1990—2018年新疆喀什噶尔河流域土地利用/覆被变化空间耦合及其生态效应

常雪儿，汪 洋，甄 慧，夏婷婷，热米娜·沙塔尔

(新疆农业大学草业学院，新疆草地资源与生态重点实验室，乌鲁木齐 830052)

【研究意义】土地利用/覆盖变化是全球变化背景下人地关系最为密切的命题之一，它不仅是分析和解释区域土地利用/覆盖变化特征、过程和机理的重要手段，而且对全球及其区域生态环境具有重要影响[1]。随着人口不断增长及社会经济的发展，资源需求量逐渐增加，农田开垦、城市扩张等对土地的肆意开发和资源的不合理利用加剧了土地利用类型相互转换，严重影响区域生态环境健康并制约着土地利用的可持续发展[2]，对地球原有生态环境的影响也日趋加重[3]。土地利用与人类的社会经济发展关系密切，对人类社会发展具有重要的价值[4]。同时，土地利用变化是人类—环境耦合系统研究的理想切入点[5]，土地利用格局的改变会导致地表植被覆盖、土壤环境、温室效应、区域气候与水循环过程的变化，是影响流域可持续发展的主要因素[6]，优化土地利用格局可以提高区域生态环境的质量，有利于区域生态安全的发展。因此，开展区域土地利用研究对协调生态环境与社会经济发展间的矛盾、实现区域可持续利用具有实际意义。【前人研究进展】土地利用变化的空间耦合关系已成为绿洲土地利用变化研究的新视角。从耦合的方位来阐述人类与自然之间错综复杂的联系，有助于揭示流域内土地利用变化中密切的相互转化关系及原因，促进人与自然的协调发展[7]，土地利用变化研究在发展过程中，已从土地利用演变格局特征[8]、驱动机制[9]和生态效应[10]等，延展至结合生态服务价值[11]、植被覆盖[12]、土壤[13]等方面进行研究，为区域土地资源优化配置和土地利用规划奠定了基础。【本研究切入点】新疆社会经济快速发展的同时，水土资源的大规模开发不仅改变了绿洲土地类型的时空分布，也对生态环境产生了相应的影响[14]。喀什噶尔河流域位于我国西北干旱区，由于人为和自然因素的干预，本为塔里木河的九源流之一的喀什噶尔河与塔里木河干流失去了地表水联系，形成了相对独立的水系。随着流域内土地开发利用程度加剧，土地荒漠化、植被退化、冰川萎缩等生态环境问题逐渐凸显[15]，目前关于喀什噶尔河流域水资源保护和管理[16-17]、水土流失[18-19]等研究较多。但是，在全球气候变暖以及西部大开发背景下，喀什噶尔河流域面临着全方位经济发展所引发的水土资源需求的巨大压力。作为山地—绿洲—荒漠耦合系统的喀什噶尔河流域土地利用空间变化如何耦合及其生态效应成为新的命题，因此本文采用空间耦合的角度探讨喀什噶尔河流域土地利用变化以及生态效应。【拟解决的关键问题】本文基于野外考察和遥感影像目视解译，从空间耦合角度分析了近29年喀什噶尔河流域土地利用动态变化特征，并对其变化原因进行初步探讨，为喀什噶尔河流域土地可持续利用及生态文明建设提供理论依据。

1 研究区概况

喀什噶尔河流域地处于新疆西南部，地理位置为74°50'～78°39' E，38°28'～40°46' N。行政区包括阿克陶县、英吉沙县、乌恰县、巴楚县、阿图什市、阿合奇县、疏勒县、伽师县、岳普湖县、疏附县、喀什市等14个县市。喀什噶尔河发源于帕米尔高原以及天山北部，流经荒漠和绿洲最终被截流于巴楚县的阿纳库勒水库。流域地势西高东低，具有“三面环山、一面敞开”的独特地理地形条件，北依天山西段，西邻帕米尔高原，南靠昆仑山北部，东面开口朝向塔克拉玛干沙漠。流域为典型的暖温带大陆干旱气候，降水稀少，蒸发强烈，昼夜温差大。气温年际变化小，年均气温11.7 ℃，年平均降雨量30～60 mm，蒸发量3000 mm以上[20]。

