土地利用类型变化对沙漠化过程的影响——以科尔沁沙地为例

以内蒙古奈曼旗1975,1985,1995年和2005年4期遥感影像为信息源,在3s技术支持下,对不同时期土地利用及各类型沙地的动态变化进行分析.结果表明:耕地和沙地是土地利用的主要类型,分别占总面积的40.33%,40.14%.近30年来,林地、耕地的增加幅度最大,分别由22827 hm2,207493 hm2增加到121375 hm2,331442 hm2.草地减少幅度最大,南120 75l hm2减少到13 299hm2,主要土地利用转移方向为:草地转化为耕地,沙地转化为耕地,耕地转化为林地.从沙地的空间格局特点来看,沙地占研究区总面积的40%以上,其中以固定沙地的分布为主,在50%以上.从变化趋势来看,沙地面积呈下降趋势,沙漠化程度指数由O.24下降到0.19,沙漠化过程正处于全面逆转期.沙漠化的逆转主要表现为沙地向耕地和林地的转化,沙漠化的发展主要表现为草地和耕地向沙地的转化.     

赤峰市松山区土地利用动态变化及其原因分析

以TM遥感资料为信息源 ,利用 3S技术手段 ,对内蒙古自治区赤峰市松山区 1987,1993,2 0 0 0年的土地利用变化进行了分析。结果表明 ,在不同年度内 ,其主要的土地利用类型为耕地、草地和林地。土地利用类型的总量变化也以这 3种土地利用类型和建设用地变化最大。而从年变化速率看 ,1987- 2 0 0 0年 ,以建设用地的增加和未利用土地类型的减少最为快速。从土地利用类型转化的方向看 ,以耕地、草地和林地相互之间的转化最为频繁。从土地利用类型的空间稳定性看 ,耕地的稳定性最高 ,其次为草地 ;而最不稳定的土地利用类型为未利用土地。利用相关分析所作的土地利用变化动因显示 ,该地区土地利用变化的驱动因素主要是社会与经济因素 ,其中以总人口、农业总产值、粮食作物产量总计、农牧民人均纯收入、化肥使用面积和化肥实物量等因子的作用最大 ,而自然因素对该地区土地利用变化的影响极小。     

基于GIS的亚热带山地土地利用与土壤侵蚀关系研究——以粤北山区为例

以亚热带的粤北山区乐昌市廊田镇南部为研究区域,应用GIS和RS技术,借助SPOT影像为信息源,在建立土壤侵蚀解译标志的基础上获取土地利用和土壤侵蚀数据,选用土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数反映不同土地利用类型的土壤侵蚀强度.研究结果表明:(1)在土地利用类型以林地和耕地为主的条件下,土壤侵蚀率为24.58％,以轻度侵蚀为主,这是亚热带山地区土壤侵蚀的主要特点.(2)不同的土地利用类型对土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数有不同影响:其他土地、城镇村与工矿用地和草地土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数均较强,林地、园地和水域及水利设施用地相对较弱.针对土壤侵蚀状况,进行优化土地利用结构,选择合理的土地利用/覆被,加大水土保持监督力度,利于亚热带山区土壤侵蚀防治.     

20世纪90年代内蒙古自治区土地利用动态与风力侵蚀动态对比研究

内蒙古是我国风力侵蚀较为严重的地区之一,同时也是我国土地利用方式剧烈变化的地区之一。依据两期土地利用数据以及相应年代的土壤风力侵蚀数据,研究了20世纪90年代内蒙古自治区土地利用和风力侵蚀的静、动态格局。根据土地利用和风力侵蚀的空间分布及动态变化特点,设计了内蒙古土地利用—风力侵蚀动态区划,基于该区划详细讨论了内蒙古不同地区占主导地位的土地利用动态与风力侵蚀动态,由此揭示了两者之间存在的驱动——被驱动关系。研究发现,在过去10年里,内蒙古土地利用和风力侵蚀的基本格局没有太大变化,但风力侵蚀在总体上是增强了,而土地利用的变化主要反映为草地的退化和耕地的扩张。土地利用动态与风力侵蚀动态有着良好的时空对应关系草地的退化与耕地的扩张导致了显著的风力侵蚀增强,而草地的改善以及耕地的收缩对风力侵蚀的影响不是很大,这同时也表明了土地利用动态对风力侵蚀动态正、反向驱动力的不平衡性。     

