艾比湖地区30多年来土壤侵蚀时空变化规律研究

以遥感与GIS为技术支撑,对新疆艾比湖地区1972-2005年土壤侵蚀进行了动态监测,并对33年来土壤侵蚀时空变化进行分析.研究结果表明.艾比湖地区的土壤侵蚀以风蚀为主.水蚀面积变化不大,风蚀区各强度面积变化明显.其时空变化特征:(1)侵蚀面积1977-2005年总体呈下降趋势,其中1992-2001年侵蚀面积减少显著,且以轻度和强度风蚀减少为主;其次是2001-2005年侵蚀面积减少明显.以中度和轻度风蚀减少为主.只有1972-1977年侵蚀面积有所增加.(2)侵蚀变化速度1977--2005年呈现总体下降,而且1990-2005年下降的速度趋快.(3)侵蚀强度趋于下降.水蚀各强度等级变化很小.风蚀各强度等级变化明显,以强度高的类型向强度较低类型转换为主.究其原因主要是20世纪90年代以来,由于艾比湖水面持续增大和国家一系列生态保护与建设工程的实施,使艾比湖周边风力侵蚀得到有效遏制,区域生态环境明显改善.     

我国土地荒漠化和沙化发展动态及其成因分析

我国是一个土地荒漠化和沙化非常严重的国家。采用1994—2014年全国荒漠化和沙化监测数据,比较了我国荒漠化和沙化土地的发展动态,结果表明:(1)我国荒漠化及沙化土地面积呈减少趋势,荒漠化土地由1999年的267.41万km~2减少至2014年的261.16万km~2,沙化土地由1999年的174.61万km~2减少至2014年的172.12万km~2;(2)荒漠化及沙化土地主要分布在中西部地区,以内蒙古、新疆为主,荒漠化类型以风蚀荒漠化为主,沙化类型以戈壁为主。同时,分析了我国土地荒漠化和沙化的成因,提出了针对荒漠化和沙化土地的治理对策。     

新疆艾比湖湿地LUCC对景观格局演变的影响

以新疆艾比湖湿地保护区为研究区,采用1990年10月5日、2000年9月25日和2015年9月13日TM/ETM+影像,以土壤实测数据为基础,建立适宜的土地利用分类体系,分析了25 a间研究区的土地利用动态变化,以及景观格局的时空演变,从而深入探讨了土地利用变化对景观格局演变的影响。结果表明:(1)25 a间,研究区综合土地利用动态度为0.97%,且呈现逐年降低趋势,土地利用类型随着时间的推移,变化由剧烈逐步驱于平衡状态。1990—2000年间,林地和水田的面积增加,中轻度盐渍地和极重度盐渍地面积依然呈现明显的上升趋势;2000—2015年间,水体面积明显减少,沙漠面积急剧增加,重度盐渍地和极重度盐渍地面积呈现增加趋势。(2)25 a间研究区景观格局发生了很大的变化。蔓延度持续减小,分散与并列指数显著增加,景观的延展性下降,导致景观破碎化加剧。Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现稳步增加趋势,这说明景观的异质性程度呈现上升趋势。(3)土地利用变化改变了景观格局,导致景观分散与并列指数增加,蔓延度降低,均匀度增加,研究区景观整体先向破碎化发展,后略有所好转,逐步向稳定优化的趋势发展,但总体的盐渍化和荒漠化趋势依然严峻。该研究进一步提出了改良方案,对研究区土地资源的合理利用和可持续发展研究具有重要意义。     

基于遥感数据的陕西省荒漠化土地动态变化研究

采用1975年MSS数据,2000年TM数据,2007年TM数据为遥感信息源,通过建立科学的荒漠化分类体系与遥感解译标志,并结合地理信息系统方法,对陕西省荒漠化现状与1975—2007年近32a来的动态变化特征进行了研究。结果表明,截止2007年,陕西省荒漠化土地面积8.23×104 km2,占全省面积的40.15%。荒漠化类型多,包括沙质荒漠化、水蚀荒漠化与盐碱质荒漠化3类,以水蚀荒漠化为主,3种荒漠化类型分别占陕西省面积的7.48%,32.37%和0.3%;近32a来,荒漠化土地面积持续逆转,2000—2007年的逆转幅度大于1975—2000年。陕北长城沿线的沙质荒漠化与黄土高原的水蚀荒漠化出现明显逆转,陕南秦巴山地的水蚀荒漠化在总体逆转的同时,部分地区出现发展的态势。     

