干旱荒漠区土地利用变化对地表温度的影响.pdf

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1、第26卷第11期3102010年11月农业工程学报1’ransactionsoftheCSAE、，ol-26No．11NoV．20lO干旱荒漠区土地利用变化对地表温度的影响戚鹏程1，赵传燕2，冯兆东3，-，王小平5(1．南阳师范学院环境科学与旅游学院，南阳473061：2．兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室，兰州730000；3．兰州大学资源环境学院，兰州730000；4．美国Baylor大学地质系，韦科Tx76798；5．中国气象局兰州干旱气象研究所，兰州730000)摘要：该文以协dsat1M遥感影像为主要数据源，获取了宁夏中卫市沙坡头区1992年和2

2、007年的土地利用信息；利用单窗算法反演了对应时期该区域的地表温度(LsT)；据此分析了土地利用变化与地表温度变化之间的关系。结果显示：1)不同利用方式的土地的LsT有显著差异，流动沙地的LST最高，其次是固沙用地、草原化荒漠等；2)过去15a间，研究区内最为明显的土地利用变化方向是“草原化荒漠转变为农田”和“流动沙地转变为围沙用地”：3)“草原化荒漠转变为可灌溉农田”会导致LST明显下降，“草原化荒漠转变为压砂田”则会导致LST稍上升；4)“农田转变为城乡建设用地”会导致LST明显上升。关键词：地表温度，土地利用，干旱荒漠，单窗算法，加dsatTMdoi：1

3、0．3969／j．issn．1002—6819．20lO．11．053中图分类号：口79，S16l文献标志码：A文章编号：1002—6819(2010)一11一03lO-07戚鹏程，赵传燕，冯兆东，等．干旱荒漠区土地利用变化对地表温度的影响[J】．农业工程学报，2010，26(11)：310—316．QiP饥gch饥&Zh∞Chu锄y锄，F∞gZhaodon舀etaI．I

4、lflu∞ceofl彻dusech卸geonl锄d姒rflKet锄p∞lhJrcin撕ddesenre西彻【J】．Transactio璐oftheCSAE，20lO，26(11)：3lO一3

5、16．(inChinese谢thEnglishabstract)0引言土地利用与覆盖变化是地球环境变化的重要方面，它既是社会经济发展与自然环境演变的结果，又是其他各类环境条件发生变化的诱因。不同利用方式下陆地表面的水热特征显著不同；因此，土地利用与覆盖的强烈变化势必影响地气之间的动力和热力过程，进而影响区域气候的长期趋势。近年来，土地利用与覆盖变化所引起的地表水热特征变化已成为地理学家与气象学家所共同关注的焦点问题，其中就包括土地利用与覆盖变化对地表温度(1粕dsurf如ete唧eratuI．e，LST)的影响。目前，有关土地利用类型与LsT的静态关系以及土地

6、利用变化对LST影响，学者们已做了许多有意义的研究Il剖，但主要是针对城市热岛效应问题，而针对干旱荒漠区的该类研究还未见报道。相对于其他自然地理区域，干旱荒漠区的土地利用变化有其独特之处：为应对沙漠化等日益严重的环境问题，需要将大量荒漠乃至农用地转变为生态保护用地，再加之农业技术创新所带动的荒漠地带垦殖以及经济社会发展导致的城镇区域扩张，致使该类地区土地利用方式的空间配置已经并正在发生着显著变收稿日期：2009．11．27修订日期：20lO—lO．22基金项目：国家自然科学基金(30770387，41071280)；南阳师范学院高层次人才科研启动项目(0120

7、lO)作者简介：戚鹏程(1978一)，男，山东沂水人，博士，主要从事遥感与地理信息系统应用研究。南阳南阳师范学院环境科学与旅游学院，473061．Email：qil瑚gch∞gsd@163．c锄化。更值得注意的是，由于干旱荒漠区内不同地表的水热特性存在巨大差别【7】，相比其他自然地理区域，干旱荒漠区的土地利用变化往往会产生更为强烈的环境效应，对区域内的农业生产、生态环境等诸方面产生深刻影响。近几十年来，宁夏中卫市沙坡头区实施了铺设麦草方格、无灌溉条件下建造人工植被等一系列大规模固沙工程，以及将大面积荒漠改造为“压砂田”，被国内外视为人类改变荒漠地表环境的典型范

8、例。本文以该区为例，定量考察干旱荒漠区土地利用变化对LST的影响，为评价和预测人类活动对干旱荒漠区地表环境系统的影响提供依据。1研究区概况中卫市沙坡头区位于宁夏回族自治区中西部，宁、甘、内蒙古三省区交界之处(104．300E～105．68。E，36．980N～37．7loN)，总面积4667km2。北部为腾格里大沙漠的东南缘，中部为宁卫平原的一部分(包括黄河冲积平原和洪积台地南山台子)，南部为构造侵蚀山地(香山山地)，如图l所示。黄河冲积平原地势平坦，灌排便利，为历来的农耕富庶之地；南山台子是近30a来开发的扬灌区；香山山地干旱缺水，主要产业为牧业和雨养农业。

9、该区气候为大陆兼沙漠性气候，据196l