關(guān)靖云, 瓦哈甫·哈力克, 李嘯虎, 程 越

(1.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)旅游學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830012; 2.新疆大學(xué)旅游學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830046; 3.新疆大學(xué)綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046)

“人居環(huán)境”這一概念最早由希臘學(xué)者道薩迪亞斯(C. A. Doxiadis)于1950年代提出,此后更有建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)和地理學(xué)等不同學(xué)科的學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了完善。人居環(huán)境是人類聚居生活的地方,是與人類生存活動(dòng)密切相關(guān)的地表空間,它是人類在大自然中賴以生存的基地,是人類利用自然、改造自然的主要場(chǎng)所[1]。人居環(huán)境的適宜程度從根本上影響著人類活動(dòng)的方式、進(jìn)程和強(qiáng)度,同時(shí)也在一定程度上決定了人口的地理格局。加強(qiáng)對(duì)人居環(huán)境特別是人居環(huán)境動(dòng)態(tài)演變的研究,是了解研究區(qū)人居環(huán)境適宜性的現(xiàn)狀、演變規(guī)律以及變化趨勢(shì)的重要途徑。

國外學(xué)者從生態(tài)環(huán)境[2]和氣候變化[3-4]等自然因素與人居環(huán)境關(guān)系研究,轉(zhuǎn)向關(guān)注社會(huì)空間公平[5]、城市政策的制定[6]和公眾參與管理城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)等因素對(duì)人居環(huán)境的影響[7],同時(shí)還關(guān)注低收入人群[8]和弱勢(shì)群體[9]的人居環(huán)境問題。國內(nèi)吳良鏞院士于1993年提出了“人居環(huán)境科學(xué)”的概念[10]。近年來國內(nèi)人居環(huán)境研究主要集中在人居環(huán)境內(nèi)涵[11]、評(píng)價(jià)方法[12]、指標(biāo)體系[13-14]、自然因素[15-16]與人文因素[17-19]對(duì)人居環(huán)境適宜性的影響等方面。目前國內(nèi)外對(duì)人居環(huán)境的研究在內(nèi)容、尺度和方法等方面都已經(jīng)日趨完善,但國內(nèi)學(xué)者對(duì)人居環(huán)境的研究多注重對(duì)人居環(huán)境適宜性的評(píng)價(jià)和指標(biāo)體系的探討等,對(duì)其內(nèi)在機(jī)理和演變規(guī)律的探討多為自然因素對(duì)人居環(huán)境的影響方面,人文因素的探討相對(duì)較弱。此外,人居環(huán)境的研究視野和對(duì)象多集中于城市人居環(huán)境,而對(duì)于廣大農(nóng)村地區(qū)[20],尤其是新疆南疆地區(qū)的人居環(huán)境研究較少。地處西北內(nèi)陸干旱區(qū)的南疆地區(qū)由于自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境特殊,仍有部分人口生存環(huán)境惡劣,這類地區(qū)的人居環(huán)境問題亟需得到關(guān)注。

克里雅綠洲是古絲綢之路上的重鎮(zhèn),現(xiàn)今依然是南疆3地州經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。然而,由于水資源過度開發(fā)、土地撂荒、土地沙漠化以及鹽漬化和用水矛盾突出等問題,生態(tài)環(huán)境已成為克里雅綠洲人居環(huán)境改善和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的主要阻力。筆者綜合相關(guān)自然和人文因子,開展克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性動(dòng)態(tài)演變研究,有助于辨析綠洲人居環(huán)境狀態(tài)的變化過程,明晰人居環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域,從而有計(jì)劃、有目的地改善人居環(huán)境,協(xié)調(diào)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境健康可持續(xù)發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

