奈曼旗土地沙漠化系统动态仿真研究

本文应用系统动力学理论建立了奈曼旗土地沙漠化动态仿真模型。奈曼旗土地沙漠化系统由种植业、林业、畜牧业、草地和人口五个动态子系统构成。本文根据土地沙漠化系统中正负反馈关系,建立了系统流图和构造方程,并经仿真运算,就农林牧土地利用构成的三种不同方案,对到2040年该旗沙漠化发展趋势分别作了预测。     

基于景观格局的区域沙漠化程度评价模型构建

区域沙漠化程度评价对于防沙治沙具有重要意义。本研究在当前区域沙漠化程度评价方法中补充了在不同类型沙漠化土地空间分布的生态意义及其对区域沙漠化整体程度的影响因子,使其能评价各类沙漠化土地面积相等时几个区域的沙漠化程度。本文应用景观生态学原理,通过对空间分布差异而引起生态过程不同的理论分析,筛选出表征沙漠化土地空间分布生态意义的景观格局指数--聚集度,结合遥感与地理信息系统技术构建出区域沙漠化程度评价模型,并应用该模型对内蒙古浑善达克沙地六旗县的区域沙漠化程度进行了评价。结果对该各旗县不同时期的沙漠化程度的区分度较好,按沙漠化程度的不同,提出对正蓝旗的沙漠化要加强治理,对沽源县和太仆寺旗的沙漠化应采取预防措施的区域沙漠化防治对策。     

科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状

科尔沁沙地是我国自然条件相对较好的一个沙地，有着广阔的治理前景。回顾科尔沁沙地的历史变化，认为科尔沁沙地是一个全球气候变化大趋势下由人类生产活动过度而形成的沙漠化区域，在金代至清代之间由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。根据全国沙漠化普查所获得的资料，研究分析了科尔沁沙地土地沙漠化现状及其特点，结合土地沙漠化发生的历史过程，讨论了这一地区沙漠化的治理策略。     

多水平/尺度的驱动力变化与沙漠化之间的关系——以内蒙古乌审旗为例

沙漠化是土地退化形式之一,它是自然因素和人类活动相互作用的结果。本文以内蒙古乌审旗为研究区,在多种空间数据基础上,基于等级理论,使用多水平统计模型构建了从局地到区域的模型,揭示不同尺度的影响因素与该地区沙漠化的关系。对遥感影像的分析表明该地区1977—2007年沙漠化扩展的趋势减缓并逆转;多水平统计模型分析表明,多尺度的驱动因素可以解释该地区近30年的沙漠化变化,特别是政策因素对该地区沙漠化逆转影响较大。本研究可为乌审旗及类似地区沙漠化变化机理研究提供参考。     

江苏省土地利用变化及其驱动机理研究

基于土地利用系统综合研究,采用解析方法将土地利用系统分解为自然子系统、经济子系统和社会子系统,对江苏省土地利用变化过程与格局进行分析。研究表明,耕地资源总量呈递减趋势,但粮食生产能力呈递增趋势,并表现出明显的地区分异规律;虽然经济总量也呈递增趋势,但信息熵指数表明区域分异明显;最后提出区域土地利用变化的“多层推—拉驱动”模型。     

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。     

禁牧政策对北方农牧交错区草地沙漠化逆转过程影响的定量评价

为定量评价禁牧政策对北方农牧交错区草地沙漠化逆转过程的影响程度,以宁夏盐池县为研究区域,选取对沙漠化正逆发展过程影响较大的自然和人为因素指标,应用系统动力学方法构建模型,模拟研究了目前盐池县所实施的禁牧政策对草地沙漠化逆转过程的影响程度,并进行定量化初步评价。研究结果表明,当禁牧程度达到完全禁牧的30%,沙漠化开始出现逆转,而达到完全禁牧的40%,沙漠化的逆转趋势基本趋于稳定。本研究结论可为盐池县及类似地区禁牧政策的合理实施与改进提供理论依据。     

基于分形理论的沙漠化土地空间结构——以内蒙古多伦县为例

借助RS和GIS技术提取内蒙古多伦县不同时期和不同程度沙漠化土地的空间分布信息,运用分形理论的原理与方法,通过计算斑块周长—面积关系、分维数和稳定性等指数,揭示了不同沙漠化土地类型相互转化的内在机制。结果表明:内蒙古多伦县各时段的土地沙漠化类型具有分形结构,不同沙漠化土地的平均分维数在1.3988~1.5635之间,接近于随机运动值,有潜在的流动趋势。在轻度沙漠化土地、中度沙漠化土地、重度沙漠化土地和严重沙漠化土地等4种类型中,轻度沙漠化土地的分维数在所分析类型中总体上呈波浪式增加,说明其空间结构越来越复杂,稳定性趋于减弱,而重度沙漠化土地空间结构从1987年以来稳定性逐渐变好,且稳定性相对较高。通过对区域沙漠化土地空间结构分析,可以为政府治理沙漠化土地提供支持。     

