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.     

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。     

松嫩沙地荒漠化现状和原因

通过对松嫩沙地2000年的遥感监测表明:松嫩沙地共有盐渍化土地面积1613.17 km2和沙漠化土地面积3765.38km2,分别占整个沙地面积的3.13%和7.3%。盐渍化最严重的是大安,共有盐渍化土地894.19 km2,占到总盐渍化土地面积的55.43%;在沙漠化土地中,草场沙漠化土地3130.51 km2占沙漠化总面积的83.14%,耕地沙漠化土地634.87 km2占沙漠化土地总面积的16.86%。其中以轻度和中度沙漠化土地为主,分别占50.72%和36.81%,重度沙漠化土地占12.23%,严重沙漠化土地面积较少,仅占0.24%。土地沙漠化最严重的是大庆,占整个行政区域面积的19.15%,面积达到969.65km2。在文章的结尾,简要分析了松嫩沙地荒漠化发生的自然和人为原因。     

科尔沁沙地基于生态足迹模型的沙漠化成因分析——以奈曼旗为例

奈曼旗是科尔沁沙地乃至中国北方沙漠化典型地区。在"RS"、"GIS"技术支持下,对奈曼旗1990年和2000年土地利用现状进行监测,在此基础上,应用生态足迹分析方法,分析奈曼旗1990年、2000年人类活动强度及其变化。在研究期,用生态足迹表示的人类活动强度呈增强趋势,1990年和2000年人均生态足迹分别为1.0144hm2/人、1.9735hm2/人,表明人类对生态的占用在扩大;奈曼旗生态承载力1990年、2000年分别为2.1760hm2/人、2.2183hm2/人,10年间变化不大;生态有一定程度盈余,1990年、2000年生态盈余分别为1.1616hm2/人、0.2448hm2/人,减小明显;耕地是承载力最高、利用强度最大和生态盈余量减小最大的土地利用类型,研究期耕地的承载力分别为2.0330hm2/人、2.0842hm2/人,分别占生态承载力的93.43%、93.95%,耕地承载的生态足迹分别为0.6111hm2/人、1.6238hm2/人,占总生态足迹的60.24%、82.28%,耕地的生态盈余由1990年的1.4219hm2/人减小到2000年的0.4604hm2/人,说明耕地是当地主要生产性土地、且承受着越来越大的压力。该区域在今后发展过程中需要控制土地的利用强度,尤其是耕地的利用强度,以保证当地的生态安全。     

内蒙古阿拉善盟2000年土地沙漠化遥感监测

以阿拉善盟2000年TM卫星影像遥感信息为主要依据,根据中国北方土地沙漠化动态分类系统,在遥感影像上进行解译和面积量算,获得了阿拉善盟2000年土地沙漠化状况:沙漠化土地总面积3666232.9hm2,占土地总面积的15.48%。阿拉善盟主要的沙漠化类型为沙丘活化或流沙入侵(1846880hm2)、灌丛(草地)沙漠化(735369.5hm2)、砾质沙漠化(1064944hm2)和耕地沙漠化(19039hm2)。沙丘活化或流沙入侵主要分布在阿拉善左旗境内,巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠和乌兰布和沙漠之间的一些低山丘陵和荒漠干草原上;灌丛(草地)沙漠化主要分布在阿拉善东部;砾质沙漠化主要分布在阿拉善盟的西部,尤其以额济纳旗最多;耕地沙漠化主要集中在额济纳绿洲。     

浑善达克沙漠化防治区生态安全评价与对策

区域生态安全格局对于区域经济社会可持续发展具有重要意义,浑善达克沙漠化防治作为维护防风固沙功能的重要区域,保障其生态安全尤为重要。通过对沙漠化过程的影响因素分析,构建基于植物生长、土地覆被类型、土壤侵蚀的沙漠化防治区生态安全评价指标体系,利用遥感和GIS技术分别得出各项指标评价结果,在此基础上将各要素进行叠加,得到区域生态安全状况。结果表明:"较不安全"地区占总区域面积的35.42%,"不安全"和"极不安全"地区分别占总区域面积的3.42%和0.05%。2000—2008年,浑善达克沙漠化防治区的南部与东部部分地区由自然景观转变为耕地,占总区域面积的1.19%。在浑善达克沙漠化防治区生态安全评价的基础上,结合经济社会发展压力分析,提出区域生态安全保障对策。     