2 数据与方法

2.1 数据来源

研究区土地利用数据来源于美国地质调查局网站(http://earthexplorer.usgs.gov/)，选取1990—2018年4个时期Landsat TM影像数据，为使数据具有可比性，根据研究区特点选取成像时间集中在7—9月的遥感影像，空间分辨率为30 m。通过辐射校正和图像裁剪等处理后进行信息提取，生成4期可用于研究区土地利用变化分析的遥感影像，并运用混淆矩阵的方法通过实地调查结果及Google Earth的高分辨率图像验证研究区的土地类型，Kappa系数为0.86，符合研究要求。社会经济数据取自《新疆统计年鉴》(1990—2018)[21]。

图1 研究区概况Fig.1 Sketch of study area

2.2 方法

2.2.1 土地利用动态度 土地利用动态度可以具体反映土地利用类型在研究时段内的动态及其变化的幅度和速度[22]。公式为：

(1)

式中，K为研究期间某土地利用类型动态度；Ua、Ub为研究期始末该土地利用类型面积；T为研究时长。

2.2.2 土地利用强度 在某一空间单元内各土地利用类型在研究时段始末单位面积的变化量称为土地利用强度指数，是对该空间区域中土地利用类型面积变化速度的量化[23]，计算公式如下：

(2)

式中，Kj,b、Kj,a表示土地利用类型j在研究末期b到研究初期a期间在空间单元i上的面积，LAi为空间单元i的总面积，T为研究时长。

2.2.3 土地利用类型转移矩阵 转移矩阵是土地利用结构变化和转移方向分析的基础，通过土地利用变化转移矩阵模型能够清晰刻画出各土地利用类型间的转移情况及用地结构特征[24]。本文使用Arcgis 10.2软件对1990—2018年研究区土地利用类型数据进行叠加运算，后用Excel进行处理以建立1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用类型转移矩阵。

2.2.4 土地利用重心迁移 通过分析各土地利用类型重心迁移的方向和距离来反映区域土地利用空间变化特征。重心迁移方向、转移距离都可以采用重心坐标的变化来表达，区域重心坐标计算公式为[25]：

(3)

式中，属性值Mi为各小区单元的面积，(Xi,Yi)为一个区域中第i个小区的中心坐标，空间均值(x,y)为区域的几何中心。

2.2.5 土地利用结构信息熵和均衡度 区域土地系统有序程度可用土地利用结构信息熵(H)表示。土地系统利用有序程度越高，信息熵值越低；反之，信息熵值越高[26]。

(4)

采用土地利用结构均衡度使不同土地利用类型在不同研究时段具有可比性。基于信息熵函数可以构建土地利用结构均衡度(E)以表达土地利用结构的均衡性[27]。公式为：

(5)

式中，m表示土地利用类型数，Pi为第i类土地利用类型的面积比例。

2.2.6 生态系统服务价值 参照谢高地等[28]提出的基于中国实际情况改进的Costanza生态系统服务价值评价模型[29]得出的中国生态系统服务价值当量，根据研究区实际情况进行修正，对喀什噶尔河流域土地利用引起的生态系统服务功能价值进行计算。公式为：

ESV=∑(Ak×VCk)

(6)