近25 a关中地区土地利用及其景观格局变化

近25 a来,受自然环境和人类活动的影响,陕西省关中地区土地利用及景观格局发生了明显变化。以陕西省1990—2015年4期30 m栅格土地利用数据为基础,利用GIS技术和景观生态学方法,对研究区土地利用和景观格局时空变化特征及其驱动力进行分析。结果表明:(1)研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,其中耕地面积最大,1990、2000、2010、2015年分别占46.25%、45.81%、44.73%和43.94%;(2)研究期内,耕地、草地面积持续减少,其中耕地减少面积较大,减少了12.79×104hm~2,林地、水域、城乡工矿居民用地面积均呈增加趋势,城乡工矿居民用地面积增加了14.94×104hm~2,增加幅度69.88%,未利用土地减少0.58×104hm~2,减少幅度38.16%;(3)由于人类活动干预,研究区土地利用类型相互转化频繁,主要表现为耕地转为城乡工矿居民用地、草地和林地,草地去向和来源主要为耕地和林地,林地去向和来源主要为耕地和草地等;(4)研究区景观形状指数、香农多样性指数和均匀度指数分别从204.693 4、1.774 6、0.574 1上升到211.805 5、1.851 8、0.599 1,表明景观破碎化程度升高,异质性增加;(5)研究区土地利用景观格局变化的驱动因素是社会经济发展及区域政策和农业生产。     

土地利用/覆被变化对区域蒸散发影响的遥感分析——以吉林省乾安县为例

以吉林省西部乾安县为例,基于Landsat TM和ETM+影像,分析该区1989年和2001年2期土地利用/覆被变化对区域蒸散发的影响。结果表明:从1989-2001年,乾安县土地利用/变化显著。草地→耕地、草地与不同程度盐碱地、不同程度盐碱地内部的转换为主要土地利用变化类型。12年来,不同土地利用类型的平均日蒸散量格局基本一致,表现为:水体>湿地/耕地>林地>草地/轻度盐碱地>居民用地>中度盐碱地>重度盐碱地。其中,59.6%的地表蒸散强度变化区的土地利用/覆被发生变化。草地→耕地、草地→不同程度盐碱地、不同程度盐碱地→草地的蒸散强度变化以基本不变、减少、增加为主;由轻度盐碱地向重度盐碱地逐渐转变时,蒸散强度降低,反之增加。由于草地的植被覆盖度减少,其蒸散强度降低,而林地、居民用地、轻度盐碱地的植被覆盖度增加,蒸散强度以增加为主。     

科尔沁沙地的土地利用与沙漠化

根据1985年和2000年的土地利用数据和从相同时期的TM影像上提取的土地沙漠化数据,运用ARC/INFO软件和Access统计软件,分析科尔沁沙地近20年来土地利用和沙漠化土地的构成及变化特点、土地利用与土地沙漠化之间的关系。主要结论草地和耕地是土地利用的主要类型,未利用地面积较大,其它利用类型面积较小;15年来,耕地和林地增加幅度最大,草地减少幅度最大,土地利用转移的主要方向是草地变为耕地和林地。科尔沁沙地沙漠化土地比例大,占一半左右,以中度类型为主;变化趋势是沙化面积增加,程度减轻。在持续强度利用条件下,面积广大的草地和耕地发生退化,由潜在沙漠化土地发展为轻度和中度为主的沙漠化土地;而土地利用方式变化所形成的沙漠化土地面积较小,在新增沙漠化土地中的比例亦很小。所以,草地、耕地等土地利用强度的增大是沙漠化土地面积扩大的最主要原因,而土地利用方式的改变能加快土地沙漠化的进程。     

