清代、民国时期青藏高原东北部河湟谷地森林、草地覆盖变化

摘要

陆地表面森林、草地、耕地之间的相互转化影响着地表格局以及陆地生态系统的碳收支平衡，对局地乃至全球的固碳作用发挥着不可替代的作用。人类活动对原始覆盖的改变是影响陆地-大气之间碳通量以及地表反照率的关键因素，因此，由人类活动所引起的土地覆盖变化的研究成为全球环境变化研究的重要组成部分。河湟谷地位于青藏高原东部的农牧交错区，自清代以来人类大规模的垦殖活动改变了原始土地利用格局。重建河湟谷地清代以来森林、草地覆盖变化，不仅可以丰富青藏高原历史时期LUCC的重建工作，还能为全球环境变化相关研究提供本底数据。
　　本文以现代植被分布图为基础，通过从历史文献中整理、获得河湟谷地各类植被的记录信息，结合该地区影响潜在植被分布的土壤、地形等因素，重建出河湟谷地300年前潜在植被分布图，然后依据青藏高原历史时期耕地空间格局重建模型，重建了清代、民国共6个关键时间断面的耕地空间分布格局，在潜在植被分布格局的单位网格中扣除关键时期的耕地开垦面积，进而获得清代初期到建国前期河湟谷地森林、草地减少的面积，推断河湟谷地清代至民国时期森林、草地等空间变化格局。并以此为基础，进一步探讨历史时期河湟谷地人类垦殖活动与森林、草地变化机制，刻画出青藏高原典型区域河湟谷地人-地关系相互作用，相互影响的动态过程，文章主要得出如下结论：
　　(1)300年前河湟谷地的潜在植被分布状况与现代河湟谷地的植被分布的格局基本保持一致，但潜在森林分布的范围略大，灌木林地在空间上更具连续性，草地分布的范围更广，潜在森林、灌木林地、草地的面积分别为2797.97、9308.11、2.16×104 km2。
　　(2)清代至民国时期，河湟谷地的森林、灌木林地、草地面积累计减少512.8、1550.5、6058.7 km2。森林减少的区域主要发生在大通河上游以及中游地带、互助林场、化隆与尖扎的交界处、循化县境内以及同仁北部区域；灌木林地减少最剧烈的区域主要发生在草地与灌木林地的过渡地带，灌木林地减少面积波动最强烈的区域发生在灌丛与森林的过渡地带；草地面积减少的区域主要发生在河湟谷地北部的大通河的中游、中部湟水河流域的中游地段，以及南部黄河流域的化隆盆地和贵德盆地的农作区。
　　(3)从历史发展的角度分析，在河湟谷地中，人类垦殖活动遵循“先易后难”“先优后劣”的原则，其中草地的开垦成本最低，其次是灌木林地，森林的开垦成本最高。河湟谷地土地覆盖类型变化主要表现为由草地、灌木林地、森林向耕地的转变，其中草地被垦殖的范围最大、垦殖程度最深(52%的潜在草地被开垦为耕地，平均被垦殖率为10%)，而灌木林地、森林被垦殖为耕地的程度相对较弱，平均被垦殖率仅为7%~8%。
　　(4)清代至民国时期，河湟谷地中人类的垦殖活动是对原始覆盖破坏程度最强、范围最广的驱动因素。由于受自然和社会双重因素的制约，从汉代至明末河湟谷地农业发展十分缓慢，直到清代初期，从1726年起，农业发展进入历史峰值期，此后河湟谷地中川水地带已全部开垦为耕地，农业土地利用格局基本形成。
　　(5)从清代开始，河湟谷地中人类垦殖活动已接近上限阈值。当人类垦殖小于极值范围之内时，农业能够正常发展。通过本文分析，在清代-民国时期，森林被垦殖网格的阈值约为1260个，约占森林网格总数的46%，被垦殖强度极值为7.62%；灌木林地的垦殖阈值为3313个网格，约占灌木林地网格的30%；草地的垦殖范围为11145个网格，约占草地网格的50%。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究方案

第二章 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 河湟谷地农业发展历程

2.3 历史时期由人类活动所引起的植被覆盖变化

第三章 历史时期森林、草地覆盖重建方法

3.1 历史时期林草地覆盖变化重建模型的理论基础

3.2 模型设计

第四章 潜在植被格局以及耕地格局重建结果

4.1 河湟谷地300年前潜在植被格局重建结果

4.2 清代-民国耕地格局的重建结果

第五章 清代-民国河湟谷地森林、草地覆盖变化

5.1 清代-民国河湟谷地森林覆盖变化

5.2 清代-民国河湟谷地灌木林地覆盖变化

5.3 清代-民国河湟谷地草地覆盖变化

5.4清代-民国人类活动与森林、草地面积变化驱动因素探讨

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 讨论与展望

参考文献

致谢

个人简历

在校期间发表论文及获奖情况