式中，ESV为生态系统服务总价值(元)；Ak为第k种土地利用类型的面积(km2)；VCk为第k种土地利用类型的生态价值系数。

3 结果与分析

3.1 喀什噶尔河流域土地利用变化

3.1.1 土地利用/覆盖变化趋势 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用/覆盖变化显著，由图2可知，建设用地、耕地分布在研究区中部的绿洲，草地以及水域主要分布在北部和西部的山区，未利用地主要交汇在山区和绿洲区之间属于荒漠区，研究区土地类型面积整体占比依次为未利用地>低覆盖度草地>中覆盖度草地>耕地>高覆盖度草地>水域>林地>建设用地。根据该流域29年间的土地利用类型变化(表1)可知，整个研究区的情况呈现出耕地、高覆盖度草地、建设用地、未利用地面积增加，林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域面积减小的趋势。由于城镇化进程加速、人类活动强度加大等因素导致建设用地和耕地面积增加，建设用地面积变化幅度最大，1990—2018年面积从104.50 km2增长至469.72 km2；耕地面积显著增加，29年间迅速向流域东部扩张，增加量为2124.93 km2，在1990年的基础上增长了41.95%；未利用地面积总体呈现增加趋势，增加量为2299.88 km2，增幅为7.18%；而草地总面积减少，其中高覆盖度草地主要分布在山区，中、低覆盖度草地主要分布在绿洲区；虽然2018年时高覆盖度草地的面积较1990年增加42.15%，但是中覆盖度草地以及低覆盖度草地在29年间共减少4113.03 km2；其中减少的中覆盖度草地面积及增加的高覆盖度草地面积均出现在山区，部分高覆盖度草地面积增长多位于水域周边，此变化主要受到温度、水分等自然因素的影响，而低覆盖度草地主要由人类活动导致的耕地开垦所侵占；对于水域面积来说，由于全球气候变暖、耕地面积扩张以至灌溉用水需求量大，研究期间其面积大幅度下降，面积减少达2658.13 km2，减幅为53.14%；林地总体面积变化幅度较小，较1990年增加了3.18 km2。

图2 1990—2018年喀什噶尔河土地利用变化Fig.2 Land uses change in the Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

表1 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用/覆盖面积变化

3.1.2 土地利用动态度变化 由表2可知，1990—2018年的土地利用动态度发生了较大变化(图3)。喀什噶尔河流域中建设用地动态度一直处于较高水平，在29年间呈现持续增长的趋势，尤其在2010—2018年间急速升高，其动态度高达21.53%；耕地、林地、高覆盖度草地、未利用地以及水域则在1990—2018年间的动态度呈现波动性变化，其中耕地、林地、高覆盖度草地、未利用地总体为加速增长趋势，而中、低覆盖度草地和水域呈大幅度下降态势。

图3 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用动态度Fig.3 Land use dynamic index of Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

总体而言，在1990—2010年间，除建设用地变化较为剧烈之外，其余土地利用类型动态变化较弱。2010年之后，由于人口激增、经济快速发展，喀什噶尔河流域各土地利用类型动态度变化强烈。

3.1.3 土地利用强度变化 从土地利用变化强度(图4)来看，1990—2010年喀什噶尔河流域总体土地利用类型强度较小，可能是由于在此期间喀什噶尔河流域生产水平的限制，土地利用开发强度及扰动较小所导致。2010—2018年，城市化进程不断加快，人地矛盾逐渐激化，绿洲区的耕地、建筑用地的变化强度逐步增加，分别为0.30%、0.05%；由于受到耕地面积侵占，中、低覆盖度草地土地利用强度达到-0.32%、-0.25%；2010—2018年间水域土地利用强度变化最为强烈，在土地利用格局演变中占据着主导地位。总体上，喀什噶尔河流域土地利用强度变化的主要类型为耕地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、水域和未利用地，其余土地利用类型强度较弱。

图4 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用强度Fig.4 Land use Intensity of Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

表2 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用/覆盖变化指数

3.2 喀什噶尔河流域土地利用空间耦合

3.2.1 土地利用类型转移情况 由1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用类型转移情况(表3)可知，各土地利用类型之间转移频繁。29年间耕地面积急剧扩张，由其他土地类型转化而来的面积为3313.40 km2，包括林地(58.50 km2)、高覆盖度草地(75.58 km2)、中覆盖度草地(595.99 km2)、低覆盖度草地(1626.08 km2)、水域(31.63 km2)以及未利用地(869.82 km2)，其中未利用地和草地在转入耕地面积的比例中高达95.59%。