吉林省近20年土地利用变化及驱动力分析

本文在 GIS平台支持下 ,分析了近 2 0年来吉林省土地利用变化的空间格局 ,阐明了耕地变化的人文驱动力。结果表明 ,1 980 - 2 0 0 0年 ,吉林省土地利用变化主要趋势为草地、林地、未利用地转化为耕地 ,其中草地向耕地的转化占总变化面积的 35 .0 1 % ,动态度最大。人文景观的影响程度有所增强。吉林省土地利用变化空间差异明显 ,西部变化较为剧烈。草地和未利用地转为耕地主要分布在西北部地区 ,林地转耕地多分布在森林边缘地带 ,耕地向城镇用地转化主要分布在中部城市聚集区 ,西部地区部分草地退化导致其向未利用地转化。人口增加、经济发展和宏观政策是该区域土地利用变化的主要驱动力。     

松嫩平原西部农牧交错区土地利用变化及驱动力分析——以吉林省通榆县为例

选取吉林省通榆县为研究区,以1986年-2006年4期遥感影像为基础数据源,在GIS技术支持下,分析近20年来农牧交错区土地利用变化的时空动态特征,结合气象、人口等多源数据资料解析县域土地利用变化的自然和人文驱动力。结果表明:耕地、草地和盐碱地是通榆县土地利用的主要类型,近20年来,耕地面积增加了近53%,草地面积则减少了1165km2,耕地与草地的相互转化是研究区内土地利用变化的主要过程;区域土地利用变化的速度是明显减缓的;耕地以向周围区域扩展的方式不断增加,分布于中部和南部、西北部的草地则连片消失;气候、土壤、植被和水文地质等自然环境条件是区域土地利用格局形成的基础,人口增长、土地利用政策和不合理的开发活动等人为因素则是影响和控制区域土地利用变化方向的主导驱动力。     

黄土高原土石山区土地利用空间分布研究

在陕西省陇县土地利用数据和1∶5万地形图的基础上,利用ArcGIS 9.3软件和Spss17.0软件探讨不同海拔、坡度与坡向上土地利用类型的分布特征及土地利用的空间分布与地形因子的相关关系。结果表明:除林地、草地外,其他土地利用类型分布主要集中在海拔小于1300m、坡度小于15°的区域中;耕地在平地占优势地位,其他坡向级别中林地占最大比例,其次是耕地和草地,其他土地利用类型分布较少。耕地、林地、居民点及工矿用地、未利用土地与海拔相关关系均达显著水平;除水利设施用地外其余各类土地利用类型与坡度均显著相关;除耕地、草地和居民点及工矿用地外,其他土地利用类型与坡向的相关关系均不显著。     

新疆沙漠边缘绿洲棉田抵御风沙措施研究

处于沙漠与绿洲边缘的棉田,风沙灾害严重,常造成大面积棉花受灾。研究并分析了风沙对边缘绿洲棉田危害类型及产生机理,提出了采取风障措施;农业综合技术;选择种植抗逆作物;实行麦棉邻作、麦棉带状间作;建立林草结合的防护林体系;保护绿洲-荒漠过渡带;加强农田的科学管理等7项防治措施。     

1982-2006年华北植被指数时空变化特征

利用1982-2006年GIMMS/NDVI数据,研究华北近25 a来植被指数在时间和空间上的变化。结果表明:①植被指数的年内变化呈单峰型,最大值出现在夏季,其中北京市NDVI最大,森林NDVI比农田和草地NDVI大;②华北年平均NDVI呈增加趋势,河北省植被指数增加最快,北京市次之,不同土地覆盖类型中,农田NDVI增加最快,草地次之,森林最小;③空间趋势分析结果显示,华北植被指数改善的面积占整个地区面积的15.96%,退化面积占11.86%,其中,河北省改善面积最大,内蒙古退化较明显,不同土地覆盖类型中,农田植被改善最明显;④基于华北近年暖干化发展趋势下,人类活动对该区域NDVI变化起到了重要作用。     

