沙质荒漠化遥感监测与环境影响研究进展

荒漠化、全球变暖和生物多样性的减少是人类面临的最主要的环境问题,其中沙质荒漠化又是困扰当前人类社会最严重的环境—社会经济问题。由此,就沙质荒漠化的遥感监测及环境影响研究方面进行了评述与展望。自1977年联合国荒漠化大会以来,通过20多年的努力与研究实践,沙质荒漠化遥感监测已建立了一套以遥感目视解译为主的经验性指标体系,但目前尚未形成一个完全适应于遥感监测的指标体系;沙质荒漠化遥感监测方法从定性走向定量,从主观走向客观。但仍缺乏有效的沙质荒漠化遥感监测方法与技术路线;沙质荒漠化对全球变化的响应的研究相对薄弱,如何准确预测未来气候变化对沙质荒漠化过程的影响是值得深入开展的一项研究工作;沙质荒漠化对气候变化的影响研究多以数值摸拟为主,其中沙质荒漠化对区域气候产生根本性影响的作用机制的研究有待进一步深化;沙质荒漠化对碳循环的影响研究近年来得到重视,但沙质荒漠化对陆地生态系统碳循环的影响研究仍比较薄弱,沙质荒漠化土地土壤碳流失及固碳潜力是有待进一步研究的重要问题。     

西北内陆河流域土地荒漠化概念模型

土地荒漠化是西北内陆河流域主要生态环境问题。通过对荒漠化问题及其成因研究的成果分析,认为土地荒漠化是地域内由植被、地质地貌、水文水资源、气象气候和土壤五大因子组成的自然因素和人类活动综合作用的结果。自然因素中不仅每个因子都是具有自身变化规律的相对独立的个体,因子间也具有复杂的反馈关系。人类活动通过改变自然因素而对荒漠化产生作用。不同的自然因素,人类活动方式不同。由此构建土地荒漠化模型。这一模型具有概念明晰、易于确定人类因素和自然因素对荒漠化的影响程度及易于实现等特点。进一步给出了可实现的量化模型。     

荒漠化概念中的"度"

目前国内外关于荒漠化概念存在许多分歧,这在一定程度上阻碍了有关荒漠化理论研究的深入及防治实践。造成荒漠化概念众说纷纭的一个重要原因是对对荒漠化的概念缺乏"度"的规定。因此,作者进行了荒漠化概念中"度"的讨论,提出应该在荒漠化的定义中对作为其本质的土地退化加以某些"度"的规定,并在对荒漠化概念中"度"的解释基础上提出了有关荒漠化定义的建议。     

河西走廊荒漠化防治及生态农业建设的对策

对河西走廊荒漠化现状做了调查及分析,并对河西地区经济发展,荒漠化防治,水土资源的合理利用,实施可持续发展等方面进行了研究。分析了河西走廊荒漠化形成的自然环境特征、区域现状和人类不合理活动等多种因素作用下,加剧了河西的土地荒漠化;探讨了河西地区环境协调发展及荒漠化防治;针对各类生态系统中存在的问题,提出了科学、合理的对策建议。     

论荒漠化的型式问题——以西非萨赫勒地带为例

荒漠化问题研究中,荒漠化型式(Patern)问题是最重要的问题之一。它与对荒漠化本质的认识有关,与荒漠化防治的实践有极其密切的关系。该文以萨赫勒地带为例,讨论和分析了其荒漠化的过程(即过度放牧、滥施耕作、烧荒和火灾及过度樵采引起的荒漠化过程)问题,指出:荒漠化是由于人类不适当经济活动而在其内部生成的;从总体上讲,其荒漠化不是其北面撒哈拉沙漠的流沙和沙丘向南推进的结果。因此,为阻止荒漠化而在其北部边缘建造所谓“绿带”,不可能遏止其荒漠化的发展。只有加强管理,坚持适度利用和因地制宜地利用环境和资源的原则,防止人类的过度经济活动,才能有效地防治荒漠化。     

基于干燥度指数的辽西北土地风蚀荒漠化判别

在土地利用分类的基础上,剔除山地、丘陵、岗地、水域及建筑用地等类型,研究辽西北地区风蚀荒漠化问题,试图找到一条半湿润易旱的界线。研究以TM、MODIS影像为数据源,以多种植被指数为参考指标,运用决策树方法对研究区进行分类,结果显示：非荒漠化、轻度、中度、重度与极重度风蚀荒漠化面积分别占辽西北总面积的44．38％、25．...     

