吐鲁番绿洲人与自然耦合系统变化的驱动与适应机制研究

This proposed project plans to define the tempo-spatial characteristics of the natural system (e.g., climate, water, soils, vegetation, etc.) and the socioeconomic system (e.g., demographic characteristics, GDP, industrial structures, land use types, etc.) in Turpan Oasis sing geo-statistical methods. The data-gathering methods include: questionnaire surveys, avalaible social statistical data, in-situ field observations and controlled-experiments. Our major objectives are: (1) understanding the feedbacking and responding relationships between the natural system and socioeconomic system, (2) revealing the dynamic processes of the "coupled nature-human system", and (3) developing an evaluation system to assess the vulnerability of the "nature-human coupled system" using such methods as indexing, fussy logics and AHP approach. Our final goal is to develop a dynamic model that can effectively couple the natural system with the socioeconomic system when developing the vulnerability evaluation system. The model will be used to estimate the "optimal population size" and to depict the "optimal oasis areal extent" in the Turpan Oasis.

本项目将在问卷调查、社会统计、实地观测和控制实验等资料基础上，利用地统计等方法勾勒吐鲁番绿洲自然环境子系统（气候、水、土壤、植被等）和社会经济子系统（人口特征、GDP、产业结构、土地利用类型等）的时空特征。我们的主要目标是：（1）理解自然环境子系统与社会经济子系统间的反馈与响应关系，（2）揭示自然环境子系统与社会经济子系统（即：自然与人类）耦合的动态过程，（3）通过分析"自然与人类耦合系统"动态变化特征，运用综合指数法、模糊分析法、AHP法等方法建立气候变化条件下的"自然与人类耦合系统"脆弱性评价体系。在建立脆弱性评价体系的过程中，我们计划将系统动力学与3S技术和CA模型技术结合起来，建立研究区"自然与人类耦合系统"的调控-适应模式，估算吐鲁番绿洲的"人口容量适宜度"和"绿洲规模适宜度"。

围绕“人与自然耦合系统”变化这一研究热点，以问卷调查、社会统计、实地观测和实验资料为主要数据来源，将吐鲁番地区作为典型样区，分析吐鲁番地区“人与自然耦合系统”动态变化特征，并估算吐鲁番绿洲的“人口容量适宜度”和“绿洲规模适宜度”。本研究运用综合指数法、模糊分析法、AHP法等定性与定量方法进行脆弱性评价，建立吐鲁番地区脆弱性评价体系，辨析人与自然耦合系统的驱动因子（自然因子和社会经济因子）及子系统间的相互影响机制。研究发现自然、人文子系统及人与自然耦合系统特征变化中，自然子系统的变化特征主要受气候变迁及水资源影响，社会经济子系统的变化特征主要受社会城镇化协调度、城市化演变、旅游目的地竞争力等特征影响；人与自然耦合系统变化的驱动机制研究中，主要的社会经济驱动因子为人口总数、农业人口、第一产业总产值等，主要的自然驱动因子为地表水资源、地下水资源、工业废气排放总量等，其自然子系统与社会经济子系统之间相互作用；气候条件变化下人与自然耦合系统的脆弱性评价与预警体系中，社会经济和环境的脆弱性主要体现在旅游环境的脆弱性和水资源脆弱性上，通过构建旅游-人口-生态-社会环境协调发展模型，形成人与自然耦合系统的预警体系，实现当地和谐可持续发展；最后运用系统动力学模型并结合3s技术对吐鲁番地区未来的发展状况进行预测，建立“人与自然耦合系统”的调控-适应模式，为吐鲁番绿洲社会经济可持续发展提供科学依据。本项目的学术价值和意义旨在研究干旱区人类活动与自然系统耦合的动态变化特征，具有跨学科交叉性质，涉及到地理学、数学、生态学、社会学、经济学等学科知识，在干旱区研究中具有重要理论和实践价值，且着重从旅游、地理的视角综合分析当地社会经济发展水平及发展潜力，对旅游地理学的发展和研究起到促进作用。