土地利用变化及驱动因素分析--以内蒙古准格尔旗为例

以内蒙古准格尔旗为例 ,对陕晋蒙农牧交错区土地利用变化及驱动因素进行分析。准格尔旗 1987～ 2 0 0 0年间 ,土地利用数量变化十分之快。其中 ,建设用地年变化率为 2 0 .6 3% ;林地年变化率为 14 .5 7% ;交通用地年变化率为 8.19% ;园地面积年变化率为 7.82 % ;未利用土地年变化率为负 6 .0 5 % ;牧草地年变化率为 3.6 3% ;耕地年变化率为负 2 .33% ;水域面积年变化率为 1.6 8%。土地利用结构发生了较大变化 ,耕地和未利用土地占比分别减少了 6 .7%和 2 4 .9% ,其它用地类型占比均有增加。林地和牧草地占比增长较大 ,分别为 12 .0 %和 17.2 %。通过分析 ,提出了本区土地可持续利用总体发展模式和分区调控方向与措施。     

阴山北麓春季土壤风蚀对不同土地利用表土有机质的影响

随着社会经济的发展,人类对土地利用的强度不断增大,这改变了自然土壤表层原有的性质,并对风产生不同的抗蚀效果。本文通过对阴山北麓不同利用方式下的土壤进行野外调查取样和室内理化分析,研究了不同土地利用方式中土壤风蚀对表土有机质含量的影响。结果表明:第一,在阴山北麓地区,不同土地利用方式下,土壤有机质的含量存在着显著差异,不同土地利用类型下的土壤有机质含量由高到低的顺序依次为:草地(2.698%)、退化林地(2.403%)、人造林地(2.298%)、灌丛(1.381%)、耕地(1.360%)、退耕地(1.145%)、未成林林地(0.959%)。第二,温度及风速大小是影响阴山北麓地区土壤有机质变化的最主要因素。第三,土壤有机质含量的变化不是渐变的,而是一个突变的过程。因此,针对阴山北麓处于西北风主风向地带、风速大、土壤风蚀易发生的实际情况,在其迎风坡应尽量减少耕地,增大草地及灌木林面积,以增强土壤的抗风蚀能力、增加表土的有机质,从而提高土壤肥力,使土壤资源得以保护。     

毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态

基于毛乌素沙地的野外观测资料,对毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态进行分析。结果表明,土壤水分季节变化可划分为土壤水积聚期、消耗期和稳定期;根据土壤水分垂直变化可把土壤剖面划分为土壤水分易变层、利用层和调节层;沿着坡度减小的方向,各地形断面对应层次的土壤水分含量逐渐升高,丘间地土壤水分含量明显高于该断面上其余各点。     

熵技术在高泉小流域治理效益评价中的应用

采用熵技术法对高泉小流域治理的水土效益进行评价.结果表明:高泉小流域生态恢复的水土效益指数为51.0,其水土效益指数排序为:林草地生态恢复效益>土壤水分含量>土壤养分效益>农田土地生产力效益.说明生态恢复治理措施对农田土地生产力和土壤养分效果,较之于土壤水分和林草地植被恢复效益低.这种评价结果比较符合当地实际,也说明该小流域通过治理后处于生态稳定阶段.     