克里雅綠洲位于新疆維吾爾自治區(qū)西南部的于田縣,塔克拉瑪干沙漠南緣,昆侖山中段北麓,其地理位置為36°44′～37°12′N,81°08′～82°00′E(圖1)。東連民豐縣,西接策勒縣,南部與西藏自治區(qū)改則縣接壤,北部深入塔克拉瑪干沙漠,與阿克蘇地區(qū)沙雅縣毗鄰。縣境東西窄,南北長(zhǎng),近似牛腿形。南北長(zhǎng)達(dá)466 km,相對(duì)高差超過5 500 m。314國道自東向西貫穿全縣,縣政府駐木尕拉鎮(zhèn),西距和田市178 km,北距首府烏魯木齊直線距離972.5 km。于田縣總面積4.032×104km2,其中綠洲面積僅為1.56×104km2,總?cè)丝?8.95萬人,其中維吾爾族人口占98.3%。全縣耕地面積335.80 km2,人均耕地僅有1 160 m2,是一個(gè)以農(nóng)為主、農(nóng)牧結(jié)合的國家扶貧開發(fā)重點(diǎn)縣?？死镅啪G洲位于于田縣中部,南北與戈壁荒灘連亙,整個(gè)綠洲形狀酷似馬掌形,屬暖溫帶大陸性氣候區(qū),四季分明,晝夜溫差較大,日照時(shí)間長(zhǎng),熱量豐富,降水較少,多集中在6—7月。

圖1 克里雅綠洲示意圖

1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

人居環(huán)境作為一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng),對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的探討已有許多成果,但尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在前人研究[13-14]的基礎(chǔ)上,從研究區(qū)實(shí)際情況出發(fā),構(gòu)建克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如表1所示。

表1人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

Table1Theconstitutesofindexsystemofhumansettlement

準(zhǔn)則層指標(biāo)層指標(biāo)類型 地形條件地形起伏度逆向 氣候條件氣溫適度降水適度水源條件距水源地距離逆向 土地條件地被指數(shù)正向 社會(huì)條件距集市距離逆向 經(jīng)濟(jì)條件GDP正向

1.3 數(shù)據(jù)來源

克里雅綠洲1995年TM影像(145/34,成像時(shí)間為1995年8月11日)、2005年TM影像(145/34,成像時(shí)間為2005年7月22日)、2015年OLI影像(145/34,成像時(shí)間為2015年9月17日)、DEM數(shù)據(jù)來自美國地質(zhì)勘探局網(wǎng)站;1 km網(wǎng)格GDP數(shù)據(jù)、1 km網(wǎng)格人口數(shù)據(jù)、500 m×500 m多年平均氣溫分布圖、500 m×500 m多年平均降雨分布圖等來自地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。在2010年網(wǎng)格人口和GDP數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,利用均勻增長(zhǎng)模型計(jì)算2010—2015年人口和GDP增長(zhǎng)率后,應(yīng)用ArcGIS 10.2軟件的統(tǒng)計(jì)分析模塊獲得2015年網(wǎng)格人口分布數(shù)據(jù)和網(wǎng)格GDP數(shù)據(jù)。所有空間數(shù)據(jù)通過投影變換和重采樣,將柵格分辨率統(tǒng)一為30 m×30 m,投影方式為Xian-1980-3-Degree-GK-Zone-27。

2 各單項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)層的提取

2.1 地形起伏度數(shù)據(jù)層提取

地形條件不僅制約地表物質(zhì)與能量的再分配,影響植被的生長(zhǎng)過程,還決定土地利用方式和質(zhì)量的優(yōu)劣[21],除對(duì)人居環(huán)境有直接影響外,還通過影響溫度、降水量、土地覆被、風(fēng)速、太陽輻射等間接影響人居環(huán)境。該研究參考封志明等[12]的方法建立克里雅綠洲地形起伏度的提取模型,計(jì)算公式為

SRDL=TAL/1 000+(Hmax-Hmin)×

(1-AP/A)/500 。

(1)

式(1)中,SRDL為地形起伏度;TAL為一定區(qū)域內(nèi)的平均海拔,m;Hmax為區(qū)域內(nèi)最高海拔,m;Hmin為區(qū)域內(nèi)最低海拔,m;AP為區(qū)域內(nèi)平地面積,m2;A為區(qū)域總面積,m2。

2.2 地被指數(shù)數(shù)據(jù)層提取

地被指數(shù)用來衡量土地利用狀態(tài)和土地覆被特征的綜合表征,不僅包括地表自然覆蓋狀態(tài),還包括人類活動(dòng)在地表的遺留物質(zhì)。因此地被指數(shù)變化是人類活動(dòng)和自然環(huán)境綜合影響的結(jié)果,對(duì)人居環(huán)境適宜性有一定影響。

ILC=TLi×INDV。

(2)