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。     

西藏土地沙漠化形成机制的生态足迹分析

选择西藏土地沙漠化发生发展的典型地区,包括阿里地区的噶尔县和革吉县,那曲地区的那曲县和安多县,日喀则地区的日喀则市、南木林县、拉孜县和谢通门县,在土地沙漠化现状分析和生态足迹计算的基础上,通过土地沙漠化发展与区域生态足迹的比较分析,从生态足迹角度探讨了西藏土地沙漠化形成的基本原因。分析结果表明,西藏土地沙漠化的形成与发展是自然与人为因素综合作用的产物,其中主要是自然因素驱动的结果,自然因素是西藏土地沙漠化过程的基础与主导。     

晋西北地区土地荒漠化现状分析

晋西北地区是我国黄土高原及北方农牧交错带的重要组成部分。本文在进行土地荒漠化类型划分的基础上，对晋西北地区风水动力土地荒漠化现状及其分布规律进行了分析，进而结合两类不同性质荒漠化土地组合特征，对全区荒漠化现状进行了综合评述。土地荒漠化是困扰本区社会经济发展的核心问题。     

陕北农牧交错带沙漠化土地时空变化特征分析

利用1986年、1993年及2003年3期Landsat TM遥感影像,在建立目视解译标志的基础上,借助地理信息系统技术,对陕北农牧交错带1986—2003年土地沙漠化时空动态变化特征进行分析。结果表明:陕北农牧交错带沙漠化土地重心整体向东北方向偏移了11 843.43 m,面积减少了206 655.21 hm2,表明该区沙漠化面积扩大的态势得以控制并趋于减少;沙漠化程度明显减轻,严重、重度沙漠化土地面积逐渐减少,转化为中度和轻度沙漠化,但在区域气候趋于暖干的情况下,面临着沙漠化发展的潜在危险;同时,近17 a来有近291 826.1 hm2非沙漠化土地变为沙漠化土地,沙漠化速度为17 166.2 hm2·a-1,以草地、耕地、林地等土地沙化现象较严重,土地沙漠化的形势仍然较严峻。     

浑善达克沙地春季风沙活动特征观测研究

通过野外实验观测和室内分析整理的方法,对浑善达克沙地不同程度沙漠化土地的春季风沙活动特征进行了研究。结果表明：输沙率随风速增加成非线性增大;相同风速下,随着土地沙漠化程度的增加,输沙率成指数式增加;春季由于植被高度有限,覆盖度小于10%与覆盖度大于25%的沙地,对风场的响应,表现出明显不同的风沙流结构;不同程度的沙漠化土地上,发生风蚀搬运的物质组成也明显不同;研究区春季影响风沙活动的因素,主要是土地沙漠化程度,降水的迟早以及残存的灌木与多年生草本植物的多少等。     

中国沙漠化研究的进展

中国沙质、砾质荒漠和沙漠化土地的面积达149万km², 占国土面积15%。1959年中国科学院治沙队成立到今天的沙漠所, 经历了卅个春秋。沙漠科学的研究也从空白发展成一个新学科的成长过程。为我国沙漠科学积累了丰富的资料, 培养了一支有着丰富经验又有一定理论水平的科技队伍。具有独立解决经济建设中提出的沙漠及沙漠化治理问题的能力, 并为全球沙漠化研究工作和治理实践, 作出应有的贡献。1988年6月5日世界环境日时, 联合国环境规划署授予中国科学院兰州沙漠研究所为全球先进单位称誉。我国沙漠科学研究的发展过程, 可归纳为四个阶段: 1959-1965年, 查明沙漠情况, 探索沙漠治理方法阶段。对我国主要沙漠和沙漠化土地进行综合考察究沙区自然条件与资源, 沙丘特征与风沙运动规律。1966-1977年, 以沙害治理为中心, 根据国民经济建设需要, 开展专题研究阶段。如沙区铁路修建的有关问题和沙区水土资源开发利用和开发后自然条件的变化等。1978-1983年, 以土地沙漠化问题为中心开展综合研究。干旱、半干旱地带土地沙漠化现状、发生发展过程, 变化趋势与预测, 整治措施等。1984年以后, 主要是加强对土地沙漠化变化趋势与预测, 以及整治措施的研究, 积极开展国际学术交流, 走向世界。1)建设不同自然地带沙漠化(风沙化)治理研究示范基地系统网络。2)开展半湿润、湿润地带风沙化问题的研究。3功口强对沙漠化监测和预则工作。4)在国际学术活动方面。从举办沙漠化学术讨论会、培训班、合作研究, 进而派遣专家组帮助发展中国家从事沙漠化治理研究工作。并与前述工作相适应, 出版了一系列研究成果和图件。总之, 我国沙漠研究是以干旱地带沙质荒漠的自然条件综合研究, 逐渐发展到半干旱、半湿润地带生态环境中沙漠化与风沙化问题的研究。为我国国土整治中风沙治理提供防治途径和措施。今后的研究工作, 应着重在强烈发展和严重沙漠化地区研究整治措施。建立不同自然地带整治沙漠化土地模式。达到环境健全发展和合理生态系统管理。对潜在和正在发展中的沙漠化土地发展趋势。加强监测和预测。进而提出预防措施。总结沙漠化治理经验和教训, 编著教材培训科技力量。     

