地球信息科学学报  2019 , 21 (5): 675-687 https://doi.org/10.12082/dqxxkx.2019.180676

地理空间分析综合应用

中国荒漠化分区与时空演变

周日平

中煤地质集团北京大地高科地质勘查有限公司,北京 100040

Zonation and Spatiotemporal Evolution of China's Desertification

ZHOU Riping*

China Coal Geology Group Beijing Dadi High-Tech Geological Exploration Company, Ltd, Beijing 100040, China

通讯作者:  *Corresponding author: ZHOU Riping, E-mail: zhou_rp@sina.com

收稿日期: 2018-11-22

修回日期:  2019-03-11

网络出版日期:  2019-05-25

版权声明:  2019 《地球信息科学学报》编辑部 《地球信息科学学报》编辑部 所有

基金资助:  全国自然资源遥感综合调查与信息系统建设(DD20160077)

作者简介:

作者简介:周日平(1965-),女,辽宁岫岩人,高级工程师,主要从事生态环境遥感方面的研究。E-mail: zhou_rp@sina.com

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摘要

荒漠化被列入威胁人类生存的十大环境与发展问题之一,中国作为世界上荒漠化严重的国家,荒漠化形势十分严峻。本文通过遥感手段,以中国陆域国土范围(除台湾、香港和澳门)的31个省、市、自治区为研究区域,对1975年、2000年与2017年研究区数据进行沙化、盐渍化、水蚀荒漠化专题因子时空演变的综合研究,根据地域分异、发生学及多级序列等原则将将中国划分为8个荒漠-荒漠化区,42个荒漠-荒漠化亚区和36个荒漠-荒漠化小区。以不同时期荒漠化土地类型图为依据,采用荒漠化面积变化量与荒漠化重心迁移轨迹指标进行荒漠化演化分析。为具体说明不同区域荒漠化程度,本研究根据一定时期内荒漠化土地面积增加或减少的百分比将荒漠化演化分为7种类型,通过分析得到不同荒漠化区域的时空演化及不重心迁移,据此提出中国荒漠化的重点治理目标区及防治建议。研究结果表明:① 中国荒漠、荒漠化土地种类较多,重度荒漠化面积25.18×104 km2,占荒漠化总面积的19.59%;② 1975-2017年,中国荒漠化发生明显逆转,与1975-2000年相比,2000-2017年全国的荒漠化强度显著下降,原因是荒漠化加重区面积减少以及荒漠化减弱区面积增加;③ 1975-2000年与2000-2017年,各区内荒漠化重心点坐标迁移具有同向性。本研究在分析荒漠化土地分布、形成和演变机制的基础上,进行了荒漠化分区。通过对不同荒漠化地区的面积百分比变化的比较,得到了不同时期荒漠化的时空演化模式,并分析了荒漠化演化的特点和差异。

关键词: 荒漠化 ; 分区 ; 时空演变 ; 荒漠化防治 ; 重心迁移轨迹 ; 遥感监测 ; 中国

Abstract

Land desertification is one of the most serious eco-environmental problems in the world, and is among the top ten environmental and development problems that threaten the survival of human beings. China has severe desertification, and desertification has greatly affected China's eco-environment and social development. In this context, the research on desertification is of great significance to China. The evolution of desertification is mainly manifested in the change of desertification area, the area change, change of desertification types, vegetation change, and so on. In this paper, the 31 provincial regions of China (excluding Taiwan, Hong Kong, and Macau) were included as the study area. Remote sensing was utilized to study the spatiotemporal evolution of the thematic factors of desertification, salinization, and erosion-induced desertification. Following the principles of regional differentiation, genesis, and multi-level sequences, China was divided into 8 desertification zones, 42 desertification sub-regions, and 36 desertification communities. Based on the desertified land type maps of 1975, 2000 and 2017, we analyzed the desertification evolution by focusing on the changes in the area and gravity center of China’s desertification. According to the percentage of increase or decrease of desertified land area over a certain period of time, the evolution types of desertification can be divided into 7 categories. The present study reveals the current situation of China’s desertification, and analyzes the spatiotemporal evolution and the gravity center movements of different desertification regions. Next, the key target areas and management suggestions of desertification control in China were discussed. Our findings are as follows. (1) There are many kinds of deserts and desertified lands in China, of which the area of severe desertification is 25.18×104 km2, accounting for 19.59% of the total desertification area. (2) From 1975 to 2017, China's desertification has been significantly reversed, and the dynamic characteristics of desertification in 1975-2000 differed from 2000-2017. The intensity of desertification in 2000-2017 significantly reduced as compared to 1975-2000, thanks to the decrease in aggravated areas and increase in weakened areas. (3) The migration value of desertification center of gravity can indirectly reflect the development trend and degree of dynamic change of desertification, the greater the migration, the more significant the difference of desertification change in this region, and the direction of center of gravity migration is the area where desertification area increases. The coordinate migration of desertification barycenter points in different periods has the same orientation.

Keywords: desertification ; zonation ; spatiotemporal evolution ; desertification prevention ; remote sensing monitoring ; China

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周日平. 中国荒漠化分区与时空演变[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(5): 675-687 https://doi.org/10.12082/dqxxkx.2019.180676

ZHOU Riping. Zonation and Spatiotemporal Evolution of China's Desertification[J]. Journal of Geo-information Science, 2019, 21(5): 675-687 https://doi.org/10.12082/dqxxkx.2019.180676

1 引言

荒漠化是指人类不合理经济活动和脆弱生态环境相互作用而造成土地生产力下降直至土地资源丧失,地表呈现类似荒漠景观的土地资源衰退演变过程[1,2]。1992年联合国环境与发展大会上将荒漠化定义归纳为由于气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。其物理过程为水蚀风蚀作用下使土壤发生物质流失,或沙漠化、盐碱化的过程,导致土壤的理化和生物性质退化,植被生产力降低等[3,4],荒漠化作为严重的生态环境问题,其危害性主要表现在对社会、经济和生态的影响3个方面[5],如受荒漠化危害的人口数量、受荒漠化侵袭的耕地面积、受荒漠化威胁的草地面积、由于荒漠化造成的经济损失等,它已经是生态环境发生严重退化的重要反映[6],加上不合理的人类活动加速了荒漠进程[7]

中国的荒漠化演化研究分为2个阶段,第一阶段,从1977-1991年,以沙质荒漠化演化为研究中心,中国科学院寒区旱区研究所提出了沙质荒漠化按其发生性质可以分为沙质草原的沙质荒漠化、固定沙丘(地)活化和沙丘前移3种类型;第二阶段,从1992年至今。随着国际上荒漠化定义的发展,在研究北方沙质荒漠化演化过程的同时,开展了南方因流水侵蚀形成的土地荒漠化和化学作用荒漠化、工矿型荒漠化演化的研究。

