基于3S技术的绿洲-荒漠交错带生态环境安全研究

【摘要】：绿洲是维系干旱区人类生存和发展的基本场所,并与荒漠形成了对立统一的矛盾体。绿洲与荒漠之间的交错带最为敏感。完整地记录了这两大生态系统的之间的相互作用与相互转化。深入研究这一特殊地带的生态环境演变过程,特征及形成机制,对于揭示其生态学实质,维护和发展绿洲具有重要的实践意义。从生态学观点出发,一个安全的生态系统在一定的时间尺度内能够维持它的组织结构,也能够维持对破坏的恢复能力。它取决于人类的社会经济发展需求和生态环境利益的有机协调,即:它不仅能够满足人类发展对资源环境的需求,而且在生态意义上也是健康的。其本质是要求自然资源在人口、社会经济和生态环境三个约束条件下稳定、协调、有序和永续利用。保证生态系统的生态安全必须在摸清区域人口、资源、环境与发展之间的内在运行机制的基础上,通过社会经济目标和生态环境的整合,提出与区域人口总量、经济发展水平、资源承载力和环境容量相适应的资源和经济开发方案。在人类活动干扰较小地区,自然原因往往是引起生态环境问题的主导因素,人类活动起着叠加作用,加快生态环境恶化的过程。像本文研究的生态条件恶劣或生态脆弱地区,人类活动的影响,即使是微小的扰动也会导致生态环境大的变化,这种变化常常又是不可逆的。人类活动是本地区最活跃,最能动,有时甚至是生态环境变化过程,特点,类型的决定因素。干旱地区生态安全系统功能退化的根本原因在于干旱地区人口生态安全系统的退化和生态意识淡薄,而生态意识淡薄的根本原因在于人口文化素质低下,低文化素质的形成在于教育科学文化事业落后。因此。要使干旱地区生态环境得到彻底改善,必须首先应在荒漠地区投资万金,发展教育,提高人口的素质,加强生态意识建设,改善人口生态安全系统,要使干旱地区的人们懂得人类与自然环境和平共处的辩证关系。本文利用现有仪器设备和野外观测网站进行详细观测,在建立于田绿洲图像库和矢量数据库的基础上,运用野外GPS点位信息,通过遥感与GIS技术,研究了于田绿洲1976年至2001年25年间土地覆盖与土地利用的变化,尤其在生态环境变化分析中,利用生态环境安全的系统分析理论和有关方法,结合历年来实地考察结果及其社会、经济状况,从自然与人文两个角度定量研究了该地区近25年的生态环境变化和荒漠化程度,并定量研究这生态环境演变当中那些因素起主导作用,提出了该绿洲生态环境保障系统的建议,并对当地的生态维护和社会、经济规划提出了建设性意见。通过预警系统,可以对研究区一段时期内生态环境变化的总体趋势和局部变化获取定量信息,这也是本文创新之处与研究重点。本文使用的研究方法以及提取变化信息的技术流程与模型,生态环境安全的评价指标的选择和量化以及预警系统的建立等可以推广到其他干旱、半干旱地区土地利用、生态环境变化的研究,研究结果将对塔里木盆地南缘其他绿洲未来的生态环境与可持续发展研究具有理论和实践的参考意义。