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。     

基于RS 与GIS 的石家庄市区土地利用／土地覆被变化研究

以1993年TM和2000年ETM＋图像为信息源,分析了石家庄市区1993～2000年的土地利用变化情况,结果表明,土地利用类型以居民点和耕地为主;7年间,研究区土地利用程度加强,土地利用程度指数增加了5.49%;耕地、林地和园地减少,耕地减少最多,耕地和园地主要转为居民点,林地转为居民点和未利用土地。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

晋陕蒙典型化石能源开发区土地利用变化及其生态响应

以晋陕蒙典型化石能源开发区———晋陕蒙接壤区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵模型和土地利用转型的生态响应模型,研究1995—2015年区域土地利用变化特征及其生态响应。结果表明:(1)1995—2015年,研究区耕地和草地面积分别减少676 km~2和1 808 km~2,林地、建设用地、水域和未利用地面积分别增加1 063 km~2、966 km~2、29 km~2和426 km~2,耕地、草地和未利用地的相互转换是土地利用变化的主导类型。(2)1995年以来,区域生态系统服务价值呈现增长态势,20 a间共增加了1.86×10~(10)元,其中林地、草地和水域的贡献最为突出。(3)近20 a,区域环境质量整体呈现先上升后下降的演变态势,在地域上存在恶化、稳定和改善3种演化类型,分别占区域总面积的21.89%、57.08%和21.03%。(4)水域、草地和林地的退化是区域环境质量恶化的主导因子,耕地和未利用地转换为草地、林地和水域,以及草地转换为林地和水域是区域环境质量改善的重要驱动因子。     

20世纪70年代中期以来奈曼旗土地利用变化及生态环境效应研究

本文在遥感技术与GIS技术支持下,以内蒙古自治区奈曼旗近二十五年来的土地利用为例,对土地利用/覆盖的时空演变、景观格局变化及其生态环境效应进行了探讨。结果表明:1976—2000年间,奈曼旗发生土地利用变化的面积约占总面积的22.70%,发生变化的土地总面积为184015.51hm2。林地、未利用地面积明显增加,耕地面积明显减少,减少幅度约为21.86%。景观斑块的聚集程度变小,破碎程度加大,趋于离散分布。从生态效应上来看,土地利用变化引起的生态环境质量变化呈现出改善和恶化并存的趋势,主要表现在草地生态功能的退化以及土地的沙化、盐碱化,沙地有扩展蔓延趋势;林地面积的增加、耕地面积的减少对提高区域生态质量和生态功能起到了积极的作用。     

陕甘宁青草地变化的遥感动态分析

以陕甘宁青二十世纪八十年代中期和2000年的TM影像为信息源,运用遥感技术与地理信息系统技术结合建立了两期全区土地资源数据库,通过对从中提取的草地专题时空数据的分析得出:2000年全区有草地面积61694471hm2,占总面积的44.75%;14年间全区新增草地279028hm2,同期减少草地534071hm2,增减抵消草地净减少255043hm2,占草地面积的0.41%。全区草地减少的主要原因是草地被开垦为耕地,其次是为恢复植被而将部分草地植树变为林地以及草地沙漠化变为沙地和草地变为水域;而草地增加的主要来源是沙地变为草地,其次是林地变为草地以及耕地和水域变为草地。     