中国对荒漠与荒漠化形成地质环境的研究开展时间较晚且研究程度低,主要侧重于荒漠化土地形成的人为因素和气候因子研究[8,9],从单种荒漠化类型研究较多[10,11,12,13],且沙质荒漠化[14,15,16]的研究程度高于水蚀荒漠化[17,18]与盐碱质荒漠化[19,20],但从多种荒漠化类型的组合研究较少,对荒漠化的地质成因仅进行了部分定性研究,对物源区的岩性、厚度、分布范围、时代和人类活动与物源区的关系等均未进行深入研究,缺乏基于荒漠化地质背景的全面系统性成果[21]。刘连友等[22]对雅鲁藏布江江当宽谷地区沙源物质进行了分析。对盐碱质荒漠化的地质因素分析多侧重于地下水矿化度的分析,林年丰等[23]分析了松嫩平原苏打盐分的来源、分布与富集规律与盐碱化荒漠化的关系。李森等[24]根据自然地域系统、沙漠化土地分布形式与分布指数、土地利用类型、人为活动频率和沙漠化发展程度等指标,对青藏高原的沙质荒漠化进行了区划。朱震达[25]根据荒漠化成因过程的空间分布特征与气候将中国划分为荒漠化半干旱带、干旱带、半湿润地带、湿润地带、高寒地带等5个气候区。

在已有的研究中,荒漠化指标体系建立被多次探讨[26,27,28],但目前尚未形成一套被普遍认可的评价指标体系[29]。荒漠化遥感监测能够帮助我们迅速了解区域荒漠化演化过程[30,31],通过对荒漠化地区的监测,掌控荒漠化的现状及其动态演变,对于预防及治理荒漠化而言十分重要。遥感技术具有宏观性、高效性和经济性等特点[32],本文基于遥感手段,通过对荒漠化时空演化展开综合研究,分析荒漠化分布时空变化特征和演变趋势,并对荒漠化可能发生区域进行预测及荒漠化分区,由于全国范围内湿润地区的土地退化程度较低,面积较小,为结合调查结果以及研究方便,本文主要以荒漠化这一定义对全国进行分区研究。研究还探讨了荒漠化演化与第四纪地质、气候变化与人类活动的关系,研究荒漠化发展对国民经济发展及人居环境的影响,提出荒漠化防治建议。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

荒漠是指气候干燥、降水稀少、蒸发量大、植被贫乏的地区,荒漠化是由于气侯变化和人类活动所造成的土地退化,地质环境对荒漠、荒漠化土地类型的分布有着明显的控制作用;① 地质环境是荒漠化形成的物质基础,如中国沙质荒漠化形成的构造环境与物质环境特征是分布于高原、平原或盆地的第四系冲湖积物质、冲积物、冲洪积物堆积区或部分基岩风化区,盐碱质荒漠化形成的构造环境与物质环境特征是分布于断陷或拗陷盆地、平原的冲积物、冲湖积物、冲洪积物和湖积物等堆积区,水蚀荒漠化形成的构造环境与物质环境特征是分布于构造隆升的丘陵、山地的红土、黑土和黄土堆积区与基岩风化形成的残坡积物区;② 地质环境对人类活动的方式与强度有着重要的影响;③ 不同的地质单元气候条件也具有明显的差异性,西部内陆盆地以干早气候为丰要特征,中部高原是受季风系统中夏季风和冬季风的消长变化影响最为显著的地区,东部地区则以暖湿气候为午,受夏季风控制。气候格局的形成造就了荒漠化土地的分布,气候的波动则是沙漠化发展或逆转的控制因素。为了科学反映荒漠或荒漠化的空间分布差异性与第四纪地质与地貌的关系,荒漠、荒漠化分区应遵循的原则包括:

(1)地域分异原则

在一定区域内,沙漠、沙质荒漠化土地的景观有着明显的差异性,如河西走廊农业生态系统和内蒙古高原草原生态系统的沙质荒漠化土地的景观有着很大不同。

(2)发生学原则

是指荒漠化发生的一致性,包括发生条件、发生过程的一致性。例如河西走廊包括疏勒河、黑河、石羊河等流域,但各个流域的沙质荒漠化的发生条件都是在干旱气候条件下的由于过度垦荒和不合理的水资源利用形成的冲积平原地区沙质荒漠化。

(3)多级序列原则

荒漠化是一个较为复杂的过程,其总体特征存在着由大同到小异,由普遍到特殊的客观过程。

为了科学反映荒漠与荒漠化土地分布的第四纪地质背景差异性,根据荒漠与荒漠化土地分布 的分布特征、构造地貌及第四系地层等指标进行 分区,等级划分为3级,荒漠化土地区(一级区)的分区指标为区域第四纪地质单元及区域地貌的组合类型,主要反映影响荒漠化土地发生和发展的大地貌等主要自然条件的区域差异性,如西北盆地与 山地荒漠、荒漠化区;荒漠化土地亚区(二级区)的划分指标为次一级第四纪地质单元与大地貌类型,主要反映影响荒漠化土地的地质地貌和荒漠与荒漠化土地组合等要素的一致性,如塔里木盆地荒漠、荒漠化亚区;荒漠化小区(三级区)的分区指标为次一级地貌与荒漠或荒漠化土地相关的第四纪地层、荒漠或荒漠化土地类型,主要反映地貌、人类活动类型和荒漠、荒漠化土地类型及荒漠化土地分布的一致性,如塔克拉玛干沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区。

荒漠化的演化主要表现在荒漠化面积变化、荒漠化程度类型的面积变化和相互转化、植被变化等方面,为了全面反映中国荒漠化演化趋势,本研究在1975-2000年、2000-2017年荒漠化动态变化图反映中国荒漠化土地的面积变化、不同荒漠化程度类型面积变化、不同荒漠化程度类型的相互转化强度等荒漠化演化指标的基础上,确定以荒漠化地质背景分区为评价单元,以1975、2000与2017年荒漠化土地类型图为依据,采用荒漠化面积变化量与荒漠化重心迁移轨迹指标进行荒漠化演化分析,为具体说明不同区域荒漠化程度,本研究根据一定时期内荒漠化土地面积增加或减少的百分比将荒漠化演化类型分为7种(表1)。

