1975-2015年鄂尔多斯市沙漠化的时空演变过程

鄂尔多斯市地处温带草原向荒漠草原过渡的半干旱区,是中国沙漠化问题较为严重的区域之一,其土地沙漠化发展和逆转过程及影响因素在北方农牧交错带具有代表性。以7期Landsat卫星遥感数据为信息源提取沙漠化土地类型及程度的时空格局信息,分析了该地区自1975年以来的土地沙漠化过程,并结合气象及社会经济数据采用主成分分析法对驱动因子进行定量分析。结果表明：在脆弱生态环境背景下,鄂尔多斯市土地沙漠化受人口数量增加、过垦及过牧等人为因素的严重影响。不同时段土地沙漠化发展的方向与驱动力都有所不同,1975-2000年是土地沙漠化的急剧发展期,驱动力以人为因素为主导,自然因素为基础;2000-2015年是土地沙漠化的逆转期,驱动力以自然因素为主,人为因素为辅。     

现代草地沙漠化中自然因素贡献率的确定方法

基于草地沙漠化发展过程中流沙面积变化模型和植被盖度变化模型,结合沙漠化监测资料,提出了一种定量确定自然因素在沙漠化中贡献率的方法,从而也可以间接地推算人为因素在沙漠化中的贡献率。以内蒙古奈曼旗现代草地沙漠化为例对模型进行了应用,效果良好,并发现人类活动停止后,如果随后不出现持续的干旱年份,沙漠化所造成的流沙一般经过4~5 a的时间就会自然消失,说明在计算时段内草地沙漠化中自然因素的贡献率为零。     

地表物质组成与土地沙漠化

土地沙漠化是在干旱、半干旱地区,由于特定的自然条件和人类不合理地利用自然资源,所引起的环境退化过程。随着这个过程的进一步发展对人类的不利影响越来越大。因此,对土地沙漠化的问题,也越来越得到人们的普遍重视。在内蒙伊克昭盟及宁夏、陕北地区,沙漠化的土地面积,分别占总土地面积的32%、25.2%和45.9%。这说明了在上述地区土地沙漠化是相当严重的。造成土地沙漠化的自然因素,除气候的干旱、多风外,地表物质的组成是其物质基础。而地表物质组成与沉积条件密切相关,因此,不同的沉积环境形成不同的沉积物,其质地性质差异很大。这些不同的沉积物,对土地沙漠化的发生及发展速度、类型和治理措施都有直接关系。因此,研究地表物质组成与土地沙漠化之间的关系是极为重要。     

西北干旱区沙漠化土地生态修复技术及沙产业的适用范围北大核心CSCD

沙漠化是中国北方面临的严重环境问题,几十年的沙漠化防治积累了丰富的沙漠化土地修复和利用的经验和模式。随着生态文明建设尤其是绿色发展的深入推进,迫切需要集成以往的沙漠化土地生态修复技术和沙产业模式,并评估其在当前背景下的适用性。集成了沙漠化土地生态修复技术和沙产业等9种沙漠化土地修复和利用模式,并从气象条件、治理紧迫性、交通便利性、沙漠化程度等自然和人文因素两个方面制定适用性评价标准,以西北干旱区沙漠化土地和沙漠边缘带为研究区域,在遥感产品、气象观测、地面调查等多源数据的支持下,评估各个生态修复技术和沙产业模式在不同自然单元(自然沙地和退化型沙地)及行政县的适用范围,以期为沙漠化土地生态修复技术和沙产业的推广应用提供技术模式、评价标准及适用范围,将为决策者制定沙漠化土地修复和利用措施提供科学支持。     

黑河流域不同类型土地沙漠化驱动力分析

在分析黑河流域土地沙漠化历史和现状的基础上得出造成黑河流域土地沙漠化发生、发展的原因,除了该区脆弱的生态环境:蒸发量大,干旱多风,降水极少,地表组成物质疏松等自然因素外,主要是人类不合理的经济活动,导致流域内有限的水资源不能合理利用,从而使得中上游用水量大幅度增加,造成下游水资源的枯竭,致使地表植被因缺水、过度樵采和放牧而大量死亡,引起土地沙漠化的发生。同时,干旱区绿洲的地形地貌条件对于绿洲的兴衰和发展有重要影响,自然灾害是由于某种作用超出了人类所能承受的能力,对人类的生存与发展造成巨大的威胁和损害。河流改道是绿洲废弃的最直接原因之一。战争导致的农牧业更替也是绿洲演变的一个因素,同时战争对农田水利设施的破坏性也是巨大的。政策导向可以影响到绿洲人口的迁入和迁出,绿洲规模的扩大与缩小,绿洲内部结构、功能、性质的变化,以及对整个流域资源的管理和利用,对于绿洲的影响具有显著的时效性。总之,黑河沙漠化土地形成是在气候暖干化条件下,不合理的人为活动同脆弱的环境、贫乏的水、土、生物资源之间不相协调的产物,是涉及自然、社会、经济等多因子共同作用的综合过程。过度的人为活动是沙漠化的主导驱动因素。     