式(2)中,ILC為地被指數(shù);TLi為各土地利用類型的權(quán)重;INDV為歸一化植被指數(shù)。

克里雅綠洲土地利用類型主要為耕地、林地/灌木、草地、建筑用地、水域和未利用地6種。參照文獻(xiàn)[22]對(duì)土地利用類型賦予的權(quán)重,結(jié)合多次在克里雅綠洲的多次野外調(diào)研情況,最終確定各類土地利用類型的權(quán)重,其中耕地權(quán)重為0.25,林地/灌木為0.18,草地為0.15,建筑用地為0.20,水域?yàn)?.17,未利用地為0.05。

2.3 氣候數(shù)據(jù)層提取

氣候條件是影響人類生產(chǎn)、生活和聚居的基礎(chǔ)條件,也是評(píng)價(jià)區(qū)域人居環(huán)境適宜性的重要參數(shù)。利用全國多年平均降水和氣溫的柵格數(shù)據(jù),經(jīng)過投影轉(zhuǎn)換和重采樣后得到克里雅綠洲降水和氣溫的柵格空間數(shù)據(jù)。

2.4 距集市距離數(shù)據(jù)層提取

鄉(xiāng)村集市依靠復(fù)雜的功能對(duì)鄉(xiāng)村社會(huì)起著無法替代的整合作用,是一個(gè)集政治整合、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和文化娛樂為一體的綜合場(chǎng)域[23]?？死镅啪G洲的農(nóng)村集市不僅具有經(jīng)濟(jì)功能,更突出的是其背后的社會(huì)文化功能,參與整個(gè)集市貿(mào)易的客屬都會(huì)在整個(gè)交往互動(dòng)中產(chǎn)生新的社會(huì)關(guān)系[24]。因此,距集市距離的遠(yuǎn)近對(duì)農(nóng)村居民生產(chǎn)、生活具有重要的意義。利用實(shí)地調(diào)研,采用GPS定位各鄉(xiāng)鎮(zhèn)集市經(jīng)緯度,通過投影轉(zhuǎn)換,利用ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行距離分析,得到集市中心到綠洲每個(gè)點(diǎn)距離的圖層。

2.5 距水源地距離數(shù)據(jù)層提取

綠洲的形成大都依賴一定的水系,水資源作為綠洲生態(tài)環(huán)境的命脈,從不同方面影響著綠洲的空間格局、規(guī)模等級(jí)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境,距水源地距離是干旱區(qū)人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)必須考慮的因素。在土地利用類型分類的基礎(chǔ)上對(duì)水域進(jìn)行提取,利用ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行距離分析,得到克里雅綠洲各區(qū)域到水源地距離的圖層。

2.6 GDP數(shù)據(jù)層提取

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人居環(huán)境建設(shè)之間是相互影響和相互促進(jìn)的。于田縣作為南疆地區(qū)國家扶貧開發(fā)重點(diǎn)縣,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間不協(xié)調(diào)。GDP作為衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo),具有很大的參考價(jià)值,因此選擇GDP作為評(píng)價(jià)人居環(huán)境適宜性的指標(biāo)。對(duì)全國1 km格網(wǎng)GDP空間化數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換和重采樣,得到克里雅綠洲所在區(qū)域的GDP空間分布數(shù)據(jù)。

3 人居環(huán)境指數(shù)模型構(gòu)建

3.1 模型構(gòu)建

在對(duì)研究區(qū)單項(xiàng)指標(biāo)分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,借鑒封志明等[12]的研究,構(gòu)建克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性綜合評(píng)價(jià)模型，即人居環(huán)境指數(shù)模型,計(jì)算公式為

IHE=α×SRDL+β×ILC+χ×T+δ×P+ε×

DM+φ×DWS+φ×PGD。

(3)

式(3)中,IHE為人居環(huán)境指數(shù),取值范圍為0～1;SRDL為標(biāo)準(zhǔn)化地形起伏度;ILC為標(biāo)準(zhǔn)化地被指數(shù);T為標(biāo)準(zhǔn)化氣溫;P為標(biāo)準(zhǔn)化降水;DM為標(biāo)準(zhǔn)化距集市距離;DWS為標(biāo)準(zhǔn)化距水源地距離;PGD為標(biāo)準(zhǔn)化GDP;α、β、χ、δ、ε、φ、φ分別為各單項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重。

3.2 單項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為增加各指標(biāo)之間的可比性,需要對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,正向指標(biāo)、逆向指標(biāo)和適度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式分別為

(4)

(5)

xi′=max|xi-k|-|xi-k|。

(6)

