干旱区绿洲型城市土地持续利用评价

中国西部绿洲小城镇,受内陆干旱自然条件影响,形成了独特的地域景观,保留着形态迥异的历史文化传统。随着当代工业化和城市化的进程,这些小城镇的历史景观受到一定威胁和破坏。从绿洲、镇域、遗存等三个层面解析景观设计的内容,探讨依靠绿洲景观资源维育和干旱区绿洲小城镇景观体系的构建,寻求新时期绿洲小城镇景观建设的理想与现实之路。其对如何运用现代景观规划方法,充分挖掘绿洲小城镇的历史文化,创建适宜的现代绿洲小城镇景观具有一定参考价值。

基于压力-状态-响应(psr)概念模型,构建度量干旱区绿洲城市乌鲁木齐市生态安全的评价指标体系,选取熵权法对各指标赋权,通过模糊综合评价法并借助spss软件,对乌鲁木齐市1999~2008年生态安全水平动态变化进行计算、分析、评价。结果表明:近10年乌鲁木齐市生态安全水平总体上呈现向不安全状态发展的趋势。1999~2008年间不安全隶属度逐渐增大,相反,理想安全和较安全隶属度却逐年减少,临界安全隶属度呈现在2003~2005年增加,2006~2008年减少的趋势。提高乌鲁木齐市生态安全的重要因素是调整人类活动对环境的影响。

基流是干旱区最重要的枯季水文特征之一,在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要意义。基于宁夏清水河流域上游1980年、1995年、2000年、2013年四期土地利用数据及原州水文站1984—2014年日径流资料,采用枯季径流分割法进行了基流分割,分析了流域基流、基流指数与景观格局指数之间的相关关系,研究了流域景观格局变化对基流的作用。结果表明:(1)30年中,草地是清水河上游的主导性景观类型。流域景观多样性随时间的推移逐渐增加,整体向好;(2)1984—2014年,清水河上游径流量呈显著减少趋势(p<0.01),基流量呈极显著减少趋势(p<0.001);(3)景观格局指数与基流量的关系较径流量密切,基流量与面积加权平均形状指数(shapeam)、斑块结合度(cohesion)、最大斑块指数(lpi)、斑块丰富度密度(prd)、周长—面积分维数(pafrac)这5个指标的相关性较高,其中与shape_am,cohesion,lpi呈显著正相关,与prd,pafrac呈显著负相关。研究结果可为清水河上游流域生态建设提供科学依据。

土地生态安全是一个地区生存和发展的核心.以新疆第二大城市库尔勒市为研究靶区,运用三角模型,建立评价指标体系,通过熵权法计算各指标的权重,分别计算得到ei、nsi、nrei三组综合指数,在此基础上计算出各指标的影响度.从时间序列上对“十二五”规划期间内库尔勒市土地生态安全状况进行评价,并对其主要影响因子进行分析.结果表明:(1)库尔勒市土地生态安全综合指数呈现极不安全-较不安全的趋势.(2)影响库尔勒市土地生态安全的限制性因子主要是人口城市化水平、一般工业固体废物产生量以及排水管道密度.综上所述,库尔勒市土地生态安全现状极不安全,此研究将为改善生态状况提供科学依据.

在河西走廊的盐渍化土地上,建立明沟排水、井排和干排(植物)的排水系统,将深耕、客土等农艺措施与淡水洗盐结合,应用地表覆盖、免耕和沟植技术形成了盐渍化土地的工程治理系统。应用减产系数法计算工程治理的效益,治理区的减产系数下降了0.40个百分点,即土壤的总体质量提高了60%,其中粮食产量增加了69.13%,种植面积增加了49.44%,取得了良好的效果。

在理清土地集约利用内涵的基础上,分别从评价尺度、指标体系、评价标准和评价模型这4个方面对现有的城市土地集约利用评价相关研究工作进行了梳理、分析与总结,指出了每种方法的优缺点和适用条件,并对城市土地集约利用研究工作做出了展望。

土地资源面积的有限性,位置固定性和区域差异性,造成了其供给稀缺性;而土地资源具有养育、支撑、资源和资产等功能,其需求旺盛;土地资源供给的稀缺性与社会需求的无限性之间存在矛盾.笔者运用经济学的总需求-总供给模型(ad-as模型),立足生态文明角度,从供求方面对区域土地资源承载力进行探讨,以山西省大同市为案例区.研究结果表明:(1)由耕地需求量、建设用地需求量和生态用地需求量构成的土地资源综合承栽力总需求,2011--2015年大同市土地综合承载力总需求分别为0.5309、0.5542、0.5770、0.5797和0.6030;其总体趋势增加;(2)由耕地支撑能力、建设用地支撑能力和生态支撑能力构成的土地综合承载力总供给,2011--2015年大同市土地综合承载力总供给分别为1.423、1.466、2.104、1.531和1.509;(3)2011--2015年大同市土地综合承载力处于超载,2013年超载最大,2015年超载最小,说明大同市的土地资源承载力超载现象在改善.运用此方法进行土地资源综合承载力评价,在土地资源承载力研究中更为科学和合理,使得人们更为关注生态文明,为建立社会、经济、生态和谐的人地关系提供了新的依据.

