在干旱地区生态环境敏感带- - 奇台县,利用现代与传统的地学方法,定性、定量地探讨不同时间剖面上,水资源开发利用过程对绿洲地表生态环境各要素变化的影响;地下水位多年动态变化与绿洲环境变迁之间的定性和定量关系;对人类社会经济活动的影响强度。研究土地利用方式和土地覆被变化过程反映的区域水资源、人口增长对生态环境的压力,以及社会文化、政治经济制度、生产技术对生态环境的作用。深入认识人类活动对生态环境演变的影响程度、相互作用的机理、过程和变化。研究历史时期以来绿洲规模变迁的时空变化过程和人类活动与地理环境的耦合规律,进而全面认识人地系统演变过程和不同时空尺度上绿洲生态系统与社会经济系统的耦合机理。为绿洲水资源开发及经济、社会、生态的建设提供理论和实践的科学依据,对探讨绿洲生态环境演变过程、区域人地关系协调发展具有重要意义。
结合灰色系统模型及多项式回归法,拟合出奇台绿洲各种地表生态景观与平均地下潜水位之间的数学模型。自1983年起奇台县平均地下潜水位不断下降,24年间共降低了13.142m。随着地下潜水位的下降,低草、中草和高草呈下降趋势,下降的面积分别占总面积的27.44%,7.00%和7.59%。荒漠及盐碱地面积波动中上升,上升的面积分别占总面积的11.70%和3.32%。预测结果进一步证明其面积还将增加。该区域地下水位下降使得区域生态总体趋于退化。人地关系发展经历了三个阶段①20世纪50年代以前,"以水定地"的相对协调发展时期;②20世纪50-80年代人地关系发展失衡时期,失衡的原因是政策因素;③20世纪90年代以来人地关系脆弱平衡时期,决定其平衡的因素是不断增加的地下水开采量。人口和地下水开采量是对奇台人工绿洲可持续发展影响较大的因素。地表亮温最低点在县中心区,最高点在绿洲沙漠交错带。土壤调节大气耐抗植被指数SARVI与冷岛效应有较强的相关性。1980-2002年SARVI显示出奇台绿洲北部过渡带出现植被退化,盖度降低,而南部则呈现农田过度开发的趋势。