研究區(qū)地處我國西北內(nèi)陸肅北縣和敦煌市境內(nèi),位于東經(jīng) 92.77°~97.57°,北緯 38.35°~41.22°之間,總面積5121516公頃。域內(nèi)地形起伏變化大,山區(qū)、平原及丘陵交互出現(xiàn)。研究區(qū)基本包含黨河和野馬河全流域、疏勒河流域下游部分區(qū)域。黨河是疏勒河的一級支流,野馬河是黨河的一級支流。
研究區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大,冬季寒冷、夏季炎熱,四季多風(fēng)、氣候干燥,日照時間長,晝夜溫差大,屬典型的大陸性氣候。由南向北的三個盆地分別為高寒半干旱區(qū)、溫涼干旱區(qū)和溫暖干旱區(qū);多年平均氣溫3.9℃~9.3℃,日照時數(shù)3033.4~3246.7小時,降水量176~39.9毫米,年蒸發(fā)量1228~2495毫米,氣候干旱指數(shù)7~42;無霜期為150天,冰凍期為11月~3月,最大凍土深1.44~1.78米;常年多東風(fēng)和西風(fēng),春季風(fēng)速最大,8級左右風(fēng)平均可達(dá)每月2~4天。
據(jù)統(tǒng)計,研究區(qū)內(nèi)共有高等植物42科154屬277種(包括3個亞種和11個變種),野生動物約200種。
據(jù)統(tǒng)計,2015年研究區(qū)的敦煌市、肅北蒙古族自治縣總?cè)丝?0.41萬人,其中城鎮(zhèn)人口12.95萬人,農(nóng)業(yè)人口8.51萬人,城鎮(zhèn)化率60.3%;按縣市分,敦煌市人口18.89萬人,肅北縣1.52萬人。區(qū)域內(nèi)國內(nèi)生產(chǎn)總值122.4億元,敦煌市為102.17億元,肅北縣20.23億元;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,第一、二、三產(chǎn)業(yè)的比例為10.67:37.43:51.89,增加值分別為 14.64、51.38、71.22 億元。敦煌市的增加值主要為種植業(yè)和旅游業(yè),肅北縣主要為牧業(yè)和采礦業(yè)。
表1 研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀統(tǒng)計表
(一)數(shù)據(jù)來源
本研究使用了黨河流域肅北蒙古族自治縣南部和敦煌市2017年林地更新矢量數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)。
(二)經(jīng)過arcgis軟件的數(shù)據(jù)融合,將有林地、灌木林地、疏林地、無立木林地等三級地類合并成一級地類,最后的統(tǒng)計地類為林地、耕地、牧草地、水域、建設(shè)用地和未利用地。再用Excel軟件對其dbf表格進(jìn)行數(shù)據(jù)透視生成研究區(qū)土地資源現(xiàn)狀統(tǒng)計表。
(三)土地利用圖的制作,在arcgis軟件中利用制圖功能制作,圖面顯示原始數(shù)據(jù)的地類:林地(有林地、灌木林地、疏林地、未成林地、苗圃地、無立木林地、宜林地、林業(yè)輔助生產(chǎn)用地)、建設(shè)用地(工礦建設(shè)用地、居民建設(shè)用地、交通建設(shè)用地)、其他建設(shè)用地、耕地、牧草地、水域(濕地)、未利用地。
研究區(qū)面積共5121516公頃,67952個小班。其中林地、耕地、牧草地、水域(濕地)、建設(shè)用地和未利用地的面積、小班數(shù)量和百分?jǐn)?shù)具體見表1研究區(qū)土地資源現(xiàn)狀統(tǒng)計表。
圖1 研究區(qū)土地利用分布圖
圖2 研究區(qū)土地利用百分比圖
說明:小班破碎度=小班數(shù)量/小班面積,代表了小班的破碎程度,在某種程度上反映了該地類的存在與發(fā)展受人為干擾的程度大小。平均形狀指數(shù)=用斑塊周長除以同面積的圓周長所得的商。
結(jié)果分析:從表1的統(tǒng)計結(jié)果和圖2來看,研究區(qū)未利用地的面積比例最高,占了流域各單位總面積的63.54%,占了小班數(shù)量的29.80%,主要分布在敦煌市內(nèi)和鹽池灣國家級自然保護(hù)區(qū);建設(shè)用地占的面積比例最小,為0.54%,其次是耕地0.69%;林地、牧草地和水域面積分別占到12.21%、17.86%和5.19%。小班百分?jǐn)?shù)從大到小依次為林地>未利用地>耕地>建設(shè)用地>牧草地>水域,百分?jǐn)?shù)依次為37.63%、29.80%、10.52%、8.43%、8.42%、5.20%。
小班破碎度分析,從表1的統(tǒng)計結(jié)果來看,研究區(qū)建設(shè)用地和耕地小班破碎度最高,未利用地和牧草地小班破碎度最小,水域和林地小班破碎度居于中間兩位。小班破碎度數(shù)據(jù)反映出研究區(qū)平均小班面積由大到小依次為未利用地、牧草地>水域>林地>耕地>建設(shè)用地。
平均形狀指數(shù)分析,從表1的統(tǒng)計結(jié)果來看,研究區(qū)未利用地形狀指數(shù)最大,建設(shè)用地次之,林地和耕地形狀指數(shù)最為相近居三、四位,牧草地和水域居最后兩位。小班形狀指數(shù)大小反映出了小班邊界和形狀的復(fù)雜程度,研究區(qū)形狀復(fù)雜程度由大到小依次為未利用地>建設(shè)用地>林地>耕地>牧草地>水域。
從小班破碎度和平均形狀指數(shù)分析結(jié)果看出,研究區(qū)受人為干擾強(qiáng)度和小班平均面積成反比,受人為干擾強(qiáng)度越大,小班面積越小;受人為干擾因素越大,小班形狀越簡單。
通過對研究區(qū)2017年林地更新數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)土地利用率極低,耕地、建設(shè)用地共占總面積的1.23%。單從這一數(shù)據(jù)來看,研究區(qū)土地利用發(fā)展空間很大,但研究區(qū)自然條件嚴(yán)酷、干旱少雨、荒漠化面積極大,極大地約束限制了土地利用的開發(fā)和發(fā)展。依此來看,研究區(qū)今后的發(fā)展還是以保護(hù)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展方式為主。植樹造林,風(fēng)沙育林,減少放牧、控制載畜,發(fā)展集中養(yǎng)殖業(yè),都是當(dāng)?shù)夭诲e的選擇。