【摘 要】
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土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要因素,是人类社会为生存和可持续发展而适应环境变化的一个最直接的体现,作为全球变化或区域变化预测模型中极为重要的参量,在全球环境变化历史和未来趋势预测的研究当中扮演着重要角色。历史时期尤其是近300年来土地利用/覆被变化重建研究,不仅能很好的展现历史时期土地开发的进程,同时也揭示了过去土地开发产生的环境影响以及人类响应。具有空间属性的、高分辨率、高精度的土地利用
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土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要因素,是人类社会为生存和可持续发展而适应环境变化的一个最直接的体现,作为全球变化或区域变化预测模型中极为重要的参量,在全球环境变化历史和未来趋势预测的研究当中扮演着重要角色。历史时期尤其是近300年来土地利用/覆被变化重建研究,不仅能很好的展现历史时期土地开发的进程,同时也揭示了过去土地开发产生的环境影响以及人类响应。具有空间属性的、高分辨率、高精度的土地利用/覆被数据则是深入分析这种土地利用/覆被变化环境效应（特别是气候效应）的关键。新疆玛纳斯河流域是干旱区绿洲的代表性区域,区域内生态环境脆弱,容易受人类活动影响。清代以来该区域开发力度逐渐加强,分析历史时期土地利用/覆被变化,对了解该区域开发历史,解释区域乃至全球环境变化有重要意义。本文利用地名图志、地方志等文献资料和地理信息技术,依据区域特点修正已有研究方法,重建了清代以来玛纳斯河流域耕地的空间分布格局。得出以下结论:（1）清代以来玛纳斯河流域聚落数量逐渐增多,聚落密度中心逐渐向西北移动。从聚落的时间演变过程来看,玛纳斯河流域聚落增长分为三个时期,缓慢增长时期（1762-1861年）、快速增长时期（1862-1949年）、高速增长时期（1950-1985年）,这也反映了玛纳斯河流域土地开发的三个过程。屯垦政策、内地移民、水利兴修等人文因素是聚落随时间演变逐渐增多、聚落规模逐渐扩大的重要因素。聚落密度中心的演变也体现了聚落随时间而产生的变化。从聚落的空间演变过程来看,玛纳斯河流域聚落集中分布在河流山前冲积扇前端。这一地区地形平缓、土壤肥沃,水热条件优越,适宜移民定居和土地开垦。除此之外,自然条件还对水利兴修、道路建设等产生了一定的影响,间接影响了聚落的建立和发展。自然环境条件的恶化,也使得聚落发生迁移,甚至消失。（2）基于聚落和耕作半径可以在一定程度上重建历史时期耕地面积和耕地空间分布。基于“均值耕作半径”和“垦殖系数”两种方法,结合聚落分布和耕作半径,对玛纳斯河流域1980s耕地分布进行了重建,并将重建结果与1980s玛纳斯河流域遥感反演结果进行了比较。对比两种重建结果,当耕作半径为均一值1430m时,缓冲区内的耕地面积占实际播种面积的53.24%;当耕作半径为基于垦殖系数计算结果时,缓冲区内耕地面积占实际播种面积的55.66%。因此,在利用聚落和耕作半径重建耕地分布时,要充分考虑聚落的规模,包括耕地面积、行政区面积等。同时,重建结果也反映出玛纳斯河流域内部区域之间农业开发程度存在一定的差异。（3）重建了清代以来玛纳斯河流域的耕地面积。本文考虑玛纳斯河流域“私地”或“私垦地”、漏报、瞒报等因素,校正历史文献中的册载地亩,重建了流域1778年、1806年、1819年、1863年、1909年、1944年6个时间断面较为准确的实际耕地面积。可以看出,清代以来玛纳斯河流域耕地面积变化具有一定的波动性。玛纳斯河流域屯垦分为开发、衰落、恢复、大开发三个阶段。（4）利用网格化模型重建了玛纳斯河流域1909年和1944年2个时间断面的耕地空间格局。本文在已有研究成果的基础上,改进了模型,建立适用于玛纳斯河流域的耕地网格化重建模型,建立了玛纳斯河流域1909和1944年2个时间断面的耕地网格化数据。经过与HYDE3.2中1910s和1940s玛纳斯河流域数据的对比,发现HYDE数据垦殖率在整体上要高于重建结果。
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