表3 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用转移矩阵

转移方向上，转入耕地的面积主要来自未利用地和草地，说明开荒和毁草造田是耕地扩大的主要方式。在研究期间林地转入和转出的面积较为均衡，面积变化不大。增加的高覆盖度草地面积主要分布在山区，转入面积为4503.05 km2，主要由中覆盖度草地(2220.27 km2)、低覆盖度草地(686.72 km2)、水域(421.33 km2)和未利用地(873.76 km2)转化而来。中覆盖度草地以及低覆盖度草地的面积在29年间转出面积较多，转出面积分别为8233.08和9110.34 km2，分布在绿洲区的中覆盖度草地主要转化为耕地(595.99 km2)，而山区的中覆盖度草地向高覆盖度草地(2220.27 km2)、低覆盖度草地(2926.85 km2)和未利用地(2189.69 km2)转化；低覆盖度草地主要向绿洲区耕地以及山区高覆盖度草地、中覆盖度草地和未利用地转化。水域面积向其他土地类型转移程度剧烈，共计转3611.04 km2，转出方向主要是由山区的冰雪转移为未利用地，说明研究期间喀什噶尔河流域由于自然原因造成了冰雪融化导致水资源大量减少，加剧山区土地荒漠化。由于流域内土地利用逐渐向城镇化趋势转变，建设用地在研究期间面积急速扩增，主要由耕地面积(315.56 km2)、低覆盖度草地(31.40 km2)和未利用地(65.54 km2)转化而来。绿洲区耕地对草地及未利用地的侵占与荒漠区草地退化同时发生，呈现“绿洲—荒漠”之间土地利用的空间耦合。

表4 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用重心转移

3.2.2 土地利用类型重心迁移 1990—2018年各土地利用类型重心均出现迁移(图5)。绿洲区耕地重心向东北方向转移14.08 km；建设用地其重心迁移方向轨迹与耕地相反，在1990—2018年间向西南方向迁移18.70 km。水域在2018年面积急剧缩减，以至水域的重心在1990—2018年间向东北方向迁移；近30年来由于水域的缩减对山区草地及未利用地面积影响较大，高覆盖度草地重心迁移最远，向南迁移了49.40 km；低覆盖度草地重心迁移距离次之，向西南方向迁移了42.16 km；山区未利用地面积增加且耕地面积对未利用地的侵占使未利用地重心向西北迁移；中覆盖度草地重心在山区水域面积变化及绿洲区人类活动的共同作用下向东北迁移31.52 km；因此，未利用地与耕地、水域、草地重心迁移方向呈现空间耦合。可见，在1990—2018年间人类对绿洲自然植被的大规模开发使得“绿洲—荒漠—山区”形成时空耦合的重要原因。

图5 1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用重心迁移Fig.5 The change of land use/cover gravity center in the Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

3.2.3 土地利用信息熵与均衡度变化 信息熵高低可以反映用地结构均衡程度。由图6可知，1990—2010年喀什噶尔河流域土地利用信息熵和均衡度均呈现逐步上升的趋势，表明喀什噶尔河流域的土地利用系统没有发生剧烈变化，但是土地利用结构发生改变，土地利用类型增多，日益复杂多样，各类土地利用面积发展方向逐步趋于一致；均衡度和信息熵在2010年达最高值，处于最均衡状态，土地利用系统的结构性最好；2010—2018年，土地利用信息熵及均衡度呈现迅速减少趋势，表明土地利用类型的丰富度降低，土地利用复杂性和多样性减少，并在2018年达到最低值，此时有序程度最高，土地利用系统内结构性最弱。由此可见，信息熵与均衡度在29年间有所下降，绿洲系统趋于稳定但均衡性日趋减弱，均衡性程度的降低与绿洲系统区域逐渐稳定呈空间耦合。

图6 1990—2018年喀什噶尔河流域信息熵、均衡度变化Fig.6 Change of land use/cover information entropy and equilibrium degree in the Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

3.3 喀什噶尔河流域土地利用变化的生态效应

3.3.1 流域生态服务功能变化 本研究基于土地利用一级分类，分别估算了喀什噶尔河流域1990、2000、2010和2018年的生态系统服务价值(Ecosystem services values, ESV)(表5)。由图7可知，调节服务功能中气体调节、气候调节和废物处理功能在1990—2018年均呈现先上升再轻微下降的趋势；水源涵养功能与水域面积具有很强的相关性，其ESV在1990—2000年处于上升阶段，而后出现剧烈下降的态势。土壤形成与保护和生物多样性保护服务功能在1990—2018年间均呈现先升高再降低的趋势；2018年相较于1990年，土壤形成与保护服务价值降低，生物多样性保护服务价值升高。支持服务主要受到耕地、林地、草地和水域的影响，在耕地的持续性扩增、水域面积大幅度下降以及草地总体面积减少三者综合作用下使支持服务在2000年之后表现为先急速上升后缓慢逐渐下降的趋势。供给服务

表5 1990—2018年喀什噶尔河流域生态系统服务价值变化

图7 1990—2018年喀什噶尔河各项生态系统服务价值变化Fig.7 Change of various ecosystem service value in the Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

