源枯竭绿洲生态安全等问题已经成 为制约该区域发展的重要因素，从人类活动驱动下地球表面最显著的 表现土地利用覆盖变化出发，构建水资源约束下的生 态安全格局，调控景观构成与分布，对防止绿洲生产力衰退，实现 绿洲经济的可持续发展具有重要意义，是当前急需开展研究的战 略性前瞻性课题。 三相关领域国内外技术现状发展趋势及国内区内现有 工作基础 国内外技术现状专利等知识产权情况分析和国内 区内现有工作基础 通过探讨景观生态学中景观指数的生态意义，分析和评价土地 利用变化的生态环境效应，探索土地利用格局与生态过程的相互影响 机理，在国内已经比较成熟，但景观指数不能很好的揭示土地利用变 化与生态环境变化的内在机理，而且有时种土地利用类型的变化并 不能完全表征生态环境的变化，因此在研究区典型空间部位网格法布 设样带，进行土地利用变化与生态环境响应内在机理方面的研究不 足，并且缺乏对生态响应微观机理的定量评价研究从研究地域的分 布来看，已有的研究多集中在新疆和河西走廊绿洲区，对河套平原绿 洲区的研究甚少。鉴于此，选择腰坝绿洲为研究对象，在科学地把握 土地利用覆盖变化和景观生态过程及规律的基础上，进步选取典 型空间部位布设样带，运用空间网格法采集土壤水大气等生态环 境要素的样品进行测定，结合遥感手段监测的植被和地表温湿度状 况，基于地统计分析方法探索引起的生态环境效应的内在作用 机理和定量化描述研究。 二国内外技术发展趋势 绿洲的出现分布是以定的自然条件为基础，人类社会生产力发展为条 件，其兴衰是自然因素与人为因素共同作用的结果，但以人为因素为主，而水资 源枯竭是流域绿洲城市衰落的引致因子。历史地理学者方面从发展史的角度分 析绿洲城市及绿洲人工生态系统的形成过程，另方面利用历史文献考古 资料和考察记录等已有成果综合分析绿洲历史聚落城国古交通路线的衰亡过程 及其原因。基本确立水资源约束为流域绿洲城市及其生态经济系统可持续发 展的关键因子，通过对不同流域如美国拉斯维加斯流域中国河西走廊三大 流域等绿洲的分析表明绿洲城市化进程中面临的生态环境问题几乎都需要用 水来解决。方创琳等从城市化过程及其生态效应研究的重要性出发，提出了 水资源约束下西北干旱区城市化过程及其生态效应的研究思路包括选择水资源 变化过程与城市化过程之间相互胁迫的驱动因子，揭示水资源变化对城市化过程 的胁迫机制与规律分析城市化过程引起的与水相关的生态效应建立城市化过 程及其生态效应预警指标体系，对不同强度水资源约束下城市化过程进行动态预 警和情景分析选择最节水的城市化发展模式和建设节水型城镇体系。 土地利用覆盖变化是人类活动驱动下地球表面最显著的表现形 式之，因此人类活动过程中的及其规律和驱动机制的研究，直是中 外学者研究的热点问题。曾利用年年 年和年的航空像片区分了城市工业用地类型，研究了人口小于万的城镇 工业扩展及城镇土地利用的变化。，和在利用 差值法对华盛顿进行城市扩展研究过程中利用了空间纹理信息和通过设 定定的限制条件剔除了农业用地变化信息，准确地提取出城市扩展区域。史 培军等较全面的论述了土地利用覆盖变化的研究方法，并在城市化进程与土地 利用覆盖变化方面开展了大量应用研究工作，在长时间序列高分辨率 数据的支持下，对北京地区和深圳地区的城市化过程与机制进行了研 究，并采用夜间灯光数据和统计数据，重建了中国大陆世纪 年代城市化空间过程，并与提取的结果进行了对比，两者的相似程 度在左右。李晓文，方创琳等基于高分辨率土地利用覆盖数据，对 年期间河西地区城市土地利用变化的区域生态效应进行了定量分析， 得出了河西地区生态环境质量相对稳定但有明显的区域分异特性，城市化进程缓 慢等结论。， ， ， 马鸿良，郦桂芬中国甘肃河西走廊古聚落文化名城与重镇的兴衰起落成都四川科 学技术出版社， ， ， ， 汤奇成，张捷斌西北干旱地区水资源与生态环境保护地理科学进 展 方创琳，黄金川，步伟娜西北干早区水资源约束下城市化过程及生态效应研究的理 论探讨干早区 地理 胡著智，王惠麟，陈钦峦遥感技术与地学应用南京大学出版社， 史培军，潘耀忠，陈晋等深圳是土地利用覆盖变化与生态环境安全分析自然 资源学报， 史培军，宫鹏，李晓兵等土地利用覆盖变化研究的方法与实践北京科学出 版社， 史培军，江源，王静爱等土地利用覆盖变化与生态安全响应机制北京科学 出版社， 卓莉，史培军，陈晋等世纪年代中国城市时空变化特征基于灯光指数 方法的探讨地理学报， 徐小黎，史培军，何春阳北京和深圳城市化比较研究地球科学进展， 