Land Use and Sandy Desertification in the North China

土地沙质荒漠化是中国北方最为严重的环境和社会经济问题之一。荒漠化过程主要受人类活动与脆弱生态环境相互作用的制约,也就是说土地利用方式与强度是影响荒漠化发展或逆转的主要因素。由于日益增大的人口压力所导致的人类影响的强化,中国北方的逐牧业交锚地带一直向北延伸,使得大面积牧场转变为农田并破坏了天然植被。其结果是土地变为易风蚀土持,荒漠化发展异常迅速。据统计,因人类活动影响所造成的荒漠化土地面积中,２５＾     

金沙江干热河谷土地荒漠化评价的植被指标分析

土地荒漠化是在人和自然因素的综合作用下，地表环境退化的总过程，其实质是土地减弱或丧失生长绿色植物的能力。因此，植被因子是评价土地荒漠化的关键因子。植被盖度和生物量能很好地反映土地是否荒漠化和荒漠化的强弱程度，但靠常规方法要获得这两项指标非常困难。以元谋老城乡为试验区，对土地荒漠化与植被盖度和生物量的关系、利用遥感技术获取的植被指数与植被盖度和生物量的关系进行了分析研究。试验研究表明，植被指数与盖度和生物量具有很高的相关性，是对二者的综合反映；植被指数为土地荒漠化评价提供了定量依据。     

Land Use and Sandy Desertification in the North China

土地沙质荒漠化是中国北方最为严重的环境和社会经济问题之一。荒漠化过程主要受人类活动与脆弱生态环境相互作用的制约 ,也就是说土地利用方式与强度是影响荒漠化发展或逆转的主要因素。由于日益增大的人口压力所导致的人类影响的强化 ,中国北方的农牧业交错地带一直向北延伸 ,使得大面积牧场转变为农田并破坏了天然植被。其结果是土地变为易风蚀土地 ,荒漠化发展异常迅速。据统计 ,因人类活动影响所造成的荒漠化土地面积中 ,2 5 %起源于过度耕种 ,2 8%起源于过度放牧 ,32 %起源于过度樵采燃料 ,8%起源于滥用水资源。在过去 5 0年中 ,沙质荒漠化面积不断扩大 ,至 90年代中期其总面积已达到 35 0 0 0 0 km2 。遥感监测表明 ,从 5 0年代到 70年代中期 ,荒漠化土地的年平均增长率为 15 6 0 km2 ;70年代中期到 80年代末为 2 10 0 km2 ;过去 10年中为 2 46 0 km2 。但也有一些防治沙漠化的成功典型事例 ,在这样的地区 ,土地利用较为合理 ,沙质荒漠化土地已经逆转 ,而且可以更加有效地用于农牧业生产。     

基于知识图谱和综合征的科学环境知识挖掘——以民勤荒漠化为例

科学环境知识是实现区域土地可持续利用和管理的依据。民勤作为典型的荒漠化区域,对其荒漠化的发展过程及机制等科学环境知识的认识有助于指导干旱区土地荒漠化的防治。因此基于知识图谱方法,结合传统的文献综述方法,挖掘民勤科学环境知识并运用综合征框架进行知识组织管理。研究发现,常兆丰等、肖笃宁等、颉耀文等、康绍忠等、孙丹峰等、冯起等几个较成熟的团队在民勤进行了大量且较为成熟可信的研究,是本文获取科学环境知识的基础;民勤土地荒漠化研究主要集中于土地利用/覆被、荒漠化监测、景观格局变化,水资源利用及监测,荒漠植被演化和保护,环境变化及沙尘暴以及气候和人类活动的驱动5个相互联系耦合的热点方面;近60 a民勤土地荒漠化主要分为1949-1998年和1998-2010年主要的两个阶段,1949-1998年呈现耕地增长和荒漠化加剧的恶性循环过程,1998-2010年呈现荒漠化减弱以及地下水位下降的减缓,但仍表现为耕地的增长和自然植被的减少过程;并以民勤荒漠化的发展过程及机制为基础建立了综合征框架--民勤土地荒漠化是一个人类和自然综合作用下,土地利用/覆被、水资源、植被以及区域环境之间相互联系、相互影响的过程;科学环境知识综合征框架的挖掘集成可为后期系统建模与情景分析提供支持,为后续政策响应和措施制订提供参考。     