表1   荒漠化演化类型分类指标

Tab. 1   Indicator for classifying desertification evolution types

荒漠化演化类型一定时期内荒漠化土地面积变化的比例
加速发展区面积增加>30%
明显发展区面积增加10%~30%
缓慢发展区面积增加5%~10%
基本稳定区面积增加或减少<5%
缓慢减少区面积减少5%~10%
明显减少区面积减少10%~30%
快速减少区面积减少>30%

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参考土地资源重心计算公式,建立荒漠化中心计算模型:

Xt=nCti×XinCti(1)

Yt=nCti×YinCti(2)

式中:XtYt分别为第t年荒漠化分布重心的平面直角坐标;Cti为第t年第i个荒漠化斑块的面积;XiYi表示第i个荒漠化斑块重心的平面直角坐标。

2.2 数据来源

本研究遥感数据获取于国土资源部航遥中心,以1975年MSS、2000年ETM和2017年CBERS-2沙质荒漠化、水蚀荒漠化与盐碱质荒漠化三期现状与两期动态变化调查结果为基础,按照区域、省域、流域三级统计原则,完成全国陆域荒漠化专题因子三期分布现状、二期动态变化遥感调查监测数据的统计。以荒漠化土地分布与形成、演化机制分析为依据,进行全国荒漠化分区,通过对不同荒漠化区的面积百分比变化等指标进行对比,得到不同时期荒漠化时空演变图(1:25万比例尺),分析不同时期荒漠化演化特征及差异性。以不同区域荒漠化形成的地质环境背景为主要因子,有机结合人类活动的区域差异性,依据发生学原理,以潜在性为目标,采用条件同源性的分析原则,预测荒漠化的可能发生区,实现荒漠化发展趋势预测。

3 全国荒漠化分区与演化过程分析(1975-2017年)

3.1 全国荒漠化土地分布的基本特征

中国荒漠、荒漠化土地种类多、分布范围广,荒漠化土地面积大于荒漠面积,荒漠、荒漠化面积共计234.98×104 km2,占国土面积的24.48%,其中,荒漠面积占国土面积的11.03%,包括沙漠与砾漠,分布于内蒙古、青海、宁夏、新疆、甘肃等8个省市(自治区);荒漠化土地面积占国土面积的13.45%,包括沙质荒漠化、水蚀荒漠化与盐碱质荒漠化,广泛分布于除台湾、上海外的其余30个省市(自治区)(表2)。中国荒漠化强度较大,重度荒漠化面积25.18×104 km2,占荒漠化总面积的19.51%;中度荒漠化面积共49.38×104 km2,,占荒漠化总面积的38.26%;轻度荒漠化面积分布最广,为54.5×104 km2,占荒漠化总面积的42.23%。其中,重度沙质荒漠化面积占沙质荒漠化土地总面积的24.33%;重度水蚀面积占水蚀荒漠化面积的8.46%;重度盐碱质荒漠化面积占盐碱质荒漠化面积的28.66%。可以看出,中国的重度荒漠化以沙质荒漠化为主,水蚀荒漠化次之,盐碱质荒漠化面积较小。沙质荒漠化、水蚀荒漠化与盐碱质荒漠化面积分别为58.71×104 km2、45.58×104 km2和24.76×104 km2,分别占国土面积的6.12%、4.75%和2.58%。沙漠面积47.01×104 km2,占中国国土面积的4.90%,分布于新疆、甘肃、青海、宁夏与内蒙古5个省及自治区,其中,新疆、内蒙古是中国沙漠分布的主要省份。砾漠面积58.91×104 km2,占中国国土面积的6.14%,分布于新疆、甘肃、西藏、青海、宁夏、内蒙古等8个省市(自治区),按其成因与地面组成物质,划分为两大类型:碎屑石质砾漠与砂砾石砾漠。

表2   2017年中国荒漠、荒漠化土地类型面积统计结果

Tab. 2   Statistics of the deserts and desertified land types in China in 2017

类型沙质荒漠化土地水蚀荒漠化土地盐碱质荒漠化土地沙漠砾漠
重度中度轻度重度中度轻度重度中度轻度
面积/104km214.2925.3419.093.8216.8324.937.077.2110.4847.0158.91
面积统计/104km258.7145.5824.76
占国土面积
百分比/%
6.124.752.584.906.14

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3.2 1975-2000年与2000-2017年动态变化对比及发展趋势

2000-2017年与1975-2000年相比,呈现加重区减小与减弱区增大,荒漠化强度明显减弱,长江以南减弱程度明显高于长江以北地区。沙质荒漠化总体呈现加重区减少与减弱区增大,加重区明显减少区域主要位于青藏高原、塔里木盆地、毛乌素沙地、河西走廊、科尔沁沙地、乌珠穆沁沙地及以北地区、呼伦贝尔沙地,其中,塔里木盆地南缘及西北部、毛乌素沙地与科尔沁沙地减少幅度最大,但浑善达克沙地、松嫩沙地与阿拉善高原一带呈现加重区面积增大现象。水蚀荒漠化总体呈现加重区减小与减弱区增大。加重区明显减少区域主要位于秦岭、大巴山、燕山、太行山、黄土高原的陇东塬区及云贵高原的大部,但黄土高原晋陕峡谷的西北部、南岭、云贵高原的湖南西部、重庆与贵州接壤地区与贵州的东南部呈现加重区面积增大现象。盐碱质荒漠化总体呈现加重区减小与减弱区增大。加重区明显减少区域主要位于塔里木盆地、河西走廊、松嫩平原、海河平原、青藏高原,但准噶尔盆地、辽西平原的西北部呈现加重区增大现象。

3.3 荒漠、荒漠化地质环境分区

本文以地质的区别为划分基础,结合荒漠、荒漠化划分原则,将中国划分为8个荒漠、荒漠化区,42个荒漠、荒漠化亚区和36个荒漠、荒漠化小区(图1),分区对比以及不同区域荒漠化成因等具体见表3