新疆艾比湖流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响

在对流域可持续发展评估的研究中,生态系统服务价值的时空评估具有重要意义。以新疆艾比湖流域为研究区,基于1996-2016年的3期遥感影像和社会统计数据,对艾比湖流域土地利用和生态系统服务价值时空动态变化进行分析,并借鉴生态服务价值当量估算法定量探讨生态系统服务价值的变化特征,采用多元回归模型对流域土地利用和生态系统服务价值变化的驱动力进行分析。结果表明:1)1996-2016年,艾比湖流域耕地和建设用地面积变化最大,其占比分别从1996年的8.47%和0.42%,增加到2016年的15.28%和2.07%;林地、草地、湿地和水域的较少,但幅度较剧烈。2)近21a来,研究区生态系统服务价值总量呈持续减少的趋势,共减少了约85.863×108元,耕地、建设用地、盐碱地和沙地等土地利用类型的生态系统服务价值(ecosystem service value, ESV)值呈增加趋势;林地、草地、水域、湿地和未利用地等类型均呈减少趋势。3)空间上,21a间艾比湖流域ESV较高区面积逐渐减少,ESV较低区域面积逐渐增加,ESV中等区域呈现先减小后增大。4)回归分析表明影响艾比湖流域ESV变化的主要驱动因素是综合城镇化率、人口密度、气温和降水等指标,在未来的经济发展中,艾比湖流域要合理优化调整土地利用格局,保证生态系统的稳定-协调发展,实现经济-社会-生态的可持续发展。     

丝绸之路经济带沿线典型地区荒漠化动态变化遥感监测

在高强度人类活动影响下,“丝绸之路经济带”的资源环境面临严峻问题与挑战,而对研究区的荒漠化动态变化进行遥感监测可为荒漠化的防治和治理提供理论基础和数据支持.以2000-2014年的250 m分辨率MOD13Q1为数据源,利用归一化植被指数和决策树分类进行荒漠化程度划分,得到丝绸之路经济带荒漠化土地动态变化和转移面积矩阵.结果表明:2000-2014年研究区荒漠化土地面积增加,其荒漠化土地增长量为98 912.26km2和增长率为0.11％.其中,非荒漠化向荒漠化共转移308 289.73 km2,大于荒漠化向非荒漠化的转移面积266 497.67 km2.在空间分布上,中亚荒漠化土地由西南的严重荒漠化向东北的轻度荒漠化逐渐减轻,且向哈萨克斯坦北部地区不断推移;中国的荒漠化土地多集中分布在塔里木、吐鲁番和柴达木三大盆地中,且以宁夏陕西甘肃北部地区的减少为主.总体上,丝绸之路经济带沿线地区总荒漠化面积增加,程度趋于严重,荒漠化问题日益突出.     

内蒙古西辽河流域荒漠化分析研究

内蒙古西辽河流域生态环境脆弱,土地利用类型复杂多样。近年来,随着社会经济的进一步发展,导致了西辽河流域严重的荒漠化,极大地制约着该区域社会经济的稳定、持续发展。通过利用该区域20世纪80年代末和2000年两期TM影像数据为信息源,在提取两期沙质荒漠化数据的基础上,深入分析了2000年西辽河流域沙质荒漠化状况,同时统计计算了该区十年内各沙质类荒漠化土地之间的转换面积,采用转移矩阵法和数学模型法,建立了20世纪80年代末到2000年沙质荒漠化土地转移矩阵和动态度。结果表明:风蚀荒漠化基本得到了控制,水蚀荒漠化土地增加了近1.5个百分点,盐渍化土地略有减少,但减少幅度不大。     

基于遥感的艾比湖流域近20年生态服务价值对土地利用变化的响应

新疆艾比湖为我国西部的国门湖泊,是准噶尔盆地西南部边缘最低洼地及水盐汇集中心,探究艾比湖流域的土地利用变化及其生态系统服务价值的时空变化特征对于我国西北部地区环境策略的合理制定有重要的意义。以艾比湖流域为研究区,以1990—2011年的五期Landsat-TM系列多光谱遥感影像为基础数据源,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等的中国陆地生态系统服务单位面积价值,并结合敏感度分析,探讨了艾比湖流域1990—2011年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。结果表明:1990—2011年间,艾比湖流域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈现增大的趋势;研究期内生态系统服务价值总体呈上升趋势,从161.69亿元增加到163.99亿元,增加了2.3亿元;林地、草地、水域的生态系统服务价值是生态系统服务的主体部分,占整个系统的84.19%以上;艾比湖流域总体生态环境质量则呈现出恶化的趋势;虽然流域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个流域生态质量的改善,但其整体生态环境仍然比较脆弱,还有待提高。     