式(4)～(6)中,xi′為單項(xiàng)指標(biāo)i的標(biāo)準(zhǔn)化值;xi為單項(xiàng)指標(biāo)i的原始值;max(xi)為評(píng)價(jià)單元指標(biāo)i的最大值;min(xi)為評(píng)價(jià)單元指標(biāo)i的最小值;k為評(píng)價(jià)單元指標(biāo)i的最適宜值,該研究中取其均值。

3.3 單項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重確定

采用相關(guān)系數(shù)賦權(quán)法確定克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。計(jì)算人口密度與各單項(xiàng)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)矩陣,并將3 a人口密度與各單項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)的平均值作為人口密度與各單項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù),以保證3 a各單項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的一致性。各單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重根據(jù)人口密度與各單項(xiàng)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)占相關(guān)系數(shù)總和的比例確定,其中地形起伏度權(quán)重α為0.003 4,地被指數(shù)權(quán)重β為0.188 1,氣溫權(quán)重χ為0.090 9,降水權(quán)重δ為0.050 5,距集市距離權(quán)重ε為0.118 9,距水源地距離權(quán)重φ為0.078 6,GDP權(quán)重φ為0.469 6。

4 結(jié)果與分析

4.1 人居環(huán)境適宜性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

1995、2005和2015年克里雅綠洲人居環(huán)境指數(shù)值分別為0.137～0.640、0.135～0.787和0.167～0.873,整體呈上升趨勢(shì)。

為定量分析克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性,利用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法并參考相關(guān)研究成果,確定人居環(huán)境適宜性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),如表2所示。按標(biāo)準(zhǔn)將克里雅綠洲人居環(huán)境指數(shù)劃分為不適宜區(qū)、臨界適宜區(qū)、低度適宜區(qū)、中度適宜區(qū)和高度適宜區(qū)5類,結(jié)果如圖2所示。

4.2 人居環(huán)境適宜性時(shí)空演變分析

克里雅綠洲1995、2005和2015年的人居環(huán)境適宜性各分類區(qū)面積和占比統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3?？死镅啪G洲主體部分人居環(huán)境適宜性以低度適宜和中度適宜為主,高度適宜區(qū)所占面積較小。其中高度適宜區(qū)主要分布在綠洲中部,靠近集市和交通線的區(qū)域,所占面積最小;中度適宜區(qū)主要分布在綠洲中部以耕地為主的區(qū)域,分布面積較廣;低度適宜區(qū)主要分布在中度適宜區(qū)外圍,以各類草地為主。

表2克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

Table2HumansettlementssuitabilitygradesofKeriyaOasis

等級(jí)人居環(huán)境適宜程度人居環(huán)境指數(shù)區(qū)間主要特征 Ⅰ不適宜區(qū)<0.29受各指標(biāo)條件的高度限制,氣候干旱,基本無地表水資源,地表植被覆蓋度極低,無法從事生產(chǎn)活動(dòng),不適合人類生存 Ⅱ臨界適宜區(qū)0.29^0.35受各指標(biāo)條件的中度限制,氣候干旱,水資源匱乏,地表植被覆蓋度較低,多處于荒漠和綠洲之間的交錯(cuò)帶,勉強(qiáng)適宜人類短期生存 Ⅲ低度適宜區(qū)>0.35^0.45受各指標(biāo)條件的低度限制,自然條件和社會(huì)條件中度適宜,土地利用類型多為草地,一般適宜人類常年居住和生活,人口密度較低 Ⅳ中度適宜區(qū)>0.45^0.50受各指標(biāo)條件的限制程度較低,土地條件、水源條件、氣候條件比較適宜,相對(duì)適宜人類長(zhǎng)期居住和生活,人口密度較高 Ⅴ高度適宜區(qū)>0.50幾乎不受各指標(biāo)條件的限制,土地條件、水源條件、氣候條件高度適宜,適宜人類長(zhǎng)期居住和生活,人口密度高

圖2 克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)圖Fig.2 The evaluation figure of human settlements suitability of Keriya Oasis

表3克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性類型統(tǒng)計(jì)