表3   全国荒漠、荒漠化分区

Tab. 3   Zonation of China's deserts and desertification regions

荒漠、荒漠化区荒漠、荒漠化亚区荒漠、荒漠化小区
西北荒漠、荒漠化区(Ⅰ)(地貌主要受古生代-中生代的大地构造控制,形成山岭与盆地的组合体,第四纪以来气候的冷暖波动与日趋干旱,决定了第四纪沉积物的岩性组合与成因类型,形成了中国沙漠、砾漠、盐碱质荒漠化与沙质荒漠化分布最为广泛的地区)阿尔泰山荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ1)
准噶尔西部山地荒漠亚区(Ⅰ2)
准噶尔盆地荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ3)哈巴河荒漠、荒漠化小区(Ⅰ3-1)
古尔班通古特沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅰ3-2)
准噶尔盆地西南部荒漠、荒漠化小区(Ⅰ3-3)
天山荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ4)伊犁盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅰ4-1)
焉耆盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅰ4-2)
吐哈盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅰ4-3)
尤尔图斯盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅰ4-4)
天山山地荒漠、荒漠化小区(Ⅰ4-5)
塔里木盆地荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ5)塔克拉玛干沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅰ5-1)
罗布泊冲湖积平原荒漠化荒漠、荒漠化小区(Ⅰ5-2)
库姆塔格沙漠及周缘荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ5-3)
北山荒漠亚区(Ⅰ6)
河西走廊荒漠、荒漠化亚区(Ⅰ7)
青藏高原荒漠、荒漠化区(Ⅱ)(青藏高原海拔平均4500米以上,总的地势是西北高、东南低,以低山、丘陵、宽谷、盆地组成平坦、开阔的高原面,纵横伸展着巨大山系,构成高原地貌的格架,现代冰川十分发育,分为6个亚区,是中国沙质荒漠化、砾漠、盐碱质荒漠化分布的主要地区之一)藏北高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ1)藏北高原北部荒漠、荒漠化小区(Ⅱ1-1)
藏北高原南部荒漠、荒漠化小区(Ⅱ1-2)
藏南高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ2)
藏东-滇西荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ3)
青海荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ4)唐古拉山荒漠、荒漠化小区(Ⅱ4-1)
柴达木盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅱ4-2)
哈拉湖-大板山荒漠、荒漠化小区(Ⅱ4-3)
共和、青海湖盆地荒漠、荒漠化小区(Ⅱ4-4)
阿尔金山、祁连山荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ5)
昆仑山荒漠、荒漠化亚区(Ⅱ6)
内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区(Ⅲ)(内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区分为5个亚区,大部海拔在1000米至1500米,局部可达2000米,是中国沙质荒漠化、沙漠分布最为广泛的地区。第四纪地层主要由更新统冲洪积、洪积物和全新统风积层、湖积层、冲洪积层组成)阿拉善高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅲ1)巴丹吉林沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅲ1-1)
腾格里沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅲ1-2)
海里与博格台沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅲ1-3)
乌兰布和沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅲ1-4)
亚玛雷克沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅲ1-5)
内蒙古东部高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅲ2)内蒙古波状高原荒漠、荒漠化小区(Ⅲ2-1)
乌珠穆沁沙地荒漠化小区(Ⅲ2-2)
浑善达克沙地荒漠化小区(Ⅲ2-3)
阴山荒漠、荒漠化亚区(Ⅲ3)
大兴安岭荒漠化亚区(Ⅲ4)
海拉尔盆地荒漠化亚区(Ⅲ5)
荒漠、荒漠化区荒漠、荒漠化亚区荒漠、荒漠化小区
黄土高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅳ1)黄土高原沟壑荒漠化小区(Ⅳ1-1)
黄土丘陵沟壑荒漠化小区(Ⅳ1-2)
鄂尔多斯高原荒漠、荒漠化亚区(Ⅳ2)宁夏河东高原荒漠化小区(Ⅳ2-1)
库布齐沙漠及周缘荒漠、荒漠化小区(Ⅳ2-2)
毛乌素沙地荒漠化小区(Ⅳ2-3)
鄂尔多斯高原东部荒漠化小区(Ⅳ2-4)
银川-河套平原荒漠、荒漠化亚区(Ⅳ3)
汾渭盆地荒漠化亚区(Ⅳ4)
吕梁山-太行山荒漠化亚区(Ⅳ5)
大同-阳原盆地荒漠化亚区(Ⅳ6)
秦岭山地荒漠化亚区(Ⅳ7)
燕山荒漠化亚区(Ⅳ8)
小兴安岭、长白山、三江平原荒漠化亚区(Ⅴ1)
松辽平原荒漠化亚区(Ⅴ2)科尔沁沙地及周边荒漠化小区(Ⅴ2-1)
松嫩沙地及周边荒漠化小区(Ⅴ2-2)
松辽平原东北部荒漠化小区(Ⅴ2-3)
黄淮海平原荒漠化亚区(Ⅵ1)
胶东半岛荒漠化亚区(Ⅵ2)
江淮、苏北丘陵南部荒漠化亚区(Ⅵ3)
江淮、苏北丘陵北部荒漠化亚区(Ⅵ4)
长江下游平原荒漠化亚区(Ⅵ5)
米仓山-大巴山荒漠化亚区(Ⅶ1)
四川盆地荒漠化亚区(Ⅶ2)
滇中-川南荒漠化亚区(Ⅶ3)
滇东-黔西荒漠化亚区(Ⅶ4)
川东南-黔东荒漠化亚区(Ⅶ5)
广西荒漠化亚区(Ⅶ6)
长江中下游荒漠化亚区(Ⅷ1)
东南-华南沿海平原及丘陵荒漠化亚区(Ⅷ2)

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图1   2017年中国荒漠化分区
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 1   Zonation map of China's desertification in 2017

3.4 荒漠化演化的主要特征

3.4.1 不同荒漠化区荒漠化的演化类型

1975-2017年,西北荒漠、荒漠化区,东南、华南荒漠化区以减少为主,其中西北荒漠、荒漠化区面积增长幅度在-30%~5%之间,东南、华南荒漠化区面积增长幅度在-30%以下;内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区东部面积增长幅度在30%以上、中部荒漠化面积增幅在-30%~-10%之间、西北基本稳定,面积增幅在-5%~5%之间;青藏高原荒漠、荒漠化区,华北-黄土高原荒漠、荒漠化区与东部大平原荒漠化区以稳定为主,荒漠化面积增幅多在-5%~5%之间;但西南荒漠化区北部荒漠化快速减少,面积增幅在-30%以下,南部则缓慢发展,面积增幅最高达到10%(图2)。

图2   1975-2017年中国荒漠化演化(基于荒漠化分区)
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 2   Evolution pattern of China's desertification during 1975-2017 (based on the zonation)

1975-2000年,西北荒漠、荒漠化区北部以减少为主,面积增长幅度在-30%~-10%之间;南部则以增加为主,面积增长幅度在10%~30%之间;青藏高原荒漠、荒漠化区东部基本稳定,面积增幅在-5%~5%之间、西部缓慢发展,面积增长幅度在5%~10%之间;内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区东部荒漠化面积增长范围为10%~30%,,西部趋于稳定;华北-黄土高原荒漠、荒漠化区面积增长多在在-5%~5%之间,较为稳定;东北荒漠化区西部荒漠化增长较快,局部地区面积增幅30%以上;东部大平原荒漠化区、西南荒漠化区、东南-华南荒漠化区整体荒漠化面积在减少,面积增长幅度大都在-10%以下(图3)。

