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青海湖是我国面积最大的内陆咸水湖泊,位于青藏高原东北部,属于高寒半干旱典型生态脆弱区。在全球变暖和人类活动的影响下,流域内湖泊萎缩、草地退化、土地沙漠化和生物多样性减少等生态和环境问题日益突出,严重影响着该流域生态安全和社会经济的可持续发展。
本文利用青海湖流域不同时期的遥感影像,结合野外调查和社会经济统计数据,研究了青海湖流域近50年来的土地利用/覆盖变化特征,并从自然、社会、经济和生态角度分析其变化机理,建立模型进行驱动力分析,揭示以土地利用为主要形式的人类活动对青海湖流域生态环境的影响。主要研究结果如下:
1、土地利用变化特征:选取青海湖流域1977、1987、2000和2004年四期遥感影像,对青海湖流域土地利用变化进行动态分析。青海湖流域土地利用类型主要为草地、水域、沙地和耕地,分别占流域总面积的63.76%,17.54%,2.24%和1.51%(2004年)。从1977年到2004年,青海湖流域生态用地数量逐渐减少,生产用地、退化土地面积不断增加,即林地和水域面积呈减少的趋势,而耕地、居民地、沙地及其它难利用土地面积呈增加的趋势,草地则具有先减少后增加的趋势。青海湖流域土地利用变化存在明显的区域差异和阶段性,从地域空间上看,土地利用程度按大小排序依次是共和县>刚察县>天峻县>海晏县;从时间阶段上看,各土地利用类型变化强度较大的阶段在1987-2000年。地域上的变化差异反映出人类活动强度的差异,而时段上的变化差异反映出了政策的影响。
2、土地利用系统变化特征:从自然系统对青海湖流域土地利用变化的动力学分析表明,青海湖流域耕地面积变化受国家政策影响较大,从1949-2005年,呈现高(1987-2001)、中(1959-1986年,2001-至今)、低(1949-1958年)三个不同水平的发展期,具有明显的阶段性与跳跃性。从生态系统角度分析表明,青海湖地区草地生产潜力为5126.29 kg/hm<2>,适宜牲畜饲养量为438.63万只绵羊,而实际载畜量为440.69万只羊单位,草畜矛盾十分严重。从社会系统角度分析表明,青海湖流域最大适宜人口承载量为32.4629万人,比2005年区域实际人口仅高出11.378万人,人口容量不容乐观。
3、土地利用变化驱动机理分析:运用通径分析法分析青海湖地区耕地变化与各驱动因子之间的相互关系,结果表明,1949-1987年青海湖地区耕地变化主要受工业生产总值、牲畜存栏数和总人口的影响,属于政策调控下的生存型经济福利+食物安全驱动;1988-2005年青海湖地区耕地变化主要受国民生产总值和牲畜存栏数的影响,该时期青海湖流域的耕地变化驱动属于政策调控下的最优经济福利驱动+环境安全驱动。国家政策变化对该区土地利用变化的作用突出,人口数量的变化依然是制约青海湖地区未来经济发展和环境保护的最大制约因素。