何春阳，史培军，陈晋，徐小黎北京地区城市化过程与机制研究地理学报， 李晓文等西北干早区城市土地利用变化及其区域生态环境效应以甘肃河西地区 为例第四纪研究 ， ， ， 钱翌，巴雅尔塔乌鲁木齐市大气污染物时空分布特征研究新疆农业大学学报， ， 任春艳，吴殿廷，董锁成西北地区城市化对城市气候环境的影响地理研究 康玲芬，李锋瑞，化伟，等不同土地利用方式对城市土壤质量的影响生态科学， ， 张心昱，陈利顶，李琪，等不同农业土地利用类型对北方传统农耕区土壤养分含 量及垂直分布的影响农业环境科学学报 郑袁明，陈同斌，陈煌，等北京市不同土地利用方式下土壤铅的积累地理学报， ， 郑袁明，陈同斌，陈煌，等北京市近郊区土壤镍的空间结构及分布特征地理学 报 郑袁明，罗金发，陈同斌，等北京市不同土地利用方式下土壤锡的积累地理研 究 郑海龙，陈杰，邓文靖，等城市边缘带土壤重金属空间变异及其污染评价土壤 学报 孟飞，刘敏，张心怡，高强度人类活动下河网水系时空变化分析以浦东新区为例 资源科学 王和意，刘敏，刘华林等城市降雨屋面径流污染分析和管理控制长江流域资源 与环境，年， Ⅱ， ， 何政伟，王金锡，马志红，孙传敏等林业及生态效益遥感信息动态监测系统建设探讨 ，成都理工学院学报 彭培好，陈文德等川中丘陵区坡地防护林侵蚀产沙特征的研究，水土保持学 报 尹发能，王学雷，余璟大九湖土地利用变化及其对湿地生态环境的影响研究华中 师范大学学报自然科学版 石龙宇，卢新，崔胜辉土地变化的生态效应研究进展，中国土地科 学 四主要内容 主要目标 通过遥感技术摸清腰坝绿洲进年来的空间扩展面积变 化过程。 概况表 基本信息 项目名称巴润别立镇土地利用覆盖变化及生态安全格局研究 申报盟市部门 呼和浩特市包头市赤峰市乌海市 鄂尔多斯市二连浩特市通辽市满洲 里市乌兰察布市兴安盟锡林郭勒盟呼 伦贝尔市巴彦淖尔市阿拉善盟 承担单位 阿拉善盟生态文明建设和黄河文化经济促进会 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地 宁夏农林科学研究院 所属技术领域 信息自动化材料能源 交通电力农业畜牧业资源 环保生物医药社会公益其他 申报项目类别 攻关推广星火火炬软科学 科技合作专利实施园区基地盟市能力 建设等 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 主要研究内容 字以内 利用遥感地理信息系统和统计分析等方 法，基于和遥感图像，在重建研究区 年土地利用覆盖变化过程的 基础上，研究年间绿洲空间扩展面积变化 荒漠化及其对周边生态环境的影响，总结景观 格局分布规律，遥感反演植被生产力，并试图 结合地下水气象植被及样点调查等数据构 建水资源约束下的生态安全格局。 主要技术经济指 标字以内 基于卫星图像的巴润别立镇 年土地利用覆盖变化图公开发表 论文篇，其中篇发表在核心期刊。 创新点及可能获 得的成果和知识 产权 基于遥感和地理信息系统技术，运用景观生态 学原理，研究巴润别立镇生态景观格局变化过程及 规律，结合地下水气象植被及样点调查等数 据构建水资源约束下的生态安全格局公开发 表论文篇，其中篇发表在核心期刊。 联系人吴精忠地址 经费概算万元总投资申请拨款 实施年限二年申报年度 项目概述 项目提出的背景意义及必要性 绿洲是在干旱气候条件结合水文地貌人类活动等诸多因 素的综合影响下形成的干旱区独有地域景观，其中水是第位， 水资源主要形成于山区，而在绿洲内平原内进行开发利用，这种 异地产水，异地利用的西北水资源特点，使得水资源在空间分配 上具有可变性，在自然条件下，山区水资源进入绿洲后，经多次 转化而形成地下水资源，并使绿洲地下水资源分布达到自然平衡， 绿洲区域人类对地表水地下水资源开发利用，人工绿洲不断扩 大，打破了原来的平衡，因此，绿洲生态系统及其脆弱，其演替 有两个极端相反的方向，绿洲化和荒漠化。 研究干旱区绿洲土地利用覆盖变化过程，不同景观类型与 水分的作用关系，构建水资源约束下的生态安全格局，调控景观 构成与分布，对防止绿洲生产力衰退，实现绿洲经济的可持续发展 具有重要意义。 二研究开发目标和内容 利用遥感地理信息系统和统计分析等方法，基于和 遥感图像，在重建研究区年土地利用覆 盖变化过程的基础上，研究年间绿洲空间扩展面积变化荒 漠化及其对周边生态环境的影响，总结景观格局分布规律，遥感 反演植被生产力，并试图结合地下