沙尘暴多发区土地风蚀荒漠化诊断评价方法

利用卫星遥感技术,结合地面观测,确定植被盖度、裸地占地率和土壤质地3项因子为沙尘暴多发区风蚀荒漠化土地现状程度评价指标,并给出程度评价模型;在此基础上,考虑到非荒漠化土地及各程度荒漠化土地在面积上的组成比例,给出区域性土地风蚀荒漠化总体水平评价模型;并通过对内蒙古赤峰市及阿拉善盟两地区的土地风蚀荒漠化总体水平评价验证,证明此模型可作为沙尘暴多发区任意大小区域土地风蚀荒漠化水平评价方法。     

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。     

黄土高原小流域土地利用系统结构优化与生态设计

改善和优化土地利用方式和结构是综合治理黄土高原人为加速侵蚀的关键。本文以陕北米脂县泉家沟流域为例，探讨了黄土丘陵沟壑区以小流域为基本单元的土地利用系统的优化设计模式，主要过程包括小流域土地利用系统分析；土地资源综合评价；土地利用系统结构优化；土地利用优化模型空间面积分配；土地利用系统生态设计等。     

中国南方湿润区“荒漠化”问题讨论

荒漠化是当今世界所面临的严重的环境与社会经济问题,推进荒漠化研究工作对于保护生态环境,促进区域可持续发展具有重要意义。本文在对荒漠化内涵进行系统回顾的基础上,认为除了人为干扰叠加气候性干旱作用导致的荒漠化之外,南方湿润区因水土流失叠加物理性干旱作用导致的极端土地退化也是一种荒漠化,并从物质基础、气候条件、影响因子、形成营力、核心作用和地表过程方面进行比较,最后以南方红层区特殊的"红层荒漠化"为案例,利用实地调查和TM影像的植被覆盖度指标VFC对1992-2013年红层土地退化进行分析。结果显示,在人为反复干扰和其他自然因素作用下地表植被持续退化、群落干旱趋势明显,表土层流失,岩石风化加剧,以致形成类似"荒漠"景观的现象。红层区的退化过程可类比于喀斯特石漠化、红壤山地丘陵退化,但这类极端土地退化现象可否视为"荒漠化",有待于进一步的深入研究。     

元谋干热河谷土地荒漠化的人为影响

干热河谷是我国西南地区独特的生态类型，这里气候炎热，植被稀疏；生态环境脆弱，土地荒漠化比较严重．分析了人类活动对元谋干热河谷区土地荒漠化的影响．     

宁夏1999-2009年土地荒漠化演变影响因素分析

利用宁夏1999、2004年和2009年荒漠化土地监测数据,对宁夏土地荒漠化的演变趋势和影响因素进行分析.结果表明:1999-2009年间,宁夏荒漠化土地面积呈递减态势,由320.74万hm2减少至289.88万hm2,逆转趋势明显.其中水蚀荒漠化和风蚀荒漠化土地明显减少,风蚀荒漠化土地面积由151.91万hm2减少至134.58万hm2,水蚀荒漠化土地面积由165.72万hm2减少至148.97万hm2;盐渍化土地明显增加,由3.11万hm2增加至6.33万hm2.荒漠化程度明显减轻,重度、中度荒漠化土地面积明显减少,轻度荒漠化土地明显增加.重度荒漠化土地面积由100.98万hm2减少至27.57万hm2,中度荒漠化土地面积由142.70万hm2减少至138.38万hm2,轻度荒漠化土地面积由71.0万hm2增加到117.08万hm2.荒漠化地区植被状况进一步改善,植被盖度逐渐增加.国家政策项目支持、荒漠化土地综合开发利用、各类生态保护政策机制的制定完善和社会力量参与荒漠化防治等人为因素对荒漠化逆转产生决定性的影响,气候变化所产生的不利影响被上述因素所产生的有利影响所抵消;人口压力、历史人为不合理活动和水资源低效利用等人为因素在一定程度上减缓了宁夏荒漠化的逆转趋势,将成为宁夏未来荒漠化防治过程中需要重点克服的不利因素.     

金沙江干热河谷区水环境特性对荒漠化的影响

根据土壤水分特征曲线分析和野外实地观测,金沙江干热河谷区主要立类燥红土的植被盖度与土壤持水性能和土层厚度呈明显正相关性.区内具有季节性的自然荒漠化过程.季节性干旱、土壤储水和稳水性能差是本区荒漠化的根本原因,水土流失是其直接动力,提出了防治水荒的有效举措.     