图3   1975-2000年中国荒漠化演化(基于荒漠化分区)
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 3   Evolution pattern of China's desertification during 1975-2000 (based on the zonation)

2000-2017年,西北荒漠、荒漠化区荒漠化面积减少,增幅大多在-5%以下;青藏高原荒漠、荒漠化区基本稳定;内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区东部增加幅度在30%以上,西部面积减少,增幅多在 -30%~-10%之间;华北-黄土高原荒漠、荒漠化区基本稳定;东北荒漠化区局部荒漠化面积减小,但大部分区域荒漠化面积增加30%以上,;东部大平原荒漠化区以稳定为主;西南荒漠化区和东南-华南荒漠化区均以减少为主,面积增幅大部分在 -10%以下(图4)。

图4   2000-2017年中国荒漠化演化(基于荒漠化分区)
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 4   Evolution pattern of China's desertification during 2000-2017 (based on the zonation)

3.4.2 不同荒漠化区的重心迁移

1975-2000年与2000-2017年,各区内荒漠化重心点坐标迁移具有同向性。西北荒漠、荒漠化区(Ⅰ)重心点位于塔里木河东岸,逐渐向东南方向迁移,说明北疆准噶尔盆地地区的荒漠化面积呈减少趋势,与中国行政单元荒漠化土地重心迁移规律一致;青藏高原荒漠、荒漠化区(Ⅱ)、东北荒漠、荒漠化区(Ⅴ)和西南荒漠化区(Ⅶ)荒漠化重心点均向西南方向迁移;内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区(Ⅲ)、华北-黄土高原荒漠、荒漠化区(Ⅳ)和东南-华南荒漠化区(Ⅷ)荒漠化重心则向东北方向移动;东部大平原荒漠化区(Ⅵ)荒漠化重心则向西北方向迁移(图5)。

图5   1975-2017年中国荒漠化土地重心迁移(基于荒漠化分区)
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 5   Gravity center movements of China's desertification zones during 1975-2017 (based on the zonation)

荒漠化重心迁移量数值大小可以间接反映荒漠化的动态变化发展趋势和变迁程度,迁移量越大,说明该区域荒漠化变化差异显著,重心迁移方向为荒漠化面积增长的区域,反向则为荒漠化面积减少区,同时也直接反映了生态环境状况的改变,具有宏观指导性。从荒漠化重心空间位置前移量来看,西南荒漠化区(Ⅶ)和东南-华南荒漠化区(Ⅷ)迁移量最大,分别为95.88 km和75.39 km;东北荒漠、荒漠化区(Ⅴ)和东部大平原荒漠化区(Ⅵ)迁移量较大,为58.45 km和49.78 km;青藏高原荒漠、荒漠化区(Ⅱ)、内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区(Ⅲ)和西北荒漠、荒漠化区(Ⅰ)次之;华北-黄土高原荒漠、荒漠化区(Ⅳ)重心迁移量最小,为7.37 km,说明32年来,该区荒漠化面积变化幅度最小,生态环境变化较为稳定(表4)。

表4   1975-2017年中国荒漠化区重心迁移轨迹

Tab. 4   Movement trajectories of the gravity centers of China's different desertification zones during 1975-2017

荒漠化区荒漠化重心
迁移方向
荒漠化重心
迁移量/km
荒漠化区荒漠化重心
迁移方向
荒漠化重心
迁移量/km
西北荒漠、荒漠化区(Ⅰ)东南12.53东北荒漠、荒漠化区(Ⅴ)西南58.45
青藏高原荒漠、荒漠化区(Ⅱ)西南26.01东部大平原荒漠化区(Ⅵ)西北49.78
内蒙古-大兴安岭荒漠、荒漠化区(Ⅲ)东北25.84西南荒漠化区(Ⅶ)西南95.88
华北-黄土高原荒漠、荒漠化区(Ⅳ)东北7.37东南-华南荒漠化区(Ⅷ)东北75.39

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4 讨论与结论

4.1 讨论

目标区选择的依据以1975-2000年、2000-2017年荒漠化动态变化分析成果,以及荒漠化分区与演化研究结果为基础,以荒漠化现状、荒漠化变化类型和危害程度等位主要指标,目前荒漠化程度高的地区,是指2017年荒漠化类型以重度为主的地区;荒漠化危害程度高的地区,是指对耕地、草地、城镇及公路、铁路等危害大的荒漠化区;2000-2017年荒漠化加重区面积大的地区,是指2000-2017年荒漠化变化类型主要为加重区的荒漠化区;2000-2017年荒漠化加重区与减弱区之比大于1975-2000年的地区,特别是1975-2000年荒漠化程度降低,而2000-2017年荒漠化程度增高的地区。

荒漠化重点治理区的主要特征根据确定的中国荒漠化重点治理区选择的依据,确定的中国目前重点荒漠化治理区有科尔沁沙地、松嫩沙地、浑善达克沙地、小兴安岭东麓、阿拉善高原、黄土高原晋陕峡谷的西北部,南岭东部,云贵高原东北部,准噶尔盆地、塔里木盆地北缘东段、青藏高原措勒-尼玛区等十一个重点荒漠化治理区(图6)。

图6   2017年中国荒漠化重点治理区分布
注: 该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1600号的标准地图制作,底图无修改。

Fig. 6   Map of key areas for the desertification management of China in 2017

科尔沁沙地西部与南部主要表现为沙质荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱之比明显较大,沿东南向具有明显扩展特征;松嫩沙地主要表现为2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,沙丘出现明显活化特征;小兴安岭东麓主要表现为水蚀荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区明显增加,黑土出现加速退化特征;浑善达克沙地主要表现为沙质荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,南部沙质荒漠化程度出现小面积降低的同时,北部沙质荒漠化程度出现大面积增强,对京津地区的沙城提起可能会产生较大影响;阿拉善高原西部主要表现为沙质荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,对草原的危害增大;黄土高原晋陕峡谷段西北部主要表现为沙质与水蚀荒漠化程度高,由于煤炭资源的开发,呈现由1975-2000年的荒漠化程度减弱变为2000-2017年增强,对煤炭资源开发及农牧业的发展有明显的影响;南岭东部主要表现为2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,受危害的耕地面积增大;云贵高原东北部包括贵州的中东部、重度的西南部和广西的西北部,主要表现为荒漠化程度叫噶,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,受危害的耕地面积增大;准噶尔盆地主要表现为盐碱质荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,受危害的耕地面积增大;塔里木盆地北缘东段主要表现为沙质荒漠化程度高,且2000-2017年较1975-2000年加重区与减弱区之比明显增大,对耕地、草原及胡杨林等有较大危害;青藏高原措勒-尼玛区主要表现为2000-2017年较1975-2000年沙质加重区与减弱区之比明显增大,对草原的危害较大。