Strategies for Desertification Control and Ecological Agricultural Construction in Hexi Corridor

对河西走廊荒漠化现状做了调查及分析,并对河西地区经济发展,荒漠化防治,水土资源的合理利用,实施可持续发展等方面进行了研究。分析了河西走廊荒漠化形成的自然环境特征、区域现状和人类不合理活动等多种因素作用下,加剧了河西的土地荒漠化;探讨了河西地区环境协调发展及荒漠化防治;针对各类生态系统中存在的问题,提出了科学、合理的对策建议。     

基于GIS西北干旱区荒漠化危险度的研究

研究区为我国西北干旱区,在行政区划上包括新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏和陕西6个省、自治区,涉及西北6省的213个县、市、旗,其面积约占西北六省的71．8％．采用的数据包括气象数据、各类环境统计数据、社会、经济人口数据、1：400万的基础地理数据及NDVI数据。在吸取前人研究成果的基础上,结合研究区的实际情况,确定了影响西北干旱区土地荒漠化危险度的评价指标体系。根据这一评价体系,建立了荒漠化危险度综合评价模型,从自然气候条件、内在危险性、土地现状和社会经济活动四个方面对研究区土地荒漠化危险度进行了评价。结果表明,整个研究区荒漠化程度较为严重——研究区内以中度荒漠化、荒漠和轻度荒漠化为主,其中轻度和中度荒漠化在研究区内均有广泛分布：重度和极重度荒漠化主要分布在荒漠的周围：潜在荒漠化主要分布在阿尔泰山、天山等高大山系的山麓以及内陆河流域流经的地方。     

金沙江干热河谷土地荒漠化评价方法研究

什么样的退化土地才是荒漠化土地，土地荒漠化的发生发展以及程度和区别等问题的定量确定，至今有关报道甚少。干热河谷是我国西南地区特殊的生态环境类型，自然资源丰富，但土地荒漠化问题十分突出，这一现象的定量认识尤为重要。针对土地景观生态系统的复杂和模糊性，在建立评价指标的基础上，采用模糊综合评判的方法，对土地荒漠化程度进行定量评价，为荒漠化土地的预防和防治提供科学依据和决策支持。     

沙漠研究

沙漠化及其防治S15 8.12 0 0 5 0 10 173荒漠化评价指标体系研究现状述评 =Analysisondevelop mentofdesertificationassessmentindicatorsystem/丁国栋 ,赵廷宁…∥北京林业大学学报 .— 2 0 0 4 ,2 6 (1) .— 92～ 96根据国内外有关荒漠化方面的研究成果 ,详细分析了荒漠化评价指标体系研究的历史沿革与现状 ,提出了存在的主要问题与未来研究趋势 .以联合国荒漠化定义为背景 ,结合我国实际情况 ,通过对荒漠化基本内涵的分析 ,系统地提出了构建荒漠化评价指标体系的理论框架和基本方法 ,并对荒漠化评价中关于植被的作用问题、“基准”问题…     

我国沙漠化研究的若干问题——2.沙漠化的研究内容

我国开展沙漠化的研究与防治已有半个世纪,但沙漠化土地一直在加速扩展,目前仍然处于"局部治理,整体恶化"的严峻态势,其重要的原因之一,就是未能在认识沙漠化关键科学问题的基础上,建立比较完善的沙漠化科学的基本理论体系来指导防治实践。沙漠化过程研究与防治实践中许多科学问题的解决,是需要以沙漠化科学为主的多学科交叉与综合集成的研究。作者就我国沙漠化学科的主要研究内容开展讨论,认为沙漠化研究应以人-地关系为主线,在时间序列上,将沙漠化环境背景的形成演化、沙漠化与沙尘暴的现代过程及其在全球变化格局下的发展趋势的研究系统化,以揭示沙漠化的形成与演变;在空间结构上,将沙漠化地区的生态环境退化过程与区外乃至全球的大气环流格局视为统一的环境动力系统进行研究,以揭示沙漠化与沙尘暴的空间分异及其对环境和社会经济的影响。通过定量认识人类活动和自然因素影响下研究沙漠化的演变规律及其调控的理论依据和技术途径,为沙漠化防治提供科学基础。据此,提出沙漠化的主要研究内容为:沙漠化过程的自然与人文背景研究、沙漠化(沙尘暴)动力学过程及其调控、沙漠化的生物学过程与植被恢复重建机理和沙漠化综合防治战略与模式。     

