基于gis的土地利用及碳汇量时空动态研究_以奇台县为例_郭斌

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1、第33卷第6期西安科技大学学报Vol．33No.62013年11月JOUＲNALOFXI’ANUNIVEＲSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYNov.2013文章编号:1672－9315(2013)06－0719－08*基于GIS的土地利用及碳汇量时空动态研究———以奇台县为例1234郭斌，高佳，张莉，徐琴(1．西安科技大学测绘科学与技术学院，西安710054;2．西安科技大学期刊中心，西安710054;3．陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院，西安710062;4．宁波国

2、际投资咨询有限公司，宁波，315040)摘要:为探讨奇台县土地利用、碳汇量及碳汇价值动态特征，利用遥感影像解译得到1980年—2007年土地利用矢量图，选择类型和景观水平景观指数进行景观格局动态分析，引入碳汇量与碳汇价值模型，对奇台县27年来碳汇量及碳汇价值进行测评。结果表明:27年期间该区土地利用和景观格局发生显著变化。其中建设用地逐年增加，耕地、林地、草地先增加后减少，水域和未利用地先减少后增加。该区生态系统的碳汇量和碳汇价值，分别由1980年的84483071t和8870722．46万元上升

3、为2007年的84585294t和8881455．87万元。说明土地利用动态变化使生态系统碳汇量和碳汇价值增加，合理的土地利用方式能够改善生态环境，促进资源环境与经济可持续发展。关键词:奇台县;土地利用;碳汇量;碳汇价值;动态中图分类号:F301文献标志码:A0引言IGBP和IHDP共同发起的“土地利用/土地覆被变化”项目启动以来，土地利用变化研究成为各国学术界的研究热点。随着研究的深入，各国学者普遍认为土地利用变化是造成全球变化的重要原因之一，是除了工业化之外人类对自然生态系统的最大影响因素，各

4、种不合理的土地利用活动(滥垦滥伐、过度放牧、改造沼泽等)导致了大量温室气体排放。陆地生态系统碳汇与土地利用及土地利用变化的联系主要［1－3］体现在植被和土壤碳在土地利用变化中的变化。陆地生态系统碳贮量变化具有明显的动态性，人们能够通过采取一定的措施来提高生态系统内碳汇潜力，并按照科学合理的的方式进行陆地生态系统的恢复和重建，以提高生态系统的碳汇量。测评生态系统内碳汇变化为分析全球变暖的原因提供了新的视角，进而使人们采取一定的技术方法措施提高碳汇潜力，缓解全球变暖趋势。奇台县地处我国西北干旱区，地势

5、南高北低，南部为天山山地，中部是冲积－洪积平原，北部是古尔班通古特沙漠。近年来随着人为因素对自然环境的影响，导致该地区土地利用发生明显变化，不少学者对奇台的人工绿洲、水资源和气［4－6］候变化进行了探讨，但至今少见奇台地区长时间尺度土地利用动态研究成果，缺乏从景观生态学角度解决该地区生态环境与可持续发展的研究成果。土地利用对碳排放的影响已引起了广泛的关注与研究，但相关研究工作主要侧重于典型陆地生态系统(如森林、草地、水稻田等)，新疆作为国家生态脆弱区之一，但碳源碳汇研究几近空白。因此运用遥感与地理

6、信息系统技术、生态经济理论和景观生态学理论开展该地区土地利用与碳汇量动态特征研究就显得尤为迫切。文中利用遥感、地理信息系统手段开展土地利用动态研究，通过对景观格局的定量分析，探讨土地利用和景观格局动态特征以及土地利用变化引起的碳汇量与碳汇价值动态变化，研究成果可进一步为研究全国陆地生态系统碳汇量提供借鉴意义，为下一步调整土地利用规划以增加碳汇量，降低碳排放提供了决策依据。*收稿日期:2013－08－10基金项目:国家自然科学基金(41271159);西安科技大学科研培育基金(201103);西安科

7、技大学博士启动金(2011QDJ036);国家级大学生创新创业训练计划项目(201210704006)通讯作者:郭斌(1981－)，男，陕西合阳人，博士，讲师，主要从事资源环境遥感与GIS研究．720西安科技大学学报2013年1研究区概况奇台县(89°13'～91°22'E，43°25'～49°29'N)位于新疆维吾尔自治区东北部，昌吉回族自治州东部，2天山东段博格达峰北麓，准葛尔盆地东南缘。县域东西宽45～150km，南北长250km，总面积1．9km，其中山地、丘陵占31．4%，平原占15．0

8、4%，沙漠戈壁占53．56%。奇台县属中温带大陆性干旱半干旱气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，干燥少雨。2研究方法2．1数据处理文中的数据源主要有:TM，ETM+和ALOS影像，获取时间分别为1980，1985，1996，2000，2007年;行政区划、河流、道路、铁路、湖泊、城镇数字线划图;1∶5万DEM、土壤类型图、地貌类型图、NDVI图、土地利用图、GPS野外样点资料与实地考察资料。遥感影像预处理包括数据格式转换、图像拼接、图像裁切、几何校正、投影变换、波段融合、最佳波段选