水资源是人类赖以生存和发展的一个极其重要的因素。水资源的可持续利用是实现人类社会经济、资源、环境协调发展的基本前提。笔者针对西北干旱区独有的气候水文特征,从区域水资源与区域经济社会的相互关系出发,从区域水资源承载力的本质概念进行分析,拓展认识和界定区域水资源储备量和区域水资源承载能力的内涵意义。基于区域水资源的储备、消耗、再生的3大功能过程,考虑区域社会调节活动对区域水资源功能过程的影响,构建了一个以指标层变量、分类层指标和目标层指数3个等级层次体系,并适用性较强的西北干旱区域水资源可持续利用评价指标体系。

西部干旱绿洲区是典型生态脆弱区,土地生态风险反映区域社会经济与土地利用之间关系,揭示绿洲土地利用变化与土地生态环境演变关系,有利于合理调整土地利用结构,为实现土地可持续利用、绿洲生态文明建设提供依据.整理分析2006—2015年土地、社会经济数据,从四方面构建评价指标体系,运用定量和定性相结合分析方法,分析乌鲁木齐市绿洲土地生态风险变化规律,揭示2016—2025年土地生态风险警情;研究结论:随着社会经济的发展,绿洲土地生态风险预警随之提升;最后提出相应土地生态风险管控机制:①统筹城乡发展,合理确定人口规模;②调整绿洲产业结构,提升区域经济发展机制;③改善绿洲生态环境,提升土地生态保护机制;④调整绿洲土地利用结构,提升土地基础保障机制.绿洲土地生态风险预警研究有助于对区域土地生态安全服务,为区域政府提出相关科学生态保护政策依据.

该文以库塔干渠东干渠混凝土衬砌渠道5＋000~10＋475渠段的变水位静水法和流量观测为实据,展示了衬砌渠道水利用系数的计算过程,计算水深介于0.56~1m之间,渠道水利用系数为0.988~0.991之间。实例分析结果表明：随着渠道水深的增加,虽然流量和渗漏强度均增加,但渠道水利用系数随水深呈增加趋势,该实例在水深大于0.7m时,渠道水利用系数变化趋势渐趋平缓。可见,当渠道流量不稳定时,渠道水利用系数宜采用变水位静水法结合流量进行计算。

西部干旱绿洲区是典型生态脆弱区,土地生态风险反映区域社会经济与土地利用之间关系,揭示绿洲土地利用变化与土地生态环境演变关系,有利于合理调整土地利用结构,为实现土地可持续利用、绿洲生态文明建设提供依据。整理分析2006—2015年土地、社会经济数据,从四方面构建评价指标体系,运用定量和定性相结合分析方法,分析乌鲁木齐市绿洲土地生态风险变化规律,揭示2016—2025年土地生态风险警情;研究结论:随着社会经济的发展,绿洲土地生态风险预警随之提升;最后提出相应土地生态风险管控机制:(1)统筹城乡发展,合理确定人口规模;(2)调整绿洲产业结构,提升区域经济发展机制;(3)改善绿洲生态环境,提升土地生态保护机制;(4)调整绿洲土地利用结构,提升土地基础保障机制。绿洲土地生态风险预警研究有助于对区域土地生态安全服务,为区域政府提出相关科学生态保护政策依据。

西部干旱绿洲区是典型生态脆弱区,土地生态风险反映区域社会经济与土地利用之间关系,揭示绿洲土地利用变化与土地生态环境演变关系,有利于合理调整土地利用结构,为实现土地可持续利用、绿洲生态文明建设提供依据.整理分析2006-2015年土地、社会经济数据,从四方面构建评价指标体系,运用定量和定性相结合分析方法,分析乌鲁木齐市绿洲土地生态风险变化规律,揭示2016-2025年土地生态风险警情;研究结论：随着社会经济的发展,绿洲土地生态风险预警随之提升;最后提出相应土地生态风险管控机制：①统筹城乡发展,合理确定人口规模;②调整绿洲产业结构,提升区域经济发展机制;③改善绿洲生态环境,提升土地生态保护机制;④调整绿洲土地利用结构,提升土地基础保障机制.绿洲土地生态风险预警研究有助于对区域土地生态安全服务,为区域政府提出相关科学生态保护政策依据.

城市土地集约利用是解决当前城市存量土地严重不足的必然途径。本文综合运用层次分析法和特尔菲法建立四层指标评价体系,为了避免过分强调集约发展对环境造成破坏,特别增加了可持续利用因素层,通过对珠江三角洲九个城市土地集约利用情况测度,结果显示珠三角城市土地利用集约度水平呈现由经济地理中心向外围递减的特征,主要的影响因素是城市地理区位、既定产业结构、经济发展水平、产业结构调整、旧城区改造和土地出让体制改革。

我国北方干旱区城市景观设计受水资源严重短缺的制约,本文从运用乡土耐寒植物、优化景观植物配置、恢复自然草地景观、水景用水循环使用、适当增加硬化面积和模拟水景等方面进行了探讨。

从影响城市土地可持续利用的生态环境协调性、经济可行性、社会可接受性等方面构建了城市土地可持续利用评价的指标体系,并以成都市为例对其计算方法和土地可持续利用影响因素进行了分析研究.结果表明,目前成都市土地利用仍处于基本可持续利用阶段.

