的问题。主要是农田施肥重化肥轻有机肥，土壤肥力不高；灌区中游重灌轻排，灌排不协调，盐渍化面积有所扩大；流域下游由于缺水和人为等因素使天然绿洲的稳定性受到威胁，天然林的绿色屏障作用大为削弱等。对此必须引起足够重视，逐步加以协调，才能实现绿洲农业经济的可持续发展。     

水资源约束下的张掖绿洲城镇发展模式初步研究

水资源是绿洲城镇存在和发展的重要约束因子,它影响到绿洲城镇的产业结构、空间格局、规模等级及生态环境。张掖绿洲城镇水资源紧缺,利用结构不合理,经济效益低下。选择合理的绿洲城镇发展模式,可使水资源的持续利用和绿洲城镇的快速发展达到良性循环。本文以提高水资源经济效益和绿洲城镇健康发展为模式选择的约束条件,提出了节水防污型城镇模式、商贸枢纽型城镇模式、特色农业型城镇模式及生态型城镇模式。     

北屯绿洲生态系统耗散特性分析

 利用耗散结构理论,对新疆北屯绿洲生态系统的结构和功能进行了分析。在绿洲发展演化过程中,绿洲与荒漠形成既相互矛盾又协调共生的非线性变幻局势,人为活动已成为绿洲涨落的主要原因。利用能值分析方法探讨了北屯绿洲农业生态系统的能量耗散过程,结果显示:北屯绿洲农业生态系统投入的太阳能值总值为9.70×1019 sej,而输出的太阳能值总值为6.56×1020 sej,输出高于投入,是一个能值输出型的生态系统。需要人为输入能量,引入物质、知识、技术等负熵,增加系统信息量。最后,提出积极引入负熵流的负反馈策略,使人的主观行为与环境质量、生物生产力水平相统一,构建合理的绿洲生态农业结构,达到生物与环境相协调,发挥生物共生互利优势原则,最终实现绿洲生态、环境、经济的可持续发展。     

运用系统动力学方法研究绿洲经济－生态系统──以玛纳斯绿洲为例

本文运用系统论的观点和系统动力学（ＳＤ）方法，剖析了干旱区绿洲经济－生态系统的特点及基本反馈结构；探讨了绿洲经济增长的内部机制及其与主要政策变量间的关系。应用模型的仿真结果，就玛纳斯绿洲经济发展的若干问题及人口承载力作了分析。     

基于PSO-PNN模型的喀什噶尔绿洲耕地盐渍化分析

盐渍化是构成绿洲农业低产的主要原因之一,也是农业开发和可持续发展的重要限制因素。为提高盐渍化耕地生产力,促进绿洲农业的可持续发展,以喀什噶尔绿洲耕地为研究对象,利用Landsat 8 OLI遥感影像数据提取遥感指数20个,利用土地利用数据计算研究区耕地开垦年限,用线性拟合的方法将用植被光合作用模型（VPM）模拟的植被净初级生产力（NPP）数据进行降尺度,将遥感指数同土壤采样及实测数据进行相关分析,得到优选的遥感特征变量,再用粒子群优化算法（PSO）优化的概率神经网络（PNN）模型进行盐渍化程度分类,得到研究区耕地盐渍化等级分布情况,后与研究区耕地开垦年限和NPP进行叠加分析。结果表明：（1） 选取增强型植被指数（EVI）、盐分指数2（SI₂）、湿度指数（WI）、MSAVI-WI-SI特征空间（MWSI）、波段6（B6,2.11~2.29 μm）5个遥感参量通过PSO-PNN模型进行盐渍化程度反演准确率约为80%。（2） 耕地开垦年限越大的区域盐渍化程度越低。新开垦的耕地主要分布在研究区东部,而研究区西部大都为开垦年限在45 a以上的老绿洲农业区。（3） 耕地盐渍化严重降低了耕地农作物生产力。研究区耕地NPP较高的区域大都分布在西部,较低的区域大都分布在东部,与盐渍化程度等级分布大致相反。上述研究方法与结果可为后续使用遥感参量进行盐渍化反演的研究提供参考,对干旱半干旱区的盐渍化耕地改良具有一定的参考意义。     