Rates of sheet and rill erosion in Germany — A meta-analysis

Knowledge of erosion rates under real conditions is of great concern regarding sustainability of landuse and off-site effects on water bodies and settlements. Experimentally derived rates of sheet and rill erosion are often biased by experimental settings, which deviate considerably from typical landuse, by short measuring periods and by small spatial extensions, which do not account for the pronounced spatio-temporal variability of erosion events. We compiled data from 27 studies covering 1076 plot years to account for this variability. Modelling was used to correct for deficiencies in the experimental settings, which overrepresented arable land and used steeper and shorter slopes as well as higher erosivity than typically found in reality. For example, the average slope gradient was 5.9° for all arable plot experiments while it is only 2.6° on total arable land in Germany. The expected soil loss by sheet and rill erosion in Germany after taking real slopes, landuse and erosivity into account averaged 2.7 t ha^− 1 yr^− 1. Annual crops contributed the largest proportion (90%) but hops despite its negligible contribution to landuse (0.06%) still contribute 1.0% due to its extraordinary rapid erosion, which was even faster than the measured bare fallow soil loss standardized to otherwise identical conditions. Bare fallow soil loss, which is often used as baseline, was 80 t ha^− 1 yr^− 1 when standardized to 5.1° slope gradient, 200 m flow path length, and average German erosivity.     

不同土壤侵蚀背景下土地利用的时空演变

为了研究土地利用、土地覆盖的时空变化，本文在遥感技术与GIS技术的支持下，对不同土壤侵蚀背景下土地利用的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过空间分析，对中国近五年来不同土壤侵蚀背景下的土地利用类型，如耕地状况、森林植被覆盖、城镇工矿建设用地等时空特征进行了动态分析。研究结果表明：我国土壤侵蚀以水力、风力、冻融侵蚀为主，水力侵蚀以微度水力侵蚀为主，在微度水力侵蚀区，耕地、草地、建设用地面积增加，其中耕地增加最多，林地、未利用地面积逐渐减少。风力侵蚀以剧烈风力侵蚀为主，在微度风力侵蚀区，草地面积减少，而未利用地的面积增加；在轻度、中度、强度风力侵蚀区，耕地、林地、未利用地用地面积增加，草地面积减少。在冻融侵蚀区，草地面积有显著增加，而未利用地面积减小。     

科尔沁地区现代沙漠化过程的驱动因素分析

基于近50a科尔沁地区沙漠化土地发展-再发展-逆转的时空变化的研究结果, 以气候波动和人类活动变化作为主驱动因子, 探讨现代沙漠化过程的驱动因素的作用。近40多年气候的波动在一定程度上直接地通过不同时期的降水-温度组合影响着沙漠化的进程, 间接地通过人类对气候波动的响应而产生的经济活动来加速沙漠化的进程。尽管科尔沁地区的气候驱动因子呈现出有利于沙漠化发展过程的趋势, 但在近10多年来, 这种驱动力的作用被有利于沙漠化逆转过程的驱动力所抵消。人类活动是研究区沙漠化过程中更加活跃的驱动因子, 体现在土地利用方式的转变和强度的增加, 以及由此而产生的对自然植被群落毁灭性的破坏而加速了沙漠化的进程。以土壤风蚀为例, 这种加速可以是自然条件下的4~10倍; 随着沙漠化程度的加剧, 所产生的在土壤养分、生物多样性和生物生产量等方面退化的加速也与自然条件下的情况相差3~10倍以上。同样是人类活动, 在合理的土地利用、采取各种沙漠化防治措施的情况下, 又可使沙漠化过程逆转。从这一点上来说, 人为驱动因素应是起绝对主导作用的。     

中国的脆弱生态带与土地荒漠化

土地荒漠化是当前世界上一个重要的生态环境问题, 也是一个脆弱生态失去平衡迫切需要治理的国土整治问题。作者根据联合国环境署关于土地荒漠化的评估, 结合我国情况认为, 土地荒漠化是在脆弱生态条件下, 由于人为强度活动、经济开发、资源利用与环境不相协调下出现了类似荒漠景观的土地生产力下降的环境退化过程。一类是沙质地表叠加干旱多风和强度土地利用形成的沙质荒漠化(沙漠化), 另一类是流水作用叠加土状堆积物(或风化壳)和人为强度土地利用形成的土地荒漠化。土地荒漠化是脆弱生态带内环境退化表现的主要形式, 而荒漠化的发展又加深了脆弱生态带内生态平衡的严重失调, 环境更趋于严重恶化, 构成了对人类经济发展与生存环境改善的严重威胁。但是, 只要建立防止土地退化又促进生产发展的资源节约型、适度开发型、环境保护型的经济体系, 采取因地制宜的治理措施, 从而达到生态、经济、社会三个效益, 是克服我国脆弱生态地带环境退化、资源危机的基本对策。建议在我国不同脆弱生态带建立示范区, 开展改善环境、治理土地荒漠化的研究。     