晋西北土地沙漠化问题的研究

根据野外调查和室内实验样品的测试分析，认为晋西北地区现代土地沙漠化是在脆弱不稳定的自然因素基础上产生的自然沙漠化过程和人为不合理的经济活动导致的人为沙漠化加速过程的迭加结果，它是人类不合理的、过度的土地利用与脆弱的生态环境间不相协调的产物。并指出，该区土地沙漠化的未来发展趋势主要取决于自然因素和人为因素的发展趋势。     

1975—2018年民勤绿洲沙漠化过程及其驱动机制

根据1975—2018年民勤绿洲土地沙漠化分类体系及遥感影像数据,探究了民勤绿洲沙漠化时空变化过程;选取影响绿洲沙漠化的自然与人为驱动因子,运用主成分分析方法定量评价了民勤绿洲沙漠化过程的主要驱动力。结果表明：1975—2018年沙漠化程度以重度沙漠化为主,轻度、中度、重度和严重沙漠化面积均呈减少趋势,以2000年为界表现为先发展后逆转趋势;1975—2000年,轻度、中度、重度沙漠化重心总体向东北方向迁移,严重沙漠化的重心向西迁移,沙漠化有向绿洲东北部和巴丹吉林沙漠发展的趋势;2000—2018年轻度沙漠化的重心向西北方向迁移,中度、重度和严重沙漠化重心相对稳定,绿洲沙漠化发展得到明显控制。在绿洲沙漠化过程中,人为因素贡献率为39.53%,自然与人为综合贡献率为26.58%,自然因素贡献率为10.77%,人为因素是民勤绿洲沙漠化的主要驱动力。水资源极度匮乏是绿洲沙漠化的决定因素,在以后的防沙治沙工作中,合理调控人类的生产经营活动,优化干旱区水资源配置,可从源头上治理民勤绿洲的沙漠化。     

我国沙漠化研究的若干问题--3.沙漠化研究和防治的重点区域

沙漠化(Sandy Desertification)是我国荒漠化(Desertification)的主要类型之一,是干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不相协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。由于原生沙漠戈壁与沙漠化形成发展的时空范畴不同、成因的主导因素不同和演变的可逆性不同,要求我们在开展沙漠化基本问题的探索、确认主要研究内容的基础上,进一步明确沙漠化研究和防治的重点区域,为国家沙漠化防治战略决策的制订和技术措施的执行提供科学依据,使沙漠化防治工程在国家有限经费的投入下,本着因地制宜的原则,达到多快好省的效果。作者通过对近50年来野外考察和遥感动态监测成果的总结,指出,沙漠化土地主要分布在半干旱地带的农牧交错地区,半干旱地带草原区和干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区,反映的是人类活动和脆弱生态环境相互作用的土地退化区,在过去的50年里,沙漠化土地蔓延的主要部分也是在这些区域内。所以,它们是中国北方沙漠化研究的重点区域。根据不同时期沙漠化土地空间分布和演化的特点,依据其自然地带原则和发展强度原则,将我国沙漠化土地划分为4大区29个亚区,应是防治的重点区域。     

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。     

内蒙西部古居延—黑城地区历史时期环境的变化与沙漠化过程

沙漠系指第四纪时期由于自然因素所形成, 而沙漠化乃是在具有沙漠化发生潜在自然因素的基础上, 于历史时期内由于人为活动破坏脆弱生态平衡, 使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化。换言之, 也就是人为活动对干旱及半干旱生态系统的过度干予所造成不平衡的环境退化, 生产力下降的一种方式。因此研究干旱及半干旱地区历史时期沙漠化过程、发展和演变趋势, 对于合理开发利用自然资源有着重要的意义。     

甘肃省沙漠化现状、成因及其防治对策

甘肃省地处我国西北内陆腹地,由于自然及人为因素的作用,造成省内沙漠化土地广泛分布。近半个世纪以来,沙漠化加剧,沙漠化土地面积迅速扩展,生态平衡失调,环境恶化,严重制约了社会、经济的发展。针对甘肃省沙漠化扩展的原因和防治中存在的问题,提出了防治对策。     