4.2 结论

荒漠化在国际社会上被广泛关注,各个国家均对荒漠化防治工作高度重视,许多学者也对此进行了大量的研究。以往的荒漠化研究多是基于地面调查的荒漠化监测,例如根据气候、土壤、植被、风沙地貌面积比例、植被盖度、沙土含水量、沙土有机质含量等指标进行监测。而基于遥感技术的荒漠化监测尚在发展阶段,当前通过选取合适的指标建立荒漠化监测体系的研究已成为热点并且取得了部分成果,但仍然存在一些问题亟待解决,例如对荒漠化类型的详细区分以及对荒漠化影响的评估等。本研究通过遥感手段明晰中国荒漠化土地的基本情况,以荒漠化土地分布与形成、演化机制分析为依据,通过对不同荒漠化区的面积百分比变化等指标对比,得到不同时期荒漠化时空演变图,进而分析演化特征及差异性。利用1975-2000年和2000-2017年荒漠化的时空演化研究成果,进行了荒漠化治理效果评价,在此基础上结合演化机制分析结果,探讨荒漠化防治的可行性。本文通过全面客观地分析荒漠化特征、现状、演化过程等,可为评估荒漠化影响和响应提供有效的科学参考。研究的主要结论包括:

(1)中国荒漠化强度较大,重度荒漠化面积25.18×104 km2,占荒漠化总面积的19.59%。其中,重度沙质荒漠化面积14.29×104 km2,占沙质荒漠化土地总面积的24.33%;重度水蚀面积3.82×104 km2,占水蚀荒漠化面积的8.46%;重度盐碱质荒漠化面积7.07×104 km2,占盐碱质荒漠化面积的28.66%。

(2)1975-2017年,荒漠化明显逆转,但1975-2000年与2000-2017年荒漠化动态变化特征具有不一致性,1975-2000年荒漠化呈发展状态,而2000-2017年荒漠化呈逆转状态。

(3)根据荒漠、荒漠化划分原则,将中国划分为8个荒漠化、荒漠化区,42个荒漠化、荒漠化亚区和36个荒漠化、荒漠化小区。1975-2000年与2000-2017年,各区内荒漠化重心点坐标迁移具有同向性。

The authors have declared that no competing interests exist.


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<p>&ldquo;荒漠化&rdquo;是当今全球关注的一个重大的社会、经济和环境问题。《公约》为全球防治荒漠化的联合行动提供了一种全新的方式。本文运用生物控制理论中正负反馈回路的自我调节和自我加强作用分析了荒漠化过程的内在机制;用耗散结构理论分析了系统实现良性循环的途径,并提出我国防治荒漠化应遵循的4个原则:1)调节农林牧水工复合生态系统的结构和功能;2)实行&ldquo;生态系统管理&rdquo;,促进系统内的良性循环;3)传统知识与现代科学技术相结合;4)完善政策措施和加强科学管理。</p>

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我国是土地荒漠化较为严重的的国家之一.新疆占据我国1/6的国土面积,由于气候地理因素与人为因素导致该地区拥有大量的沙漠面积,而土地荒漠化现象在不断的加剧,沙漠面积仍在不断扩充.通过分析新疆地区的土地荒漠化现状及导致土地荒漠化的原因,提出了相应的对策.

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采用多种类、多时相遥感数据对塔里木河流域综合治理后的耕地变化和干流绿色走廊带的植被、沙质荒漠化和盐碱质荒漠化等主要生态要素进行了动态监测,结果表明:(1)1999-2008年间,流域耕地面积逐步扩大,从167.17万hm<sup>2</sup>增长到207.51万hm<sup>2</sup>。其中,塔里木河干流区耕地面积增加最快,叶尔羌河、开都河-孔雀河与和田河三流域稳步增加,而阿克苏河流域耕地面积先增加,后减少。除阿克苏河流域外,塔里木河流域等其他三流域和塔里木河干流,在2004-2008年间的面积增长速度明显大于1999-2002年和2002-2004年两个时段。(2)2002-2004年间,塔里木河干流绿色走廊带生态环境明显改善,主要表现为植被覆盖度的提高、沙质荒漠化土地面积的减小和强度减弱、盐碱质荒漠化土地的强度减弱等。耕地面积的大幅度增加引起的灌溉用水量的增大,对长期采用输水实现塔里木河的生态功能恢复具有长期性制约作用。

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本研究根据我国沙质荒漠化(亦称沙漠化)土地现状评价与监测工作的需求,在实地调查的基础上,依据地表形态、植被、土壤三大特征9项指标(裸沙占地百分比、地表结皮、植被盖度、植被生物量、土壤有机质、全氮量、速效磷、速效钾、土壤物理粘粒含量),应用多元回归方法筛选评价指标,采用多因素综合指标分级数量化法建立了地方、区域、国家3种尺度的沙质荒漠化土地现状监测评价指标体系.经三个不同气候区野外实地验证,结果表明,地方、区域、国家3种评价尺度的判对率分别为81.03%、84.48%、89.66%.该指标体系具有实用性、可操作性、准确性高、简便易行、便于推广等特点,适用于我国各层次的沙漠化土地监测与评价,并有利于与国际接轨.

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[18] 黄树春,赵帅军,杨玲,.

从基础地质角度研究洞庭湖流域水蚀荒漠化状况及成因

[J].长春工程学院学报(自然科学版),2015,16(3):79-83.

[本文引用: 1]     

[ Huang S C, Zhao S, Yang L, et al.

A study on water-eroded desertification status and causes of the Dongting lake from the perspective of elementary geology

[J]. Journal of Changchun Institute of Technology(Nature Sciences Edition), 2015,16(3):79-83. ]

[本文引用: 1]     

[19] 邵婷婷,姜琦刚.

通榆县2000-2014年沙质及盐碱质荒漠化监测

[J].世界地质,2018,37(1):296-301.

[本文引用: 1]     

[ Shao T T, Jiang Q G.