黑沙蒿生态生物学特性及群落地理分布规律相关性研究

黑沙蒿 ( Artemisia ordosica Krasch.)是我国北方温带荒漠和草原地带沙漠化的主要标志型半灌木植被黑沙蒿群落的建群种。其分布范围跨越了典型草原、荒漠化草原和草原化荒漠三个自然带。除具有中等饲用价值外 ,耐沙埋、抗风蚀、扎根深、分枝多、结实率高等生态生物学特性使其在农牧过渡带成为固定流沙的先锋植物。本文着重研究黑沙蒿的繁殖生态生物学特性及群落功能特征 ,最终揭示其地理分布规律。对合理开发、科学利用和管理黑沙蒿这一宝贵的沙地植物资源具有重要指导作用。     

Effects of vegetation near-soil-surface factors on runoff and sediment reduction in typical grasslands on the Loess Plateau,China

Vegetation near-soil-surface factors can protect topsoil from erosion,however,their contributions to the reduction of soil erosion,especially under natural rainfall events,have not been systematically recognized.This study was performed to quantify the effects of near-soil-surface factors on runoff and sediment under natural rainfall events on grasslands dominated by Bothriochloa ischaemum(Linn.)Keng(BI grassland)and Artemisia gmelinii Thunb.(AG grassland)in two typical watersheds on the Loess Plateau,China in 2018.By successive removal of the plant canopy,litter,biological soil crusts(BSCs)and plant roots,we established five treatments including plant roots,plant roots+BSCs,plant roots+BSCs+litter,intact grassland and bare land in each grassland type.In total,twenty runoff plots(5 m×3 m)with similar slopes and aspects were constructed in the two types of grasslands.Results showed that plant canopy,litter and roots reduced runoff,while BSCs,which swelled in the presence of water,increased runoff.In contrast,all of these factors reduced sediment yield.In addition,the reductions in runoff and sediment yield increased with I30(maximum 30-min rainfall intensity)for each vegetation near-soil-surface factor except for BSCs.Among these factors,plant canopy had the largest contribution to runoff reduction,accounting for 48.8% and 39.9% in the BI and AG grasslands,respectively.The contributions of these vegetation near-soil-surface factors to sediment yield reduction were similar(21.3%-29.9%)in the two types of grasslands except for BSCs in the AG grassland(10.3%).The total reduction in runoff in the BI grassland(70.8%)was greater than that in the AG grassland(53.1%),while the reduction in sediment yield was almost the same in both grasslands(97.4%and 96.7%).In conclusion,according to the effects of different vegetation near-soil-surface factors on runoff and sediment production,our results may provide more complete insight and scientific basis into the effects of various vegetation related factors in controlling soil erosion.     

Interactions between wind and water erosion change sediment yield and particle distribution under simulated conditions

Wind and water erosion are among the most important causes of soil loss, and understanding their interactions is important for estimating soil quality and environmental impacts in regions where both types of erosion occur. We used a wind tunnel and simulated rainfall to study sediment yield, particle-size distribution and the fractal dimension of the sediment particles under wind and water erosion. The experiment was conducted with wind erosion firstly and water erosion thereafter, under three wind speeds(0, 11 and 14 m/s) and three rainfall intensities(60, 80 and 100 mm/h). The results showed that the sediment yield was positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion exacerbated water erosion and increased sediment yield by 7.25%–38.97% relative to the absence of wind erosion. Wind erosion changed the sediment particle distribution by influencing the micro-topography of the sloping land surface. The clay, silt and sand contents of eroded sediment were also positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion increased clay and silt contents by 0.35%–19.60% and 5.80%–21.10%, respectively, and decreased sand content by 2.40%–8.33%, relative to the absence of wind erosion. The effect of wind erosion on sediment particles became weaker with increasing rainfall intensities, which was consistent with the variation in sediment yield. However, particle-size distribution was not closely correlated with sediment yield(P>0.05). The fractal dimension of the sediment particles was significantly different under different intensities of water erosion(P<0.05), but no significant difference was found under wind and water erosion. The findings reported in this study implicated that both water and wind erosion should be controlled to reduce their intensifying effects, and the controlling of wind erosion could significantly reduce water erosion in this wind-water erosion crisscross region.