中国西北干旱区土地沙漠化敏感性时空格局

土地沙漠化敏感性评估是沙漠化监测的重要内容之一,也是研究如何防止和治理沙漠化的重要课题。本文以中国西北干旱区作为研究区,利用遥感技术和GIS空间分析技术为支撑,通过构建“土壤—地形—水文—气候—植被”沙漠化敏感性综合评价指标体系,并借助空间距离模型计算了沙漠化敏感性指数,进而定量评估2000年、2005年、2010年和2017年西北干旱区土地沙漠化敏感性的时空演变特征,在此基础上引入地理探测器等方法对其主要驱动因素进行了深入分析。研究结果表明：① 地形、土壤、气候、植被和水文等5个方面相互影响,彼此制约,共同构成中国西北干旱区沙漠化敏感性分布和变化的本底条件;② 西北干旱区沙漠化敏感性总体上呈现周边低、内部高的分布特征,低敏感区主要分布在阿尔泰山、天山、昆仑山、阿尔金山和祁连山等地,而高敏感区则主要分布在准噶尔盆地、塔里木盆地和内蒙古高原等大部分地区,包括塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠腹地。沙漠化敏感性的空间分布具有显著的区域性,高敏感区和低敏感区界限分明、分布集中;③ 从时空演变看,2000年以来沙漠化敏感性变化以稳定型占据主导,而整体上敏感性表现为缓慢降低趋势,说明潜在沙漠化区域逐年减少,区域沙漠化治理工作取得了一定成效;④ 西北干旱区的各驱动因素中,土壤及气候起直接作用,是最主要的影响因素,而植被是改变沙漠化敏感性最活跃、最基本的因素。除此之外,地形的分布和水文的变化对沙漠化敏感性起到一定的限制作用,而社会经济因素是影响区域沙漠化敏感性最为快速的因素,且经济发展对促进区域沙漠化敏感性的增长作用有逐渐加强的趋势。从整体来看,中国西北干旱区土地沙漠化得到了有效遏制,沙漠化治理工作取得了积极成效,但在全球气候变化加强和社会经济发展进入新常态的大背景下,中国沙漠化监测评估和治理工作仍然任重而道远。     

1976-2007年青海省刚察县土地沙漠化驱动力分析

土地沙漠化是青海湖沿岸地区最严重的生态环境问题之一.本文选取青海湖北岸的刚察气象站19582007年的气象数据和刚察县1976-2007年的社会经济资料,对近30年来刚察县土地沙漠化的驱动力进行主成分分析.结果表明,1976-2007年,刚察县沙漠化土地面积的增加是自然因素和人为因素综合作用的结果,尤以年平均风速和耕地面积变量的贡献率最大.刚察县沙漠化土地的扩张在不同时间段的影响因素不同.1976 1987年,沙漠化面积的扩张是气温逐渐回暖、降水回升的过程中人为因素影响的结果;1987 1995年,沙漠化土地增加了17.28 km2,沙漠化土地的扩张是自然因素和人为因素叠加的结果,以自然因素为主导,人为因素起加剧的效果;1995 2007年,在暖湿、风速降低的气候环境下,沙漠化土地的扩张是人为因素作用的的结果.沙漠化扩张过程是高寒脆弱不稳定的生态系统在气候干湿波动、人类活动与沙漠化土地之间复杂的相互反馈作用下形成的.     

沙漠化指征、等级与区划

既然沙漠化(或荒漠化,下同)是环境退化过程,那么,由于自然条件和人为活动强度不同,在各地之间就存在这个过程是否发生以及发展程度的差异。客观地调查各地沙漠化发展程度并表示在沙漠化图上,是评估一个地区沙漠化现状、危害和治理的难易程度,以及未来发展趋势的基本依据,也是制定合理经济活动和防治措施方案的主要前提。而要准确地判断沙漠化过程的发展程度,必先确定足以反映沙漠化过程发展程度的指示特征即指征,据此对沙漠化发展程度进行统一的等级划分。理想的指征应该是对沙漠化发展反映敏感,容易测量,便于定量。因沙漠化概念不同,各人所采用的沙漠化等级和指征也不尽一致。     

伊克昭盟水分条件与沙漠化的关系

本文分析了降水的时空分布规津与沙漠化的关系。同时还研究了当代人类不合理的开发利用在沙漠化形成过程中的突出作用,这种人类活动在某种程度上超过了自然条件的影响。此外还通过航测照片判读来研究河流、湖泊、水井放牧点与沙漠化的关系。并阐明了该区改造利用沙漠的有利条件和限制因素。     

