中国新疆塔里木河中下游河流廊道的景观生态学研究

中国西部干旱区是干旱区研究的天然实验场。塔里木河是西部干早区重要的生态河流。塔里木河中下游尉犁一若羌段以沙地景观为基质，以河渠、公路、防护林为连接廊道，草地、盐碱地、湿地、耕地为镶嵌斑块，是典型的干旱区河流廊道景观区域，是南疆第一大城市库尔勒与未来重建的新楼兰的唯一景观廊道，在塔里木河流域的可持续发展中起着重要的连通作用。本文以塔里木河下游绿色走廊为主体的塔里木河中下游河流廊道区域为研究对象，在区域景观生态特征的认识和景观生态建设方略的探讨上，具有重要意义。本文在景观生态学的应用研究中，注重其理论体系的构建。（1）全面收集国内外景观生态学研究的最新进展，提出景观生态学研究的核心研究框架与原理，阐明景观生态学研究的热点和新的领域。干旱区多功能景观研究，有着极其广阔的理论与实践上的创新潜力。根据以往研究成果，揭示中国西部干旱区的景观生态特征，展望其关键研究领域的前景和方向，其中绿洲研究、湿地研究、廊道研究和景观生态建设研究，各具特有的角度，又有相互的联系，最具景观生态学研究的特质和潜质。（2）收集卫星影像资料并进行解译（1980年MS航片校正、1990年TM、2000年TM），以土地利用类型为基础，以塔里木河中下游河流廊道区域现状为参照，建立了干早区河流廊道景观区域景观生态分类体系，结合野外植被和土壤调查，以及相关图件，全面研究了各类研究区景观的土壤和植物生态属性与功能特征。（3）通过景观格局指数的计算，以及景观类型的转换矩阵，揭示20世纪80年代以来区域廊道景观格局的变化过程与趋势，结合区域水资源、生态及人文变化，对变化的驱动力因子进行研究。在区域景观尺度上，构建景观生态空间分析模式，包括格局指数分析、转移矩阵分析和空间过程分析，并以此寻求区域景观格局变化的驱动力。（4）应用景观生态学原理，确定景观生态功能区划的原则，构建其区划系统。据此划分了三个景观生态功能类型区：①尉犁一卡拉水库段塔里木河一孔雀河中游城镇一绿洲农业区，②卡拉水库一大西海子水库塔里木河下游上中段农垦绿洲区，③大西海子水库一台特玛湖一若羌塔里木河下游下段一车尔臣河下游生态重建和恢复区。通过景观格局指数，对比不同功能区的景观生态差异；根据不同景观生态功能区，不同宽度的河流廊道缓冲带景观格局指数的分析，以及次一级廊道指数的计算，揭示景观廊道区域相关指数的变化规律及其廊道效应。（5）根据干旱区景观生态特点，建立干旱区生态环境质量评价概念模型，以研究区为案例，提出基于遥感和GIS的景观生态环境质量现状与预警指标体系，采用层次分析法，对塔里木河中下游以河流廊道为特征的研究区域进行景观生态评价分析。（6）在了解廊道区域景观时空变化驱动力的基础上，对不同的生态治理方式的景观生态效应进行分析，提出塔河中下游河流廊道区域“大塔里木河”景观生态建设的总体原则（包括减少对沙地基质的干扰，充分利用和适度开发草地资源，保护和恢复湿地景观的多功能性，畅通输水过程以稳定和增加植被覆盖及其多样性与经济性，通过节水灌溉和重视排水减轻次生盐渍化程度），及其相应的景观生态工程设计，确定不同景观生态功能区的景观生态建设与设计的模式与途径（包括生态恢复、生境更新与调整、生态功能重建和生态移民）。