Monitoring of sandy and saline-alkali desertification in Tongyu County during 2000-2014,

Global Geology, 2018,37(1):296-301. ]

[本文引用: 1]     

[20] 卞建民,林年丰,汤洁.

土地盐碱荒漠化预警理论及实证研究

[J].农业环境科学学报,2003(2):207-209.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1672-2043.2003.02.020      URL      [本文引用: 1]      摘要

提出了土地盐碱荒漠化预警的概念,建立了土地盐碱荒漠化预警理论。通过对盐碱荒漠化灾害成因系统的分析,采用多目标模糊优选模型进行荒漠化预警研究,为吉林省西部生态环境的保护和资源开发提供科学依据。

[ Bian J M, Lin N F, Tang J.

Precaution theory and study on alkaline desertification of soil

. Journal of Agro-Environment Science, 2003(2):207-209. ]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1672-2043.2003.02.020      URL      [本文引用: 1]      摘要

提出了土地盐碱荒漠化预警的概念,建立了土地盐碱荒漠化预警理论。通过对盐碱荒漠化灾害成因系统的分析,采用多目标模糊优选模型进行荒漠化预警研究,为吉林省西部生态环境的保护和资源开发提供科学依据。
[21] Reynolds J F, Grainger A, Smith D M S, et al.

Scientific concepts for an integrated analysis of desertification processes. Land Degrad Dev

[J]. Land Degradation & Development, 2011,22(2):166-183.

[本文引用: 1]     

[22] 刘连友,刘志民,王建华,.

雅鲁藏布江江当宽谷地区沙源物质与现代沙漠化过程

[J].中国沙漠,1997,17(4):377-382.

[本文引用: 1]      摘要

对雅鲁藏布江江当宽谷附近地表堆积物的粒度和矿物分析结果表明,沙丘沙的平均粒径、分选性、主粒组构成以及矿物成分与附近沙源物质具有一致性和继承性。河流冲积物是最主要的沙源,其次是洪积物和基岩风化物。河谷沙漠化从根本上就是沙源物质"就地起沙"导致的土地退化过程。同时,沙源物质的差异决定了沙漠化发展速度和性质的复杂性。

[ Liu L Y, Liu Z M, Wang J H, et al.

Sand source of sand dune and modern desertification process in JianDang wide valley area of Yarlung Zangbo River

[J]. Journal of Desert Research, 1997,17(4):377-382. ]

[本文引用: 1]      摘要

对雅鲁藏布江江当宽谷附近地表堆积物的粒度和矿物分析结果表明,沙丘沙的平均粒径、分选性、主粒组构成以及矿物成分与附近沙源物质具有一致性和继承性。河流冲积物是最主要的沙源,其次是洪积物和基岩风化物。河谷沙漠化从根本上就是沙源物质"就地起沙"导致的土地退化过程。同时,沙源物质的差异决定了沙漠化发展速度和性质的复杂性。
[23] 林年丰,汤洁.

松嫩平原环境演变与土地盐碱化、荒漠化的成因分析

[J].第四纪研究,2005,25(4):72-81.

[本文引用: 1]     

[ Lin N F, Tang J.

Study on the environment evolution and the analysis of causes to land salinization and desertification in Songnen Plain

[J]. Quaternary Sciences, 2005,25(4):72-81. ]

[本文引用: 1]     

[24] 李森,董玉祥,董光荣,.

青藏高原土地沙漠化区划

[J].中国沙漠,2001(4):103-112.

[本文引用: 1]     

[ Li S, Dong Y X, Dong G R, et al.

Regionalization of land desertification on Qinghai -Tebet Plateau

[J]. Journal of Desert Research, 2001(4):103-112. ]

[本文引用: 1]     

[25] 朱震达.

中国土地荒漠化的概念、成因与防治

[J].第四纪研究,1998(2):145-155.

[本文引用: 1]     

[ Zhu Z D.

Concept, cause and control of desertification of China

[J]. Quaternary Sciences, 1998(2):145-155. ]

[本文引用: 1]     

[26] Reining P.

Handbook on desertification indicators

[P]. Handbook on Desertification Indicators, 1978.

[本文引用: 1]     

[27] Dregne H E, Boyadgiev T G, Rome L, et al.

Provisional methodology for assessment and mapping of desertification

[J].Provisional Methodology for Assessment and Mapping of Desertification, 1983,73:XF2006240997.

[本文引用: 1]     

[28] 高尚武,王葆芳,朱灵益.

中国沙质荒漠化土地监测评价指标体系

[J].林业科学,1998,34(2):1-10.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-7488.1998.02.001      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

中国是受荒漠化影响较重的国家,保护环境资源可持续发展,及时掌握荒漠化时空变化信息,有效的实施宏观管理,是荒漠化治理的主要内容。为此,依据地表形态和生态状况的变化确定植被盖度、裸沙地占地百分比和土壤质地3项评价指标,从不同侧面指示特定土地的生产力,并将各指标因子量化,给出沙质荒漠化(风蚀荒漠化、沙化)现状综合评价模型。根据国情和沙质荒漠化遥感监测需要,这次提出的沙质荒漠化现状评价指标比较直观、便捷、实用,可以通过卫星影像目视解译或用数字影像在微机上用图像软件按象元水平解译遥感图像、制图。通过在三个不同气候区域的野外调查,验证利用遥感信息获取数据的可行性,证明沙质荒漠化监测评价指标体系适用于遥感和计算机技术进行分类评估沙化的空间分布。

[ Gao S W, Wang B F, Zhu L Y.

Monitoring and evaluation indicator system on sandy desertification of China

[J]. Scientia Silvae Sinicae, 1998,34(2):1-10. ]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-7488.1998.02.001      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

中国是受荒漠化影响较重的国家,保护环境资源可持续发展,及时掌握荒漠化时空变化信息,有效的实施宏观管理,是荒漠化治理的主要内容。为此,依据地表形态和生态状况的变化确定植被盖度、裸沙地占地百分比和土壤质地3项评价指标,从不同侧面指示特定土地的生产力,并将各指标因子量化,给出沙质荒漠化(风蚀荒漠化、沙化)现状综合评价模型。根据国情和沙质荒漠化遥感监测需要,这次提出的沙质荒漠化现状评价指标比较直观、便捷、实用,可以通过卫星影像目视解译或用数字影像在微机上用图像软件按象元水平解译遥感图像、制图。通过在三个不同气候区域的野外调查,验证利用遥感信息获取数据的可行性,证明沙质荒漠化监测评价指标体系适用于遥感和计算机技术进行分类评估沙化的空间分布。
[29] Kairis O, Kosmas C, Karavitis C, et al.