陕北农牧交错带土地荒漠化景观格局动态监测研究

利用1986年、1993年及2000年3期Landsat TM遥感影像，借助地理信息系统技术，分析了陕北农牧交错带19862000年土地荒漠化景观格局的演变。结果显示，该区近15年来荒漠化的范围逐渐扩大，景观结构上斑块数量增加，破碎化程度加剧。但荒漠化程度明显下降，严重荒漠化土地面积减少了121474．5hm^2，荒漠化的主导类型已由严重荒漠化转变为中度荒漠化。1986～2000年荒漠化景观整体上向西南和东北方向扩展，严重威胁着西南和东北部黄土丘陵区的生态安全。     

基于QuickBird影像的艾比湖及周边土壤风蚀研究

近年来,艾比湖湖面发生严重萎缩,造成湖泊大面积裸露,为沙尘暴提供了大面积沙源。通过对高分辨率QuickBird影像数据的处理,分析了艾比湖湖域的风蚀现状。在湖岸周边强度以上的风蚀面积约占63%,主要分布在无植被覆盖的东部和西部;微度风蚀和中度风蚀面积约占37%,主要分布在有植被覆盖的南北两岸。湖泊裸露的干涸湖底,位于湖泊的西北部,面积达430km²。影像的色调、形状和纹理变化上反映了干涸湖底的地貌形态和风系的方向。结合实地测量数据的分析发现,湖泊西北向东南方向形成宽约4.5km,长约10km,坡度为1/5000的带状坡面,为沙尘暴的发生创造了有利的条件。要改善艾比湖流域生态环境,主要依靠增加入湖水量以减小干涸湖底的沙源,达到控制艾比湖地区风蚀的目的。     

基于荒漠化差值指数(DDI)的精河流域荒漠化研究

利用精河流域1990和2011年TM-5影像数据,基于荒漠化差值指数(DDI)构建了精河流域反照率(Albedo)-植被指数(NDVI)特征空间下的荒漠化遥感监测模型。结果表明,1990-2011年精河流域土地荒漠化类型转化以恶化为主;年蒸发量和年均温是导致研究区荒漠化面积增加的主要自然因素,该区也存在潜在风蚀荒漠化风险;由气候变化导致的荒漠化发展,近些年来正被政府的积极措施部分抵消,但人口压力大,水资源低效利用等问题仍是未来荒漠化防治过程中需要解决的重点问题。     

基于粒度对比法的坝上农田风蚀与粉尘释放量估算

为了计算当前年内的农田风蚀量,该研究利用农田耕作层土壤粒度组成较均一,风蚀使表层可蚀性颗粒减少,不可蚀颗粒含量相对增加这一特点,通过比较一个风蚀季结束后,农田耕作层表层与下层可蚀性颗粒与不可蚀颗粒相对含量的变化,提出了一种估算当前年内土壤风蚀量和粉尘释放量的方法,并给出了风蚀量与粉尘释放量的计算公式。利用此方法对河北坝上地区主要农田类型土壤风蚀量和粉尘释放量进行计算。计算结果表明,2013年研究区农田风蚀量为960～5700 g/(m2·a),平均为2852.14 g/(m2·a),平均风蚀深度为0.21 cm/a,从强度上划分属于重度风蚀。农田平均粉尘释放量为768.16 g/(m2·a),约占农田平均风蚀量的29.00%。粉尘释放量与风蚀量之间有显著的线性相关关系,翻耕耙平地的风蚀量和粉尘释放量显著大于留茬地。该方法的估算结果与前人采用其他方法得到的结果以及实地观测得到的结果基本吻合。     

华北农牧交错带土地沙漠化成因与土地利用调整对策

从气候变化、土地利用等角度对华北农牧交错带典型区——内蒙古多伦县的土地沙漠化形成机制进行分析。对干湿指数、最大可能蒸散量等指标的分析表明该区域近30a来气候变化在一定程度上有利于沙化土地的恢复。1985年和2000年两期土地沙漠化、土地利用监测数据空间叠加和地统计分析表明，该区域15a来不存在明显的开荒和毁林等土地利用方式转型现象，利用方式未变化的土地占总土地的95.98%。严重沙化土地的91.39%发生在利用方式未变化的草地、耕地和未利用土地，三者沙化程度加重分别占该区所有沙化程度加重土地的55.16%、25.92%和10.31%。实地调查和遥感、统计等相关数据分析表明，耕地沙化主要是秋耕和农业大机械的应用为风蚀创造了条件，连年耕作和经济作物的种植促进了耕地退化；草地和未利用土地沙漠化主要因为载畜量过重和草原交通对草场的破坏。针对以上土地利用强度过大等造成土地沙漠化的原因提出华北农牧交错带土地利用调整策略。     