中国荒漠化病因诊断

荒漠化研究和治理工作在中国已有多年,提出的治理措施与发表的研究论文硕果累累。但时至今日,荒漠化危害不仅依在,而且危害仍在逐年加剧,呈现这种局面的主要原因在于虽然对荒漠化的物理、生物机理有较透彻的认识,但对其社会机理还认识不够。社会管理者的科学求实态度、管理系统的自我调节功能、运转效率、协调程度以及受监督机制等深刻影响着一地区荒漠化的走势与治理结果。正在进行的西部大开发使中国荒漠化发展处于整体加速或减速的十字路口,一个好的环境结局将取决于干旱区社会管理者们科学素质的提高,思维决策模式与管理体制的革新。     

广西不同石漠化程度下典型植物水分来源分析

以广西岩溶地区不同石漠化程度下的典型优势灌木为研究对象,利用氢氧和碳稳定同位素技术,结合叶片水势和土壤水势等,分析广西石漠化地区典型植物的水分利用来源。实验结果表明：随着石漠化的加剧,植物叶片水势和d¹³C值呈降低的趋势,但并没有呈直线下降,且不同石漠化程度下植物的水势和碳同位素差异性均不显著。在轻度和中度石漠化环境下,灌木主要以吸收土壤水（＞70%）为主;重度石漠化环境下,黄荆以夏季早期降雨储存在裂隙孔隙中的水（71.1%）为主要水源,而红背山麻杆则主要吸收土壤水（57.6%）和夏季早期降雨储存在裂隙孔隙中的水（42.4%）。土壤水是石漠化地区植物水分利用的重要来源,在重度石漠化环境下,植物对岩溶裂隙水的利用比例增大。为适应石漠化地区水分不足的现象,植物具有相似的水分利用策略：保持比较低的水势,较高的水分利用效率。植物对不同水源的利用存在转移以适应石漠化环境的加剧。     

中国干旱区沙化土地绿色环保治理技术综述

土地沙化是中国面临的严重生态问题。沙化土地治理是中国生态文明建设的重点和难点,也是建设美丽中国必须要面对和解决的问题。在干旱区使用人工植被和草方格机械沙障等措施治理沙化土地效果显著,但同时也存在一定的局限性。针对这些问题,近年来中国学者研发和探索了人工生物土壤结皮等诸多新型、快速的沙化土地绿色环保治理技术。本文评述了2000年以来中国学者在这一领域开展的系列创新性研究,分析了其研究前沿和未来发展趋势,以期为全面、准确认识和评估绿色环保沙化土地治理技术提供重要依据。     

黑河流域土地荒漠化及其变化趋势

黑河流域土地沙漠化程度与演变过程的空间分异显著,高台、临泽、金塔及额济纳旗等地,沙漠化土地占土地总面积的54.90%~64.30%,生态环境脆弱;民乐、肃南、高台、金塔及额济纳旗境内,严重沙漠化的流动沙丘所占比率较大,约占沙漠化土地面积的22.51%~35.07%,现代沙漠化强烈。近年来,中游地区沙漠化演进呈下降趋势,受气候干暖化和土壤潜在沙漠化环境影响,流域部分地区未来沙漠化将加剧扩展,但流域人类活动对流域沙漠化演变趋势有明显影响。     

中国南方岩溶区土地石漠化的成因与过程

中国南方岩溶区是石漠化广为发展的脆弱生态区域。南方岩溶区土地石漠化的起因既有自然因素,也有人为因素。在地质历史时期其自身环境孕育和存在着自然石漠化过程,在历史时期—现代自然石漠化过程又叠加了人为石漠化过程,人为活动加速、加剧了石漠化的发展。清朝初、中期是人为活动影响石漠化的重要转折时期,此后人为因素作用比重逐渐超过自然因素的作用比重。岩溶区土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、基岩溶蚀侵蚀过程、土地生物生产力退化过程合成的地表生态过程,其实质是形成石质荒漠的土地退化过程。     