“绿洲”概念小议

本文探讨了绿洲的概念，认为绿洲的内涵应扬４方面：（１）绿洲位于荒漠区；（２）水是绿洲存在的基础；（３）茂盛的植被是洲的主体景观；（４）地貌部及人类活动对绿洲发展与演变起着重要作用。     

甘肃临泽绿洲北部沙漠化防治的探讨

临泽绿洲位于河西走廊中部,沿黑河冲积平原呈西北-东南向分布,东西长约100公里,南北宽8-30公里。该绿洲北部及其边缘分布着一条面积约70多平方公里的流沙带(图1)。在西北向主风的作用下,流动沙丘不断侵入绿洲,危害极大。     

我国绿洲化及其研究的若干问题初探

绿洲化是干旱区由于人与自然因素共同作用所导致的由荒漠向绿洲转变的过程。我国干旱区绿洲化面积从20世纪50年代后期的2.5万km2扩大到10.4万km2,绿洲化主要是改变了水循环,也就可以改善局部或更大范围的生态环境,提高生产力。可以说,绿洲化是一个将自然生态系统通过人类活动提升至人工生态系统的过程。但绿洲低水平、无序的开发也可以使绿洲稳定性下降和绿洲退化,在降低或丧失绿洲土地生产力的同时,还引发一系列生态环境问题,如河道断流、湖泊萎缩、植被退化、土壤侵蚀等。因此,需要开展系统的研究,在全面认知人类活动与气候变化作用下水、土、气、生过程及其相互作用的基础上,揭示绿洲化特征及其时空格局演化、过程、驱动机制,为建立绿洲化的调控与管理模式提供科学依据。     

干旱区冷凉型绿洲景观格局变化分析

冷凉型绿洲是干旱区的主要景观类型之一,其景观结构的变化机制是理解干旱区生态环境变化的重要补充。位于祁连山北麓的冷凉绿洲（张掖市民乐县）是干旱区具有代表性的区域,在黑河流域具有重要的生态功能。据此,本文以1987、1995、2000、2005年的TM数据为信息源,采用景观结构的分析方法,分析了该绿洲1987—2005年间的景观变化。结果表明：在干旱区的冷凉型绿洲中,农田是景观优势斑块类型,斑块面积占研究区的比例为28.6%~34.6%。景观斑块类型的转化主要发生在农田和草地之间,1987—2005年间农田转换为草地的比例为43.6%,而草地转换为农田高达72.9%。与同期平原型绿洲景观变化特点相比较,冷凉型绿洲的农田面积扩增速度大于平原型绿洲。分布面积最小的水域和居工地斑块有最高的景观变化速率,说明该干旱区河流水文过程季节性变化和持续的城镇化过程对该类景观类型的影响显著。     

Warming effect of desert and its impact on oasis heat resources and agricultural productivity in arid land, China

This paper provides a positive view of the desert, in terms of the warming effect of deserts on oases and the impact of heat resources and agricultural production. We use data from experimental sites in the Manas River Basin in China to characterize these relationships. We note that the warming effect of the desert was found to be significant but gradually reduced with increased distance of the oasis from the desert. The range of warming effect is about 100 km, and the improvement in temperature is about 1.8 °C. Due to this warming effect, the desert serves as the second heat source for the oasis, which represents one important aspect of the ecologic value of the desert. Our results also show the warming effect has a strong spatial impact on agricultural productivity. Crop productivity fell by about 49 kg/ha with every 10 km increase in distance away from the desert. Our results imply that crop suitability must correspond to the warming effect of the desert. More efficient use of heat resources can contribute towards achieving potential productivity.