西藏“一江两河”中部流域地区土地沙漠化的成因与发展趋势

西藏“一江两河”中部流域地区是西藏自治区重要的开发和建设区，但区内沙漠化的迅速发展对其社会经济发展造成了重大危害并构成严重威胁，亟待对本区的沙漠化问题予以充分研究，通过对该区沙漠化自然因素，人为因素及其相互关系的分析，探讨了其沙漠化的成因与发展趋势，认为本区的沙漠化是缓慢的自然沙漠化过程为基础，自然与人为因子共同作用所形成的人为加速与加剧过程，是人类不合理的，强度的土地利用与脆弱的生态环境，贫乏的     

世界干旱区的分布

1991年6月,联合国环境规划署在内罗毕举行的“沙漠化评价与制图技术指导组第三次会议”上,首次使用了新的“沙漠化”定义。并由其下属的全球环境监测系统(GEMS),全球资源信息数据库(GRID)和沙漠化防治计划活动中心(DC/PAC)向大会提交了一份世界干旱区分布图。该图分别以东安格利亚(East Anglia)大学提供的1951—1980年气候资料系统和《当代世界地图集》(1985)作为划分干旱区和定界的依据。该图将在《世界沙漠化主要指标地图集》     

沙漠化和自然保护问题

最近10—15年的过程中,在许多干旱区观测到,干旱过程在急剧加快,沙漠在不断扩大,其结果必然是沙漠区生物产量减少,甚至全部消灭。在许多文献中把这一过程称之谓沙漠化。沙漠化在历史上曾经发生过。现在由于大量农田受损失,沙漠化已成为全球性的问题,并得到联合国和世界上社会及科学界极大重视。     

耦合自然-人文因素的沙漠化动态系统动力学模型

沙漠化土地是自然、人文因素共同作用下的地表复杂系统,建立耦合自然-人文因素的沙漠化动态模型对于理解沙漠化演变过程、预测发展趋势以及进行科学调控具有重要的意义。本文以鄂尔多斯为典型研究区,利用系统动力学的方法,针对气候变化、土壤水分、人口、经济、放牧、土地利用六大沙漠化驱动力建立其与植被NPP的影响与反馈,结合不同沙漠化等级对应的NPP阈值范围,构建耦合自然-人文因素的沙漠化动态系统动力学模型。模拟的植被NPP与基于MODIS影像反演的实际NPP的对比表明,模型总体较为可靠。对不同情景下研究区2011-2030年植被NPP及沙漠化动态模拟分析表明,降雨是控制研究区沙漠化动态的主要因素,但在未来人类活动不变的情况下降雨量增加50%仍不能改变现有的沙漠化状态; 禁牧休牧相对于退耕还林还草、植树种草等政策更有利于植被恢复,但总体成本较高; 单独政策均无法改变现有的沙漠化状态,而这些政策的取消则会在不同的时间内导致沙漠化朝重度和极重度方向发展。对于地方政府而言,则需要根据自身经济状况合理选择不同政策组合来确保沙漠化的持续改善。     

黑河中游张掖地区沙漠化土地动态变化

在我国的西北干旱区,由于所处的自然地理位置生态环境脆弱,加之人类不合理的经济活动,使得该区土地沙漠化现象严重,生态环境恶化。位于黑河流域中游的张掖地区,是我国西北地区重要的商品粮生产基地。由于近年来人口、经济快速增长的压力和人类对土地资源不合理的开发利用,产生了土地沙漠化等一系列环境问题,而且土地沙漠化总体呈上升扩展的趋势,严重地阻碍了绿洲经济和社会的持续、稳定发展。以1994年和2000年具有相同时相(秋季)的Landsat TM4、3、2波段(分别赋予红、绿、蓝三种颜色)、分辨率为30m的标准假彩色合成卫星影像的两期TM影像为信息源,利用Erdas8．4遥感图象处理软件、Arcinfo8．1和Arcview3．2等GIS软件,对黑河流域中游张掖地区的沙漠化土地进行了动态监测研究和分析。结果表明：研究区的沙漠化土地类型共有8类,分别为流动沙地(丘)、半固定沙地(丘)、固定沙地(丘)、风蚀残丘、戈壁、闯田、潜在沙漠化土地和非生物治沙工程地;张掖地区各类沙漠化土地发展和逆转同时存在,1994-2000年沙漠化土地面积增加了642．17km^2。其中,临泽、山丹、民乐和肃南4县的沙漠化土地面积增加了714．85km^2,而张掖市和高台县沙漠化土地面积减少了72．68km^2。从总体上来看,全区的各类沙漠化土地变化仍呈上升扩展的趋势。