主要受到耕地和林地的主导作用，耕地的不断开垦使得农产品产量增加，导致食物生产服务价值在1990—2018年呈现出平缓的增长趋势。原材料生产主要与林地相关，其服务价值的变化与林地面积变化趋势一致。娱乐文化服务在29年间呈现出先上升后下降的趋势，在2010—2018年间下降幅度较大。

由图8可知，1990—2018年喀什噶尔河生态系统服务价值中调节服务和支持服务价值比重较大，总生态系统服务价值呈现出先增加再减少的态势。1990—2000年研究区生态系统服务价值较高的林地、草地、水域面积增加，因此总生态系统服务价值在2000年呈现出较高的水平。2000—2010年ESV变化基本保持持平状态，但在2010—2018年呈现明显降低的趋势，是由于气候变暖导致山区冰雪面积退缩，绿洲区耕地面积扩张侵占中、低覆盖度草地且大量消耗水资源导致生态系统服务价值从987.07亿元降低至750.95亿元。由于生态用地的缩减，研究区生态服务系统承载能力日益下降，水资源的大量损耗并未实现区域“生态—经济—水”的协调发展，导致绿洲生态服务功能自2000年之后逐年降低，并有持续下降的趋势。

图8 1990—2018年喀什噶尔河流域总生态系统服务价值变化Fig.8 Change of total ecosystem service value in the Kaxgar River Basin from 1990 to 2018

3.3.2 流域生态环境变化 在全球气候变化的背景下，中国西北内陆气候由暖干型向暖湿型转变[30]，新疆气温呈上升趋势，平均增长率每10年增长0.27 ℃。气温的升高导致山区冰雪覆盖面积处于退缩及消失状态[31]，从图9可知，研究区在2000年后水域面积处于减少态势，冰雪融化而暴露出的地表及地下水资源得以补给，山区植被拥有了更好的生长环境，使得部分地区高覆盖度草地面积增加，绿洲区农作物生长也获得了更有利的条件；同时冰雪融水增加对研究区水资源的补给及河川径流产生显著的影响，生态环境逐渐改善。但在2010年后，流域山区的冰雪面积融化极为迅速；随着冰雪的消融加剧，其面积严重萎缩，失去对河流的调节作用[32]，河川径流量出现减少趋势，再加上近年来绿洲区耕地面积的急速扩增导致灌溉量增大、不合理的灌溉管理方式使得有限的水资源无法得到充分利用而愈发短缺，水资源匮乏，湖泊河流面积愈来愈少；此外，1990—2018年间喀什噶尔河流域内人口数从20.40万人增长到32.79万人，与1990年相比，人口数量增长60.73%。随着喀什噶尔河流域人口增加、经济规模扩大，土地利用程度不断提高、耕地面积急速扩张等不合理的土地资源开发方式，人类用水将严重挤占生态用水进一步激化用水矛盾，最终导致土地利用系统向无序的方向发展，绿洲区流域植被日趋衰退，盐碱化土地加剧，荒漠化危害愈加严重，荒漠区面积逐渐扩大，生态系统服务环境承载能力日益下降，生态问题也愈加严峻[33]。

图9 喀什噶尔河流域生态效应Fig.9 Ecological effects in the Kaxgar River Basin

4 讨 论

土地利用变化反映了人类与自然的相互影响的关系[34]，自1990年以来研究区各土地利用类型之间转移频繁。由于受到全球变暖的影响，喀什噶尔河流域山区水域面积持续性下降，在2010—2018年呈急速下降态势，大部分水域转化为未利用地；此外，由于人类活动和水资源的匮乏导致大量中、低覆盖度草地向耕地及未利用地转化。土地利用变化影响着生态系统结构，喀什噶尔河流域耕地面积增加，中、低覆盖度草地及水域大面积被侵占，自然生态系统结构发生变化，草地、水域等生态用地转变为农业用地和未利用地是生态系统退化的典型特征，说明存在着绿洲化和荒漠化共同发展的情况[35]。因此，喀什噶尔河流域在发展经济、大力推进人民生活水平的同时，应重视绿洲生态用地大幅减少对于脆弱生态环境的冲击，注重生存环境质量的提高，保护并适量增加生态用地来有效缓和人地矛盾，为喀什噶尔河流域生态系统的稳定和持续发展做好保障。

