玛纳斯河流域绿洲经济-生态景观空间分异机理研究

Oasis economic expansion is the major factor that lead to the change of eco-landscape and deterioration of ecological environment in the arid region.due to the complex from process to landscape,the study of the spatial effect and differentiation mechanism for the economic expansion is reversely weak. How to analyse the relations of spatial effect and construct the unified analytical framework for heterogeneous ecological processes? How to analyse the driving-response mechanism and reveal its ecologic coupled function for economic expansion? Aimed at these scientific problems, this project study on the relations of spatial effect between the spatial cluster and function expansion of oasis economy with the system response and function feedback of eco-landscape. We will identifiy the differentiation factor and structural elements, to construct the analytical framework using the unified ecological principle and spatial analytic methods. We will organize its study content according to water distribution of urban and rural, economic structure, ecologic function and its spatial distribution. Based on 3S platform and the spatial analytic technologies, numerical simulation method, we will analyse the spatial evolution characteristics and spatial effect representation of oasis economy, to explore the new theory and method for studying the spatial differentiation of heterogeneous ecological processes. We want to study the spatial mechanism from the economy driving to ecology response, to establish the spatial relations models that is isonorphic from process to landscape. we should reveal the leading function of oasis economic spatial effect, and to verify the effect mechanism of spatial differentiation based on the comprehensive benefit evaluation. So that we can provide the scientific basis for optinizing oasis ecologic saptial.

绿洲经济扩张始终是流域生态景观变化的主导因素。由于过程-格局关系的复杂性，使经济扩张的空间作用及分异机理的研究相对薄弱。如何分析异质过程的空间作用关系并构建统一性分析框架？如何解析经济扩张的驱动-响应机理并揭示其生态耦合功能？针对以上科学问题，本项目以干旱区典型内陆河流域(中游)绿洲经济空间集聚、功能扩张，生态景观系统响应、功能反馈等空间作用关系为研究对象，用统一生态学原理及空间解析方法识别分异因子、结构要素并构建分析框架，以城乡分水、经济结构、生态功能及其空间分布为数据驱动组织研究内容；在3S技术平台及空间分析、数值模拟方法的支持下，分析绿洲经济空间演化特征及空间作用表征，探索异质过程空间分异研究的理论及方法；研究绿洲经济驱动、生态景观响应机理，建立过程-格局同构的空间关系模型，揭示绿洲经济空间作用的主导功能，并通过综合效益评价，验证空间分异的作用机理，为优化生态空间提供科学依

以玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)平原绿洲为研究靶区，在3S技术平台和遥感分析方法支持下，根据景观生态学、生态经济学及城市地理学理论，用指数分析、地学统计及空间分析等研究方法，分析了绿洲经济空间演化过程，研究了其时空分异规律及生态影响；基于MODS耦合机理剖析了绿洲经济驱动、生态景观响应模式，研究了绿洲经济空间作用主导功能；综合评价了绿洲经济扩张的空间结构效益及生态水文效益，为培育绿洲经济－景观生态耦合功能提供了科学依据。研究表明：玛河流域景观变化总体上呈现出人工化主导的集约化趋势，土地利用由农业主导向城镇驱动转型，自然景观呈现为相反的生态弱化趋势；绿洲区土地利用趋向高度人工化和稳定态，成为全流域土地利用变化的核心驱动；山区变化较小，而荒漠动态变化复杂，绿洲外围对土地利用变化高度敏感。绿洲边缘土地利用及景观格局分异明显，流域下游生态建设初见成效，而洪积扇上部的大规模开发存在生态隐患。景观格局分析进一步发现，玛河流域景观生态脆弱性有所上升，生态风险较大的脆弱区逐渐由下游向中上游特别是山前转移，使流域水文循环及水资源配置发生了明显变化。流域天然水系完全被人工渠库所替代，天然景观补给主要依靠水库、渠系、田间渗漏，绿洲周边及下游水量逐渐减少，绿洲内部盐渍化与周边荒漠化并存，地下水降低及地面沉降危害加剧。流域土地利用结构及景观格局变化明显趋缓，发展节水经济和生态产业在稳定土地利用规模基础上，实现了经济效益和生态效益的均衡发展，完成了农牧业经济向城市经济的转型。传统农业开发具有显性的生态扩张和占用属性，应以提高土地利用生态效益为目标，大力调整农业结构，重点发展生态节水特色大农业；城市化生态位及土地利用效率较低，土地集约规模经营尚未实现经济－生态效益的统一，应严格控制城镇用地、耗水规模，大力调整优化城市布局结构及功能属性。