Table3HumansettlementssuitabilitytypesstatisticsofKeriyaOasis

人居環(huán)境類型1995年2005年2015年面積/km2占比/%面積/km2占比/%面積/km2占比/% 不適宜區(qū) 2 243.3140.102 244.9240.132 527.9745.19 臨界適宜區(qū)2 478.2044.302 440.4943.622 119.6237.89 低度適宜區(qū)638.5711.41463.378.28444.507.94 中度適宜區(qū)180.423.23397.747.11432.567.73 高度適宜區(qū)53.920.9647.900.8669.771.25

1995年克里雅綠洲人居環(huán)境不適宜區(qū)面積為2 243.31 km2,占比為40.10%,主要分布在綠洲交錯(cuò)帶外圍的荒漠地區(qū);人居環(huán)境臨界適宜區(qū)面積和占比分別為2 478.20 km2和44.30%,主要分布在沙漠向綠洲過渡的交錯(cuò)帶區(qū)域;低度適宜區(qū)以綠洲主體為主,主要土地利用類型為草地,面積和占比分別為638.57 km2和11.41%;中度適宜區(qū)面積和占比分別為180.42 km2和3.23%,主要分布在綠洲內(nèi)部的喀爾克鄉(xiāng)、斯也克鄉(xiāng)、先拜巴扎鎮(zhèn)、加依鄉(xiāng)、木尕拉鎮(zhèn)以及奧依托格拉克鄉(xiāng)等地,空間上比較集聚;高度適宜區(qū)面積為53.92 km2,占比為0.96%,主要分布在綠洲內(nèi)部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)靠近集市中心的核心區(qū)域。

由表4可知，2005年克里雅綠洲人居環(huán)境不適宜區(qū)面積為2 244.92 km2,占比為40.13%,比1995年增加1.61 km2。臨界適宜區(qū)面積和占比分別為2 440.49 km2和43.62%,較1995年減少37.71 km2,表明沙漠面積的擴(kuò)張侵蝕了綠洲外部的交錯(cuò)帶區(qū)域。低度適宜區(qū)面積和占比分別為463.37 km2和8.28%,相比1995年減少175.20 km2,空間上分布在喀爾克、希吾勒、英巴格和阿日希等地,這些區(qū)域在此階段開發(fā)強(qiáng)度較大,人居環(huán)境條件逐步改善。中度適宜區(qū)面積為397.74 km2,占比為7.11%,較1995年增加217.32 km2,增加的區(qū)域主要是由低度適宜區(qū)轉(zhuǎn)變而來。高度適宜區(qū)面積為47.90 km2,占比為0.86%,比1995年減少6.02 km2,減少的區(qū)域主要集中在奧依托格拉克鄉(xiāng)等地,這些區(qū)域畜牧業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。

2015年克里雅綠洲人居環(huán)境不適宜區(qū)面積為2 527.97 km2,占比為45.19%,近20 a面積增加284.66 km2(表4),表明沙漠化對(duì)綠洲的蠶食仍在繼續(xù),沙漠面積在不斷擴(kuò)大。臨界適宜區(qū)和低度適宜區(qū)面積和占比分別為2 119.62 km2、37.89%和444.50 km2、7.94%,近20 a面積分別減少358.58和194.07 km2。中度適宜區(qū)和高度適宜區(qū)面積和占比分別為432.56 km2、7.73%和69.77 km2、1.25%,近20 a面積分別增加252.14和15.85 km2,增加的區(qū)域主要集中在開發(fā)區(qū)和希吾勒鄉(xiāng)等地。這一系列變化一方面是由于荒漠化使得交錯(cuò)帶面積急劇減少,人居環(huán)境臨界適宜區(qū)面積縮小,不適宜區(qū)域面積增加;另一方面是由于靠近綠洲邊緣地區(qū),人類活動(dòng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng),不適宜區(qū)域通過生態(tài)環(huán)境建設(shè)和環(huán)境綜合整治,人居環(huán)境得到改善。

表4克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性類型變化統(tǒng)計(jì)

Table4StatisticsofthechangeofhumansettlementssuitabilitytypesofKeriyaOasis

人居環(huán)境類型1995年2005年2015年面積變化量/km2占總變化量比例/%面積變化量/km2占總變化量比例/%面積變化量/km2占總變化量比例/% 不適宜區(qū) 1.610.37283.0541.66284.6625.75 臨界適宜區(qū)-37.71-8.61-320.87-47.22-358.58-32.44 低度適宜區(qū)-175.20-40.01-18.87-2.78-194.07-17.56 中度適宜區(qū)217.3249.6334.825.12252.1422.81 高度適宜區(qū)-6.02-1.3721.873.2215.851.43