近20年来科尔沁南部沙地的动态变化

根据从1985年和2000年的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,分析科尔沁南部沙地两个时段的沙漠化土地构成、空间分布及其在面积、程度和空间上的变化特点。主要结论如下:科尔沁南部沙地沙漠化土地面积大,占总面积的44%～50%;在沙漠化程度构成上,中度沙化土地面积最多、比例最大;受地貌和风向等因素的控制,沙漠化土地的空间分布特点具有一定的规律,西部是片状的重度和极重度类型;东部是东西向延伸、多类型复杂交错的分布区;北部是轻度和中度类型分布区。自1985年以来,沙漠化土地面积扩大,程度减轻。稳定以极重度和中度为主,发展以弱发展和中发展型为主,逆转以弱逆转为主。沙漠化程度转变的主要类型是潜在发展为轻度和中度沙化土地,重度和极重度逆转为中度沙化土地,这与人们对各种程度沙漠化土地的重视程度、投资治理重点的确定有很大关系。今后,应对沙化程度较轻的沙漠化土地和潜在沙漠化土地给予足够重视,避免沙漠化程度的加重和新的沙漠化土地的产生。     

喀斯特地区石漠化与地层岩性关系分析——以贵州高原清镇市为例

耕地保护是西部大开发进程中必须解决的重要问题之一。在研究西部土地资源开发利用现状的基础上,辨析了西部大开发进程中耕地保护存在的问题,提出了新一轮西部大开发中耕地保护和生态环境建设的一系列有效对策。     

半湿润区农田风蚀物垂直分布特征

通过两种观测手段对半湿润区农田风蚀物垂直分布特征进行了研究.结果表明,半湿润区农田风蚀强度较弱,风蚀物颗粒较细,主要由极细沙和粉沙组成.风蚀物含量垂向分布遵循幂函数递减规律.反映了以悬移质为主的风沙流结构特征.农田地表特征、风速和粒级等因索均对风沙流结构具有显著影响.农田风蚀强度大小影响风蚀物在近地表的分布规律.风速增大使相对输沙量在近地表增加,上层减少.风蚀物粒级越大,则输沙量沿垂直方向递减的幅度愈大.随着高度增加,风蚀物各粒级含量中砂级组分含量减少,粉砂及粘土组分含量增加,风蚀物粒径变细,粒径范围不断收窄.最大粒径和平均粒径沿垂直方向的变化都服从指数函数递减规律.     

人为因素在沙漠化过程中作用程度的定量化研究

在沙漠化过程中,人为因素起着重要的作用,是沙漠化研究的关键问题之一。根据收集的数据资料,以黑河流域中游张掖地区为例,在1994~2000年这6年的时间尺度下,选取张掖地区沙漠化土地面积、张掖地区粮食总产量和黑河中游耗水量为指标,尝试性地来定量探讨了人为因素在黑河流域沙漠化过程中的作用。计算结果表明,人为因素在黑河流域张掖地区沙漠化过程中,所起的作用占68.5%。     

盐池县沙化土地及其利用动态变化分析

盐池县是宁夏回族自治区土地沙化最严重的县之一，其沙化土地面积占全自治区的39．4％。以1994年和1999年沙化土地监测资料为基础，利用重点地区沙化土地地理信息系统，通过对宁夏回族自治区盐池县5a间沙化土地利用动态的变化分析，初步探索了其与沙化土地动态变化之间的关系，并对今后沙化土地的治理提出了若干建议。     

土地荒漠化对生态系统服务价值的影响

采用实地调查与遥感材料分析相结合的方法,引入土地荒漠化程度对生态系统服务价值影响系数,在确定各种土地利用类型面积、荒漠化程度和分布格局的基础上,分析土地荒漠化对赤峰市生态系统服务价值的影响。结果表明：1）赤峰市荒漠化区域内,荒漠化土地面积比例达到76．66％,其中草地荒漠化面积比例最大,未利用地和草地荒漠化程度最高,而林地和耕地荒漠化面积比例和程度相对较小而低;轻度、中度荒漠化土地主要分布于耕地、林地和大部分草地中,重度和极重度荒漠化土地主要分布于未利用地和少部分草地中;土地荒漠化面积比例较大且程度较高的地区为林西县、翁牛特旗、巴林右旗、巴林左旗、敖汉旗和阿鲁科尔沁旗,土地荒漠化面积比例最小且程度最低的地区为红山区。2）土地荒漠化使赤峰市生态系统服务价值总量降低了79．9241亿元／a,其中敖汉旗、翁牛特旗、巴林右旗和阿鲁科尔沁旗降低量较大,分别为16．6394亿、16．3974亿、15．3927亿和13．6589亿元／a,林西县降低率最大,为23．47％,红山区降低量和降低率都最小,分别为0．0411亿元／a和2．63％;全市土壤形成与保护价值降低量最大,为17．8677亿元／a,食物生产价值降低率最多,为20．65％,娱乐休闲价值降低量和降低率都最小,分别为2．3139亿元／a和13．34％。