黄土高原半干旱区是一个特定的生态类型和重要的农业区域,严重的水土流失和频繁的干旱是该区农业可持续发展的主要制约因素。本文在分析雨水利用可行性的基础上,提出了农业发展的有效模式———集水型生态农业,它不仅适应于当地的雨水等自然资源条件,更适应生产力发展水平,易于在农户水平上推广,并且具有显著的经济、生态和社会效益,是实现该区农业可持续发展的战略性举措,同时也为“退耕还林(草)”开发战略的实施提供了一个思路

在野外调查和资料分析的基础上，应用空气流压场原理、矢量分析法，分析了我国干旱地区不同地貌类型分区的土地沙砾化过程，及其所导致的风蚀、风积地形的分布规律。高山地区，风蚀风积地形从山顶到山麓呈带状分布，在平坦地区，随气流强弱、扰动，就地就近起沙，形成了低缓沙丘；河湖淤泥平原，土地干裂迭加风力，形成了残丘雅丹地形；在丘陵地区的迎风坡为土地砾化，背风坡为沙化。

在我国的西北地区,强烈冻融、风蚀等对性质脆弱的土建筑遗址安全构成极大威胁。研究了冻融循环对土遗址耐久性的影响。选择新疆交河故城原状生土试样和重塑土试样进行了冻融循环试验,监测冻融过程中的质量变化,并在冻融循环结束后进行了风洞试验和强度试验。冻融试验结果表明,在试样初始含水率较低的情况下,前5个冻融循环,试样经历了一个质量增大的过程;在随后的冻融过程中伴随着冻干和吸湿,原状试样质量的整体趋势是减小的,重塑样质量的变化趋势维持水平。随冻融循环次数增大,原状试样的微结构出现损伤,强度减小,风蚀量增大,即耐久性持续变差。相反,冻融循环初期,重塑样的强度有所增大,风蚀量减小,耐久性得到了提高;随着冻融循环的增加,重塑样的强度开始下降。重塑试样由于重塑过程中其结构受到破坏,强度弱化,冻融循环引起重塑土的"陈化",愈合了土体的结构,但随着冻融进行,矿物颗粒的微结构损伤不断增大,试样的耐久性降低。

提出了水资源可持续利用的管理内容及西北干旱区水资源流域管理原则,并阐述了西北干旱区水资源可持续利用对策。

利用经济手段进行生态环境综合治理是目前国内外已获共识的一种有效的和根本的途径。利用灰色关联法对大兴县的产业结构进行了分析,并利用区位商和pca分析的方法对主导产业进行综合分析,探讨了在行政县域内亚湿润沿河沙地生态环境问题解决的模式和途径,以保证该区域内人口、经济、资源与环境的协调发展和持续发展。

中国西北干旱区水资源供需矛盾突出,屋面降水作为一种较为清洁的水资源,对缓解目前西北地区用水紧张很有帮助。以西北地区新疆石河子市天富名城小区为例,利用gf-2号卫星数据,通过图像分类获取研究区土地利用现状图,在所得现状图的基础上,利用sketchup三维建模软件设计出了一个符合中国西北地区气候特点的屋面降水利用生态工程案例。通过对构建的屋面降水利用模型的运行过程进行推演,得出研究小区95164.21m~2的屋面面积年平均可收集15441.76m~3净降水。若收集的降水按2.1元/m~3计算,则每年小区可节约3.24万元的水费开支。若将这些降水用于小区景观和绿化,该水量除了可维持一个半径44m、水深1.5m的景观水池从4月到10月的全部用水外,还可为小区所有乔木和26%灌草绿化提供免费用水。研究结果可为中国西北小区屋面降水利用系统的推广提供可行性方案和参考。

针对干旱半干旱区人工林的边行优势明显优于湿润区的现象,分别在不同气候区对当地的主要造林树种的片林及其边行外侧和行列式林分带间的沙土水分利用特征进行了测定,发现树木能使边行外侧8～10m土壤中的含水率降低,并形成一个土壤湿度梯度,使8～10m及其以外土壤中的水分向树木基部方向的沙土中渗透,这些侧渗的水分成为干旱年份边行树木正常生长的必要条件;说明林分边行树木存在一个土壤水分主要利用带和土壤水分渗漏补给带,进而提出了合理配置的人工林土壤水分利用特征模式。最后论述了按照该模式构建的行列式林分,在同等密度或覆盖度时,其防风固沙效益显著高于等株行距均匀分布或随机分布的林分。