4.3 人居環(huán)境適宜性動(dòng)態(tài)演變分析

1995、2005和2015年不同人居環(huán)境適宜類型面積的轉(zhuǎn)移矩陣見表5～7。1995—2015年不同人居環(huán)境適宜類型之間,尤其是相鄰類型之間轉(zhuǎn)換現(xiàn)象十分明顯,其中綠洲內(nèi)部各類型之間相對(duì)穩(wěn)定,而綠洲外圍各類型之間轉(zhuǎn)換幅度較大。

人居環(huán)境不適宜區(qū)主要轉(zhuǎn)換為臨界適宜區(qū),1995—2015年轉(zhuǎn)換面積為95.81 km2。臨界適宜區(qū)主要轉(zhuǎn)換為不適宜區(qū)、低度適宜區(qū)和中度適宜區(qū),1995—2015年轉(zhuǎn)換面積分別為381.66、144.21和32.67 km2。低度適宜區(qū)主要轉(zhuǎn)換為臨界適宜區(qū)、中度適宜區(qū)和高度適宜區(qū),1995—2015年轉(zhuǎn)換面積分別為104.81、219.15和30.72 km2。中度適宜區(qū)主要轉(zhuǎn)換為臨界適宜區(qū)、中度適宜區(qū)和高度適宜區(qū),1995—2015年轉(zhuǎn)換面積分別為0.08、13.08和30.72 km2。高度適宜區(qū)主要轉(zhuǎn)換為低度適宜區(qū)和中度適宜區(qū),1995—2015年轉(zhuǎn)換面積分別為2.13和39.23 km2。

表51995—2005年克里雅綠洲人居環(huán)境適宜類型轉(zhuǎn)移矩陣

Table 5 Human settlements suitability types transfer matrix for Keriya Oasis in 1995-2005 km2

表62005—2015年克里雅綠洲人居環(huán)境適宜類型轉(zhuǎn)移矩陣

Table 6 Human settlements suitability types transfer matrix for Keriya Oasis in 2005-2015 km2

表71995—2015年克里雅綠洲人居環(huán)境適宜類型轉(zhuǎn)移矩陣

Table 7 Human settlements suitability types transfer matrix for Keriya Oasis in 1995-2015 km2

4.4 人居環(huán)境的適宜性和限制性分析

為進(jìn)一步明確影響克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性的主要驅(qū)動(dòng)因子,擬合分析1995、2005和2015年各單項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)與人居環(huán)境指數(shù),結(jié)果見圖3。其中距集市距離與人居環(huán)境指數(shù)的相關(guān)性最高,R2達(dá)0.798(P<0.001)。距水源地距離、地被指數(shù)和GDP與人居環(huán)境指數(shù)的相關(guān)性較高,R2分別為0.604、0.556和0.439(P<0.001)。地形起伏度、氣溫和降水與人居環(huán)境指數(shù)的相關(guān)性較低,R2分別為0.047、0.159和0.050(P<0.001)。各單項(xiàng)指標(biāo)與人居環(huán)境指數(shù)的R2依次為距集市距離>距水源地距離>地被指數(shù)>GDP>氣溫>降水>地形起伏度。

圖3 克里雅綠洲人居環(huán)境指數(shù)與各單項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系

總體來說,距集市距離、距水源地距離、地被指數(shù)和GDP對(duì)人居環(huán)境適宜性的影響較大,這些指標(biāo)從根本上影響著人居環(huán)境的適宜程度。而地形起伏度、氣溫和降水對(duì)克里雅綠洲人居環(huán)境的影響程度相對(duì)較小。原因在于克里雅綠洲主要分布在克里雅河中下游平原地帶,地勢(shì)平緩,地形起伏度變化不大,因此地形對(duì)人居環(huán)境的影響較小。此外,研究區(qū)處于干旱的大陸性荒漠氣候區(qū),面積較小,在地形影響較弱的條件下,氣溫和降水的年際變化程度和區(qū)域差異較小。