Evaluation and selection of indicators for land degradation and desertification monitoring: Types of Degradation, Causes, and Implications for Management

[J]. Environmental Management, 2014,54(5):971.

[本文引用: 1]     

[30] 韩兰英,万信,方峰,.

甘肃河西地区沙漠化遥感监测评估

[J].干旱区地理,2013,36(1):131-138.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

河西走廊位于我国西北干旱半干旱区,由于自然环境的变化和人为因素的影响,生态环境脆弱,沙漠化严重。随着遥感和GIS的发展,为沙漠化研究提供了有效的途径。利用2002和2008年6~8月的MODIS数据(空间分辨率为1 km),采用改进型土壤调节植被指数(<em>MSAVI</em>)、地表反照率(ALBEDO)、陆地表面温度(<em>LST</em>)、植被覆盖度(<em>FAVI</em>)和温度植被旱情指数(<em>TVDI</em>)作为沙漠化程度的指标,对河西地区沙漠化特征进行了研究。结果表明:河西地区荒漠化土地面积较大,占总面积的50%以上。2008年的荒漠化土地面积比2002年减少了6 431.64 km<sup>2</sup>,非荒漠化土地和轻度荒漠化土地面积增加,分别增加了2.55%和0.26%;中度、重度和极重度荒漠化土地减小,分别减小了1.40%、1.09%和0.31%。荒漠化的逆转速度大于发展速度,呈现整体逆转,局部发展的趋势。研究区荒漠化土地以轻度荒漠化为主,2002年和2008年分别占23.64%和23.90%;其次为中度,分别为18.47%和17.07%;重度所占比例分别为12.71%和11.62%;极重度所占比例很小,不到1%。降雨和风速对沙漠化的逆转起主要作用,2008年的降水比2002年多,风速小。

[ Han L Y, Wan X, Fang F, et al.

Desertification assessments of Hexi regions in Gansu province by remote sensing

[J]. Arid Zone Geography, 2013,36(1):131-138. ]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

河西走廊位于我国西北干旱半干旱区,由于自然环境的变化和人为因素的影响,生态环境脆弱,沙漠化严重。随着遥感和GIS的发展,为沙漠化研究提供了有效的途径。利用2002和2008年6~8月的MODIS数据(空间分辨率为1 km),采用改进型土壤调节植被指数(<em>MSAVI</em>)、地表反照率(ALBEDO)、陆地表面温度(<em>LST</em>)、植被覆盖度(<em>FAVI</em>)和温度植被旱情指数(<em>TVDI</em>)作为沙漠化程度的指标,对河西地区沙漠化特征进行了研究。结果表明:河西地区荒漠化土地面积较大,占总面积的50%以上。2008年的荒漠化土地面积比2002年减少了6 431.64 km<sup>2</sup>,非荒漠化土地和轻度荒漠化土地面积增加,分别增加了2.55%和0.26%;中度、重度和极重度荒漠化土地减小,分别减小了1.40%、1.09%和0.31%。荒漠化的逆转速度大于发展速度,呈现整体逆转,局部发展的趋势。研究区荒漠化土地以轻度荒漠化为主,2002年和2008年分别占23.64%和23.90%;其次为中度,分别为18.47%和17.07%;重度所占比例分别为12.71%和11.62%;极重度所占比例很小,不到1%。降雨和风速对沙漠化的逆转起主要作用,2008年的降水比2002年多,风速小。
[31] 崔耀平,刘彤,赵志平,.

干旱荒漠区植被覆盖变化的遥感监测分析

[J].地球信息科学学报,2011,13(3):305-312.

https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2011.00305      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

多 期的遥感数据可以用来分析干旱荒漠区植被的空间分布格局和变化特征。本文以1989、2000和2007年3个不同时相的Landsat TM/ETM+ 影像为数据源,利用线性光谱混合分析和RGB彩色合成法构建一个研究框架,对古尔班通古特沙漠西缘进行植被信息的提取和变化监测分析。在混合像元分解过程中,通过多种方法选择端元,比较选出最佳的端元数目及其对应光谱特征值,对植被变化监测的结果,结合气象等因子综合判定。结果表明:(1)研究区内的植被、盐碱地、裸沙和黑色砂砾等4种端元被选取出来,分析表明非受限的最小包含端元特征法所选端元光谱特征的分解结果较为理想;(2)以线性光谱混合分解技术提取的干旱荒漠区植被分量与实测植被盖度显著相关,线性相关系数为0.86,可见干旱荒漠区的植被盖度可以通过遥感影像提取的植被分量间接得到;(3)研究时段内,研究区植被覆盖变好区域占研究区总面积的41.47%,而退化区域仅占16.51%,综合分析结果也说明植 被总体情况呈现好转。

[ Cui Y P, Liu T, Zhao Z P, et al.

Using multi-spectral remote sensing data to extract and analyze the vegetation change of the western gurbantunggut desert

[J]. Journal of Geo-information Science, 2011,13(3):305-312. ]

https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2011.00305      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

多 期的遥感数据可以用来分析干旱荒漠区植被的空间分布格局和变化特征。本文以1989、2000和2007年3个不同时相的Landsat TM/ETM+ 影像为数据源,利用线性光谱混合分析和RGB彩色合成法构建一个研究框架,对古尔班通古特沙漠西缘进行植被信息的提取和变化监测分析。在混合像元分解过程中,通过多种方法选择端元,比较选出最佳的端元数目及其对应光谱特征值,对植被变化监测的结果,结合气象等因子综合判定。结果表明:(1)研究区内的植被、盐碱地、裸沙和黑色砂砾等4种端元被选取出来,分析表明非受限的最小包含端元特征法所选端元光谱特征的分解结果较为理想;(2)以线性光谱混合分解技术提取的干旱荒漠区植被分量与实测植被盖度显著相关,线性相关系数为0.86,可见干旱荒漠区的植被盖度可以通过遥感影像提取的植被分量间接得到;(3)研究时段内,研究区植被覆盖变好区域占研究区总面积的41.47%,而退化区域仅占16.51%,综合分析结果也说明植 被总体情况呈现好转。
[32] 周振超,李贺,黄翀,.

红树林遥感动态监测研究进展

[J].地球信息科学学报,2018,20(11):1631-1643.

[本文引用: 1]     

[ Zhou Z C, Li H, Huang C, et al.

Review on dynamic monitoring of mangrove forestry using remote sensing

[J]. Journal of Geo-information Science, 2018,20(11):1631-1643. ]

[本文引用: 1]     

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