中国沙漠化土地面积分歧由来的认识

自从Desertification-词引入我国以来，对其概念一直争论不休，尤其含概的范围没有定论，各家所发表的沙漠化国土面积差额甚大，有几倍之巨，使人莫衷一是，也给有关部门决策带来困难，作者认为中国各种风蚀荒漠和荒漠化土地的基本数字是清晰的，只是因为对概念的理解不同，导致究竟哪一部分算做沙漠化土地有争论，其中，最主要的有偏重自然因素的地质历史和偏重人为因素的历史观点的区别，可以通过有益的讨论，统一对概念的认识，求得一致，另外，作者提出把从17世纪初开始的小冰期，气候干冷，沙尘暴频发作为现代沙漠化过程开始的观点。     

基于MODIS时间序列数据的沙漠化遥感监测及沙漠化土地图谱分析——以内蒙古中西部地区为例

土地沙漠化是内蒙古中西部地区主要的生态环境问题之一,遥感与图谱分析为其研究提供了有效的技术手段。基于MODIS数据产品,反演时间序列的沙漠化监测指标,结合决策树分类法提取沙漠化土地信息,并提出新的沙漠化修正指数进行沙漠化土地动态分析;采用地学图谱分析方法提取了3个不同时间尺度上沙漠化土地的时空复合图谱信息,对沙漠化土地类型变化、土地沙漠化的程度等进行分析。结果表明:(1)遥感监测指标与决策树分类方法相结合可以有效地提取沙漠化土地信息。(2)2000-2014年内蒙古中西部地区的沙漠化程度与面积总体上呈减轻与减少趋势,2011-2014年间沙漠化总面积年平均值约为17.2万km²,比2000-2010年沙漠化总面积年平均值减少约2万km²。(3)沙漠化土地变化具有多时间尺度的特征,短时间尺度与较长时间尺度上沙漠化的动态变化趋势不同。各类型沙漠化土地动态度的绝对值随时间尺度的增加而降低。不同时间尺度沙漠化土地的净逆转比例也不同,2005-2010年和2005-2014年沙漠化土地净逆转比例较大,分别为13.95%和9.08%。受研究时段长度的限制,10 a或更长时间尺度上进行沙漠化动态变化趋势及其成因机制的分析可能更为合理;而5 a或更短的时间尺度,可能仅对揭示沙漠化高风险区或快速恢复区等热点地区有帮助。(4)2000-2014年毛乌素沙地及阴山北麓的农牧交错区等地区呈现相对稳定逆转的态势,而浑善达克沙地中西部等部分地区沙漠化土地变化较不稳定,近5 a仍呈现恶化的态势。     

陕北土地沙漠化及其防治区划

本文对陕北榆林地区土地沙漠化划分了四种类型及描述了沙漠化土地分布的特点,并对这一地区的沙漠化土地进行了防治区划,为全区制定综合农业区划提供科学依据。沙漠化是土地在自然和人为因素作用下,植被和土壤逐渐衰退破坏导致沙地出现的过程。当今,沙漠化迅速发展和扩大的特征是以人口的迅猛增长及滥用土地为主要标志,它所带来的对人类生活及环境的威胁,正越来越引起人们的重视。陕北地区是我国沙漠化严重地区之一,研究其发生发展的历史和现状,预测其发展趋势,从而制定沙漠化土地的治理区划,对本区沙漠化土地整治和预防具有重要意义。     

坝上地区现代沙漠化土地的形成及其整治途径

本文对河北坝上沙漠化土地的形成及特点作了初步的分析。认为,坝上沙漠化土地的形成主要是近30年来人类在干旱多风的自然条件下,大量开垦沙质草原引起强烈风蚀所致。沙漠化的主要特点是分布范围广,处于正在发展中和旱作农业风蚀。本文最后提出了坝上地区只有实行"以牧为主",退耕还牧,退耕还林;建立防护林体系以及林、草、田间作;种树种草、恢复植被,改善环境,才是坝上整治沙漠化的根本途径.     

北方农牧交错带东段土地水蚀荒漠化监测——以扎鲁特旗为例

以20世纪80年代末和2000年TM影像作为信息源,经合成、增强、几何纠正、镶嵌和人机交互判读并结合野外调查提取土地水蚀荒漠化信息,建立土地水蚀荒漠化空间数据库,结果表明:研究区水蚀荒漠化率为10.64%,以轻度侵蚀为主。水蚀荒漠化空间分异明显,在北部中山区形成三个集中分布区。研究期内土地水蚀荒漠化动态为整体扩展,局部逆转,程度加强;中度、强烈和严重水蚀面积增加,轻度的减少;发生逆转的主要为轻度水蚀土地。人类不合理的经济和社会活动与脆弱的自然条件耦合是研究区土地水蚀荒漠化发生并扩展的全部原因。因此要从控制人口增长,调整不合理的土地利用方式和强度,加强生态环境管理入手,高度重视农牧交错带东段退化土地的综合防治,为区域可持续发展提供良好的生态环境。