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《黑龍江水利科技雜志》2014年第七期

1研究方法

1.1數據來源及預處理根據2005年和2010年塔里木河干流地區土地利用現狀分類，結合作者研究區域的實際情況和研究目的，將研究區主要劃分為12種土地利用類型:其他(沙地等未利用土地)、干流河道、道路、居民點、水庫、耕地、灘涂、疏林地、有林地、低覆蓋度草地、高覆蓋度草地和支流河道。

1.2植被蓋度的計算方法植被覆蓋度指植被冠層的垂直投影面積與土壤總面積之比。利用綠色植物在紅光波段和近紅外波段反射光譜的明顯差異，NDVI增強了對植被的響應能力，常常被用來研究區域和全球植被活動狀態的重要指標。NDVI的值介于－1和1之間，一般認為生長季節NDVI＞0表示有植被覆蓋，其值增加表示綠色植被的增加，超過0.5表明植被生長狀態好，覆蓋密度大［1－2］。本文以植被指數估算植被蓋度，利用歸一化植被指數NDVI，又稱標準化植被指數，建立了歸一化指數定量估計植被蓋度模型。式中:CH3代表TM影像第三通道的反射值;CH4代表TM影像第四通道的反射值。利用NDVI計算植被覆蓋度的模型在實際應用中是最方便也最普遍的，植被蓋度通過其與NDVI植被指數之間的關系得出的公式為:

1.3植被蓋度等級的劃分根據水利部1996年頒布的《土壤侵蝕分類分級標準》(SL190—96)，將植被蓋度分為5級，分類標準如下:1)Ⅰ級主要是強度沙化土地、裸地或水體。2)Ⅱ級主要是疏林地、低產草地、荒耕地。3)Ⅲ級主要是中產草地、低郁閉林地。4)Ⅳ級主要是灘地、中高產草地、林地。5)Ⅴ級主要是耕地。具有標準見表1。

2結果與分析

2.1土地利用變化2005—2010年塔里木河干流區土地利用/覆被變化顯著，見表2。研究區的總面積為415.21萬hm2。2005年塔河干流各土地利用類型面積大小順序依次為:其他＞高覆蓋度草地＞低覆蓋度草地＞疏林地＞有林地＞耕地＞干流河道＞水庫＞支流河道＞灘涂＞居民點＞道路，分別占總面積的55.26%、11.65%、10.22%、7.88%、6.49%、6.48%、0.92%、0.43%、0.31%、0.28%、0.06%和0.04%。2010年土地利用類型面積大小順序依次為:其他＞低覆蓋度草地＞耕地＞疏林地＞有林地＞干流河道＞水庫＞支流河道＞灘涂＞居民點＞道路，分別占總面積的54.88%、10.95%、10.16%、7.88%、7.75%、6.32%、0.92%、0.45%、0.30%、0.27%、0.07%、0.04%。近5a間，居優勢地位的土地類型仍是沙地等未利用土地，占到了總面積的一半以上。因此，該地區土地變化始終是在荒漠和裸地為基質的基礎上發生的。各土地利用類型間存在著相互轉移，其中以覆蓋草地和有林地轉化為耕地的絕對量最大，人類活動干擾使未利用土地面積減少［3－6］。

2.2植被蓋度變化植被指數是遙感監測地面植物覆蓋程度的常用指數。其中歸一化植被指數是最廣泛應用的植被指數，是植物生長狀態和植被空間分布密度的指示因子，與植被分布密度呈線性相關。塔里木河干流2010年植被按上文劃定的5種覆蓋度類型進行分類的植被蓋度。說明了塔里木河植被分布以河流廊道為核心，荒漠河岸植被對水源的依賴性。由植被蓋度圖和野外實地調查可以得出，極低覆蓋度主要分布在遠離河道的荒漠地區，分布范圍最廣，低覆蓋度分布在距離河道較遠的區域，主要為草本和灌木類植被，中覆蓋度和中高覆蓋度分布在離河道較近的區域，主要為荒漠胡楊林地，高覆蓋度分布比較集中，對照土地利用類型圖可知，主要為耕地［7－9］。

2.3不同土地利用類型的植被蓋度變化根據植被蓋度的劃分等級對2010年土地利用類型(主要類型為林地、草地、其他和耕地)進行等級劃分，得出塔河干流在2010年不同土地利用類型的植被蓋度面積圖見圖1。塔里木河干流極低覆蓋度比重最大，占總面積的64.7%，低覆蓋度較大，占23.6%，中覆蓋度和高覆蓋度比重次之，分別占總面積的4.2%和3.1%，中高覆蓋度比重最小，僅占總面積的2.2%。塔河干流其他類型土地覆蓋所占比例最大，占總面積的54.76%，林地、草地和耕地三者約占總面積的42.95%，剩余其他土地利用類型的植被覆蓋度覆蓋率相對較低［10－11］。2010年各土地利用類型的5個植被蓋度等級面積具有明顯差異，Ⅰ級為其他＞草地＞林地，Ⅱ級為草地＞林地＞其他，Ⅲ級為草地＞林地＞其他，Ⅳ級為草地＞林地＞其他，Ⅴ級為耕地＞草地＞林地＞其他。隨著覆蓋度的增加，林地呈現先增長后減小的趨勢，Ⅱ級林地面積最大，占61.15%;草地與林地變化趨勢相同，Ⅱ級草地面積最大，占55.69%;其他類型主要為荒漠等未利用土地，呈現線性的遞減的趨勢，耕地的覆蓋度在研究區最大，從土地利用矢量圖可以看出，耕地與Ⅳ級、Ⅴ級的分布范圍基本重合，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ級的耕地主要原因是耕地內都有一定程度的林木覆蓋［12］。研究區其他土地利用類型主要為荒漠和裸地，Ⅰ級占到96.57%，誤差＜5%。如果將Ⅳ級和Ⅴ級耕地作為凈耕地，則凈耕地系數為0.60，塔河干流凈耕地面積19.59×104hm2，與塔里木河流域近期綜合治理規劃的2005年總灌溉面積干流87000hm2相差較大，說明近年來塔河干流人類過度開墾嚴重。

3結論

1)土地利用/覆蓋變化和荒漠化有著密切的關系，土地覆蓋土地變化始終是荒漠和裸地處于基質地位，2010年相比2005年天然植被減少4.37×104hm2，占總面積的1.04%，其中耕地的面積增加最多，增加幅度為21.70%，高覆蓋度草地土地利用類型減少的最多，為5.95%［13］。隨著農田的面積的不斷擴大，人類對土地利用的干擾程度不斷增強，生態退化趨勢較為嚴重，不穩定性增強。2)2010年植被NDVI值在－1～0.96之間變化，植被蓋度介于0～1之間，平均值為0.085，植被覆蓋狀況差。從植被覆蓋度空間情況看，塔河干流植被分布以河流廊道為核心，極低覆蓋度和低覆蓋度比重較大，占總面積的90%以上，而中覆蓋度和中高覆蓋度比重次之，占總面積的4.71%，高覆蓋度以農田為主，分布比較集中［14］。3)中高覆蓋度和高覆蓋度以耕地的貢獻最大，耕地系數為0.6;草地和林地次之;其他類型覆蓋度最小，解譯誤差＜5%［15］。林地和草地的貢獻主要為極低覆蓋度和低覆蓋度。為維護干旱內陸河流域生態系統的穩定性，盡量減少水土流失等不利因素的影響，保持整個流域的良好植被覆蓋狀態。

作者：張衛國單位：新疆水文水資源局站網處