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塔里木河是我国最长的内陆河,是保障塔里木盆地绿洲经济、自然生态和各族人民生活的生命线。但长期以来,由于人类对流域自然资源,特别使水资源的不合理利用,使塔里木河干流水量减少、水质恶化、下游河水断流、植被衰败沙漠化扩大,生态环境不断恶化。本文从塔里木河流域的生态环境实际情况出发,以生态风险的评价体系为依据,以景观生态学为理论基础,以遥感影像资料和生态断面监测数据为基础信息源,以GIS为数据分析处理工具,分析塔里木河下游生态风险源、生态终点、以及生态风险源对生态终点的暴露和危害。通过计算生态风险度、风险损失度和生态易恢复度指数,构建综合生态风险指数,从而反映出塔里木河下游生态风险大小和空间分布状态。从文章分析中,我们可以得到以下结论:
(1)根据生态风险受体的含义、特征及塔里木河下游生态环境现状,将生态风险评价的受体确定为塔里木河下游天然绿洲生态和人工绿洲生态系统。并通过景观生态学方法构建景观生态指数,来反应生态系统受危害性和不确定性因素的作用而导致的结果以及生态系统结构和功能的损伤。
(2)对比历史资料逐一分析生态风险源对生态受体的干扰和危害,研究其发生的概率、强度和范围,将塔里木河下游生态风险源概括为干旱、水资源短缺和地下水质恶化三类。通过分析表明,下游荒漠干旱的气候是该地区生态环境恶化的大背景因素,水资源资源量供给不足是最根本的风险源,塔里木河下游生态环境主要取决于河道来水量。
(3)通过分析生态弹性指数、生态破碎度指数和脆弱度指数来计算生态损失度指数,反映风险受体的生态系统的生态损失度量。结果表明,荒草地的生态损失度最大,其次是沙地、有林地、盐碱地、水浇地、水域和沼泽地,以农村居民点的生态损失度最小。研究结果表明,天然植被生态系统受到生态风险源的危害比较大。
(4)分析两个时期的土地利用重心变化和景观指数变化状况,确定风险源对风险受体的危害程度。从迁移距离上看,有林地的重心迁移距离最大,沙地次之,荒草地在3种地类中的重心迁移最小;从迁移方向上看,有林地和荒草地都向河道方向迁移。研究结果表明,塔里木河下游有林地和荒草地从距离河道较远处向河道方向逐步退化萎缩,且有林地的空间分布变化比较大。从土地利用格局分析的结果来看,随着时间的推移,塔里木河下游斑块的破碎度、景观形状指数、多样性指数和景观分形维数增加,景观聚集度指数下降,各景观斑块的离散度增加,说明该地区生态系统破碎化严重,植被退化比较严重,植被生长面积萎缩,生态系统不稳定性增加,综合生态风险增大。
(5)采用斑块大小、斑块边界密度、温度植被干旱指数、地下水矿化度、沙漠化影响强度和盐渍化影响强度作为生态风险的评估因子,计算塔里木河下游的生态风险度;采用地下水埋深、距离河道(水源地)大小和植被覆盖度作为生态恢复的评估因子,计算塔里木河下游生态易恢复度指数。以生态风险评价体系为依据,采用转换的思想,分析土地利用格局的斑块的风险度、易恢复度以及生态损失度等级,构建综合生态风险指数。结果表明,塔里木河下游大部分地区都已沙化,仅在大西海子水库附近一些耕地区域属于轻度风险。中度风险区域主要分布在河道两侧1000米范围内,在其它位置上,零星地分布着一些较重和严重的风险区域。