人类活动对水土资源调配持续的干预，让脆弱的生态环境面临着更加巨大的压力。本文对1990—2018年喀什噶尔河流域的土地利用变化及生态效应进行了分析研究，结果表明该流域生态环境质量呈现下降状态。通过对比该流域的土地利用研究发现各变化趋势相差无几。如在1990—2010年喀什噶尔河流域受到人口、政策、经济等多重影响，导致耕地面积增加，植被退化，给流域生态环境带来了潜在的威胁[15]。以及2000—2018年间喀什噶尔河流域土地利用类型发生明显的变化，引发了土壤盐渍化加重、土地沙化明显等诸多生态问题[36]。与新疆其他地区相比研究结果也并无二致，康紫薇等[37]对玛纳斯河流域土地利用变化进行了景观生态风险评价，发现在研究期间伴随着城镇化进程的加速，土地资源的需求逐渐放大，导致大量草地及未利用地面积转化成为建设用地和耕地，生态风险程度升高。张军峰等[38]对新疆孔雀河近40年土地利用进行了研究，发现建设用地和耕地大面积扩张占用了林地、草地等较肥沃的土地以及未利用地，并且水资源开发利用强度的增加会引发生态危机。结合前人的研究发现，过度开发水土资源会对生态环境的健康发展产生不良影响，草地退化、土地荒漠化、水资源匮乏以及生态系统等问题的滋生，制约着喀什噶尔河流域人们生活环境的改善和生态文明建设的进程。

本文对喀什噶尔河流域土地利用变化驱动因素没有进行深入剖析，未量化政策对土地利用变化的影响。生态效应中生态系统服务价值的研究缺少空间变化的分析，对于山区、绿洲、荒漠区的生态系统服务价值变化未具体讨论。此外，定性分析了不同土地利用类型之间的耦合关系，尚未进行定量分析。在今后的工作中，将深刻探究喀什噶尔河流域对自然及人类活动驱动因素的响应，详细阐明区域生态系统服务价值空间变化，深化各个土地利用类型之间转化的耦合关系，对研究区土地利用生态问题更进一步的挖掘，以期为喀什噶尔河流域生态环境的改善提供更有效的理论依据。

5 结 论

(1)1990—2018年间，随着社会经济的发展，城镇化建设及粮食需求等政策的实施，新疆喀什噶尔河流域内土地利用变化特征主要表现为建设用地、耕地、高覆盖度草地、未利用地增加，水域、中覆盖度草地、低覆盖度草地呈现减少趋势。其中，29年来耕地面积和建设用地的变化率最大，并且在2010—2018年间建设用地的动态度高达21.53%。水域面积缩减最为明显，29年以来减少了53.69%，尤其在2010—2018年土地利用程度达到了-6.04%。

(2)喀什噶尔河流域的耕地面积主要由中、低覆盖度草地、未利用地转化而来，其中低覆盖度草地面积向耕地转移频繁，此变化在研究区东南部最为明显。高覆盖度草地在29年间转入面积多于转出面积，主要由中覆盖度草地转化而来。水域面积向其他土地利用类型转移剧烈，尤其在研究期间向未利用地转移了53.93%。绿洲区耕地对林、草及未利用地的侵占与荒漠区林、草退化同时发生，呈现“绿洲—荒漠”之间土地利用的空间耦合。

(3)29年间，喀什噶尔河流域土地利用结构信息熵和均衡度的变化一致，都呈现先增加后减少的趋势，且在2010年喀什噶尔河流域的信息熵与均衡度达到最高值，在2018年达到最低值。耕地的迅速扩增及水域的大面积减少是影响信息熵与均衡度变化的主要因素。

(4)该流域总生态系统服务价值在研究期间受到各土地利用类型频繁转移的影响，各生态系统服务价值均发生了变化。喀什噶尔河流域生态系统服务价值总体呈现先升高后降低的趋势。伴随着人口数量的增加，土地利用程度不断提高，耕地的扩张导致地表河道输水损失增加，使得喀什噶尔河下游水资源供给不足，水域面积减少，未利用地增加，林、草地退化，严重危及绿洲系统安全与稳定。