深圳市土地利用变化机制分析

利用１９８０、１９８８、１９９４年的遥感影像,通过应用最大似然法和概率松弛法对深圳市土地利用进行了测量。在此基础上,运用分类结果求得研究区土地利用变化的转移矩阵,据此分析了深圳上１５年来土地利用变化的空间过程。结果表明：深圳市土地利用纺要表现为原有农田、果园用地显著减少,城镇用地沿海岸和主要公路干线迅速增加。这一土地利用变化的驱动力主要是深圳经济特区的开放政策、城镇人口迅速增长、外资大量涌入和以房     

天山北麓绿洲荒漠典型地区土地荒漠化变化的时空特征分析

应用遥感和地理信息系统等技术手段,获取了天山北麓阜康三工河地区1968年、1978年、1988年、2002年的荒漠化土地时空分布及各时段土地荒漠化动态变化数据,并对其荒漠化过程进行了空间统计分析。结果表明：34 a来,三工河地区土地荒漠化以盐渍化为主、沙漠化及水土流失次之;荒漠化土地面积具有前期逐渐增加,20世纪80年代末以后面积大幅度减少的趋势;土地盐渍化变化主要发生在绿洲内部,土地沙漠化变化主要发生在绿洲外围,而严重的水土流失主要发生在山区;土地荒漠化的动态变化与土地利用/土地覆被变化及生态系统的管理方式有着密切关系。     

Regional soil erosion risk mapping in Lebanon

Soil erosion by water is one of the major causes of land degradation in Lebanon. The problem has not yet been treated in detail although it affects vast areas. This study elaborates a model for mapping soil erosion risk in a representative area of Lebanon at a scale of 1:100,000 using a spatial database and GIS. First, three basic maps were derived: (1) runoff potential obtained from mean annual precipitation, soil-water retention capacity and soil/rock infiltration capacity; (2) landscape sensitivity based on vegetal cover, drainage density and slope; and (3) erodibility of rock and soil. Then two thematic maps were derived: potential sensitivity to erosion obtained from the runoff potential and landscape sensitivity maps, and erosion risk based on the potential erosion and erodibility maps. The risk map corresponds well to field observations on the occurrence of rills and gullies. The model used seems to be applicable to other areas of Lebanon, constituting a tool for soil conservation planning and sustainable management.     

Short and long term effects of bioturbation on soil erosion, water resources and soil development in an arid environment

The importance of vegetal cover on soil erosion processes has been recognized for a long time. However, the short and long term effects of faunal activity on soil erosion and soil development had been largely overlooked by geomorphologists. The study of runoff and erosion processes in the Negev desert indicated pronounced systematic differences in sediment concentration and soil erosion rates between rocky and colluvial surfaces. Erosion rates were always higher on the former than on the latter. Field observations drew attention to an intense burrowing and digging activity conducted mainly by Isopods and Porcupines. The monitoring of this activity, based on a grid system, which consists of rows 5 m wide, lasted ten consecutive years. Data obtained suggest the existence of a strong link between the spatial pattern of bioturbation and that of soil erosion. The study also examines, through feedback processes, the regulatory role of bioturbation on the spatial distribution of water availability; soil moisture and soil forming processes. Due to bioturbation two distinct environments were recognised. The rocky environment which is characterized by a positive feedback with a high water availability and low soil salinity; and the soil covered areas where a negative feedback results in low water availability and a high soil salinity.     

Changes of landuse form and their ecological effect on desert-steppe area in Ningxia

Central Ningxia is a desert-steppe area with a sparse population and fragile ecosystem. Having an annual average rainfall of 180-350mm, the area is dominated by animal husbandry and dry land farming. As the population grows, livestock increased and farmland expanded, which leads to damages of primitive grasslands vegetation and serious degeneration of steppe ecosystem due to over-grazing. Southern Ningxia is a populous loessic hilly area subject to serious soil erosion. Since 1975, the local …