通過分析克里雅綠洲不同人居環(huán)境適宜類型區(qū)的主要影響因子發(fā)現(xiàn),人居環(huán)境高度適宜區(qū)和中度適宜區(qū)受各評(píng)價(jià)指標(biāo)的限制較弱,是克里雅綠洲人類聚居和發(fā)展的最理想?yún)^(qū)域,人口密度也相應(yīng)較高。而人居環(huán)境低度適宜區(qū)在一定程度上受到部分指標(biāo)條件的限制,這些區(qū)域地被指數(shù)較低,同時(shí)距離集市和水源地較遠(yuǎn),單位面積GDP較低,人口密度也相應(yīng)較小。人居環(huán)境臨界適宜區(qū)和不適宜區(qū)受除地形起伏度外各指標(biāo)的嚴(yán)重制約,臨界適宜區(qū)多處于綠洲和荒漠之間的交錯(cuò)帶區(qū)域,這些區(qū)域地被指數(shù)低,地表植被覆蓋度低,氣候干旱,距離集市距離遠(yuǎn),地表水源稀少,難以利用,單位面積GDP低;而不適宜區(qū)域多處于荒漠和裸地,這些區(qū)域受到地被指數(shù)、氣候、距集市距離、距水源地距離和GDP的嚴(yán)格限制,不適合人類長(zhǎng)期聚居生活。

5 結(jié)論與討論

通過選取相關(guān)自然和人文指標(biāo),構(gòu)建克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算克里雅綠洲人居環(huán)境指數(shù)。從時(shí)空角度出發(fā),分析了克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性演變情況,并對(duì)克里雅綠洲人居環(huán)境的適宜性和限制性做了分析,定量揭示了克里雅綠洲人居環(huán)境適宜性的空間格局和地域特征。結(jié)果如下:

(1)在時(shí)間尺度上,1995—2015年克里雅綠洲人居環(huán)境指數(shù)總體上呈上升趨勢(shì),人居環(huán)境質(zhì)量有所改善,比較適宜人類聚居生活的區(qū)域面積在逐年增加,而臨界適宜區(qū)和低度適宜區(qū)面積總體上在減少。

(2)在空間尺度上,人居環(huán)境高度適宜區(qū)的面積呈先減少后增加的趨勢(shì),主要集中在奧依托格拉克鄉(xiāng)、開發(fā)區(qū)和希吾勒鄉(xiāng)等地;低度適宜區(qū)面積減少,中度適宜區(qū)面積增加,主要集中在喀爾克鄉(xiāng)、希吾勒鄉(xiāng)、開發(fā)區(qū)、拉依蘇、蘭干鄉(xiāng)、勞改農(nóng)場(chǎng)和稻田區(qū)等地;臨界適宜區(qū)面積減少,而不適宜區(qū)面積增加,主要集中在交錯(cuò)帶區(qū)域,說明沙漠化對(duì)綠洲外圍交錯(cuò)帶的侵蝕現(xiàn)象依然很嚴(yán)重。

(3)1995—2015年,克里雅綠洲不同人居環(huán)境適宜類型之間,尤其是相鄰類型之間相互轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象十分明顯。綠洲內(nèi)部各類型相對(duì)穩(wěn)定,而綠洲外圍各類型之間轉(zhuǎn)換幅度較大。

(4)各單項(xiàng)指標(biāo)與人居環(huán)境指數(shù)的相關(guān)性從高到低排序?yàn)榫嗉芯嚯x>距水源地距離>地被指數(shù)>GDP>氣溫>降水>地形起伏度。人居環(huán)境中、高度適宜區(qū)受各指標(biāo)限制性較弱,各指標(biāo)的適宜程度較高,是人類比較理想的聚居地;不適宜區(qū)和臨界適宜區(qū)受各指標(biāo)條件的嚴(yán)格限制,不適合人類居住生活;低度適宜區(qū)受到各指標(biāo)條件的限制,人居環(huán)境條件較差,人類居住和生活受到一定的限制。

由于地區(qū)之間的差異性,目前尚沒有評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能夠?qū)Σ煌叨群偷赜虻娜司迎h(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。該文中構(gòu)建的指標(biāo)體系雖涵蓋了自然和人文方面的一些要素,但限于研究區(qū)長(zhǎng)時(shí)間序列空間數(shù)據(jù)較難獲取,未考慮如居民環(huán)境滿意程度、基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生和科教水平等因素。因此,要想對(duì)人居環(huán)境進(jìn)行精確而全面的評(píng)價(jià),仍需要在模型的指標(biāo)選取和參數(shù)確定等方面進(jìn)行深入研究。

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