基于遥感的河西走廊绿洲平原区生态环境质量评价

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绿洲作为一种独特的地理生态景观,是维系干旱地区人类活动的环境基础,承载着资源开发和生态环境保护的双重压力。绿洲的生态环境质量如何、是否稳定,对干旱地区的发展影响甚大。河西走廊位于中国西北荒漠区东侧,是典型的生态系统脆弱区,其中部绿洲区是河西走廊经济发展的核心区域,也是河西走廊人口最稠密的地区。在相关政策法规的影响下,人类的生产和生活方式不断改变并作用于绿洲,从而影响绿洲地区的生态环境质量及其时空动态。明晰河西走廊绿洲平原区生态环境质量的变化特征,于区域生态环境的建设和发展有重要意义。本文基于Landsat遥感影像,提取了绿度(GDVI)、湿度(Wet)、沙度(DI)、盐度(MSI)、干度(NDBSI)和热度(LST)六个生态指标,构建了综合多指标的遥感生态指数(Multi-index remote sensing ecological index,MRSEI)模型,生成了1986-2020年间每5年一期共8期MRSEI的时序数据集,采用数理统计、差值法和趋势分析等方法评估了河西走廊绿洲平原区35年来生态环境质量的变化情况。得到如下结论:(1)构建的MRSEI指数能综合反映河西走廊绿洲平原区的生态环境质量状况,不同因子对生态环境质量的影响不同。其中,GDVI和Wet对研究区的生态环境质量变化具有正向作用,DI、MSI、NDBSI和LST则表现为负向作用。就变化趋势而言,GDVI波动上升,Wet先增后减,DI和MSI下降,NDBSI的变化较小,LST则呈上升趋势。(2)河西走廊绿洲平原区的生态环境质量较差,且空间差异显著。研究区生态环境质量等级以较差等级的面积占比最大,优等占比最小,空间上呈现人工绿洲区好、绿洲边缘以及沙漠过渡带差的分布格局。就不同流域而言,黑河流域的生态环境质量最好,石羊河流域次之,疏勒河流域最差。(3)河西走廊绿洲平原区的生态环境质量变化整体较为稳定,且趋向于改善状发展。从变化强度上看,其稳定区面积占比达65.03%,远大于其变化剧烈区(11.15%),空间上以疏勒河流域的变化最为剧烈,黑河流域最稳定。从变化模式上来说,显著改善、轻微改善、轻微退化、显著退化和稳定不变的面积占比分别为15.35%、12.48%、7.41%、6.93%和57.83%,以稳定不变型为主。从变化的可持续性上看,其变化多呈弱持续性,研究区有25.77%的区域向改善的方向发展,16.41%的区域向退化的方向发展,其生态环境质量在得到改善的同时,也面临着巨大的生态挑战。
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