古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变的景观格局特征分析

荒漠化过程是荒漠化研究的核心问题。以1977年MSS,1990年、2010年TM和2001年ETM+四个时期为遥感影像数据源,研究了近40 a古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变的景观格局特征。结果表明:(1)近40 a古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变经历了微弱逆转-加剧-逆转变化,荒漠化处于正逆交替动态变化中,总体上呈逆转趋势。(2)不同时期荒漠化过程演变格局特征呈波动性变化,以2001年为分水岭。近40 a来轻度和中度始终为主导作用,且有增强趋势。(3)年降水量与归一化植被指数(NDVI)相关系数达0.805,有明显正相关关系。年降水量对荒漠化具有显著作用,且其影响明显大于年均气温。(4)荒漠化过程景观格局特征对年降水量有明显响应。不同时期荒漠化过程演变中斑块密度随着降水量的增加总体呈减小趋势,年降水量达到184.4 mm,斑块密度趋于稳定,景观破碎度和景观异质性趋于稳定。随着降水的增加,轻度荒漠化类型破碎度呈逐渐减小趋势;中度荒漠化土地破碎度呈波动式变化;重度荒漠化破碎度波动下降趋势。(5)近40 a来气候变化是古尔班通古特沙漠的荒漠化与景观格局演化主要因素,但人为因素不容忽视,预示着未来干旱区荒漠化处于继续逆转趋势中。     

西藏沙漠化典型分布区沙漠化过程中的生物生产力和物种多样性变化

阿里地区狮泉河谷、日喀则江当河谷阶地和安多错那湖东侧是西藏自治区沙漠化土地分布比较集中的3个典型区,并代表了西藏高原3个不同的生物气候带。为确定沙漠化对植被生产力和物种多样性的影响,选择这3个典型区内代表沙漠化发展过程的不同地貌类型为调查样地。结果表明:沙漠化造成3个典型区植被盖度显著降低,尤其从潜在沙漠化土地到固定沙丘或半固定沙丘,植被盖度下降幅度最大;3个典型区的现存生物量同样随着沙漠化过程显著降低。同时,沙漠化造成狮泉河谷和江当河谷阶地多年生灌木物种消失,流动沙丘仅有少数一年生植物分布;沙漠化造成原有物种的数量和分布发生变化,尤其在固定沙丘逐渐活化,形成流动沙丘的过程中,丰富度指数显著下降。3个典型区的Shannon-Wiener指数在沙漠化前期和后期表现不同,但从固定沙丘至半流动沙丘均为显著性下降趋势。总体而言,从潜在沙漠化土地到流动沙丘,Shannon-Wiener指数显著降低。     

中国干旱半干旱区的环境演变与荒漠化的成因

近40年来，中国北方荒漠化的发展速率为0．81％－1．64％／a，以往人们多侧重于对当代气候因素和人为因素的研究，而忽视第四纪环境演变的影响，分析了20000年来气候，风沙，黄土和第四纪环境的演变过程，采用GIS对干冷－温湿－干冷三个气候时段的荒漠化进行了定量的对比研究，并指出10000年来青藏高原的隆升是促使北方干旱和荒漠化的重要原因，自然因素导致荒漠化的时间尺度为万年或千年，人为因素导致荒漠化的尺度为百年或10年，第四纪环境是形成荒漠化的基础，植被，土被被破坏是当代荒漠化发展的直接原因，近50年来，中国北方的气候有向干，热方向演变的趋势，因此，荒漠化的防治将是21世纪中国的一项重大任务。     

基于MODIS NDVI的新疆土地覆盖类型划分与潜在荒漠化区域探测

采用2002年MODIS 1km的全年NDVI时序数据对新疆及周边地区进行了土地覆盖分类,在分类的过程中重点强调了稀疏植被覆盖区域,这些区域具有潜在荒漠化的趋势。介绍了一种针对不同土地覆盖类型并能重点突出稀疏植被的分类方法,这种方法较好地综合了季节性影响因素和多变的自然条件影响因素。从16天合成的优化过的时序NDVI图像上,通过分析物候变化,可以获得较好的分类结果。将具有潜在荒漠化趋势的区域模型化研究以后,研究结果表明新疆及周边地区40万km2的土地有潜在荒漠化的趋势。由于MODIS NDVI数据覆盖范围较大,并且对植被的生长变化有较高的敏感度,所以它可以被有效地应用于监测大尺度环境变化和荒漠化进程。