锡林郭勒盟北五旗近5年沙漠化过程及成因分析

本文在收集前人研究成果和野外调查的基础上,运用RS和GIS技术,以2000和2005年具有相同时相(秋季)的两期TM影像为信息源,对锡林郭勒盟北部五个旗、市地区的沙漠化土地进行了动态监测和分析。研究结果表明:近5a来研究区土地沙漠化总体呈上升扩展的趋势,5a来沙漠化土地面积增加了1366.057km2,其中轻度、中度、重度沙漠化土地面积分别增加:239.806 km2、1025.393 km2、850.396 km2,与此相反严重沙漠化土地面积减少了749.539 km2;地表疏松的沙物质,为土地沙漠化发展提供了丰富的物质基础,不合理的人类活动加速了沙漠化的发展。     

内蒙古农牧交错带中部地区荒漠化与土地利用之关系分析

本文利用RS与GIS技术手段分析了内蒙古农牧交错带中部地区荒漠化情况,得 出结论如下:①研究区土地退化主要以草地、耕地退化为主。其中,草地退化严重。在2000 年,草地退化面积达3556516.9hm2,占总草地面积的75.3%;耕地退化面积为1905119.6 hm2,占总耕地面积的69.2%。②研究区土地荒漠化面积达5982412.2hm2,占研究区面积的 71.0%。其中风蚀荒漠化面积最大,占研究区总面积的38.6%;水蚀荒漠化面积次之,面积 2491597hm2,占研究区总面积的29.6%;盐渍化面积最小,为239296hm2,只占2.8%。     

民勤绿洲土地荒漠化动态监测

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加了11035.49hm2,而沙化林地、沙化草地分别减少了2749.12hm2、2556.82hm2。其荒漠化程度正在由中轻度向重度和极重度逐步加剧发展。民勤绿洲荒漠化发展变化集中表现为在原有耕地和新开荒的弃耕以及有林地、沙化林地、沙化草地、盐渍化土地被无序的开荒而转变为沙化耕地。造成民勤绿洲荒漠化目前形式的原因主要有两点:一是石羊河上游来水量持续减少和地下水持续超采造成的绿洲水资源环境的逐步恶化,地下水持续下降,造成其天然植被退化消亡;二是随着人口压力的增加,人为过度开荒和弃耕造成的地表植被无法恢复,引起的土地荒漠化。     

陇东黄土高原土地利用、覆盖变化及驱动力分析

从土地利用和土地覆被的角度出发，利用RS和GIS技术，分析了20世纪最后15a该区土地利用和土地覆被变化在数量、结构和类型上的特点，并进一步分析了该区土地利用／土地覆被变化的驱动力，得出以下结论。15a间除建设用地和草地面积增加外，其他土地利用类型都呈现出不同程度减少。其中耕地减少了20691hm^2，主要转变为建设用地，且减少的耕地多为位置相对优越。产量较高的优质良田；林地减少了12269hm^2，主要转变为草地、早地和建设用地；草地的面积增加了33488hm^2，主要源自干林地和耕地的变化；交通建设用地高速增长，15a间增加了9278．8hm^2。该区土地利用和土地覆被变化的驱动力主要为自然因素、人口压力、经济因素及宏观政策等。     

正蓝旗沙漠化草地分布格局及2002年-2011年动态变化的遥感监测

沙漠化草地分布格局及其动态监测是北方重要生态功能区防风固沙功能基线评估的基础数据。为开展防风固沙功能基线评估,以正蓝旗为典型研究区,地面调查与遥感解译相结合,以2002年和2011年TM影像为信息源,建立目视解译标志,利用ERDAS的图像和数据处理功能,获得正蓝旗2002-2011年草地沙漠化动态变化图,计算不同程度沙漠化草地之间的转换面积。探讨了北方防风固沙重要区近10年的沙漠化草地分布格局及动态变化。结果表明:(1)2011年正蓝旗沙漠化草地总面积为5246.62km2,其中轻度沙漠化草地面积所占比例最大,为49.15%,沙漠化草地主要分布在北部地区。(2)2002-2011年间,正蓝旗沙漠化草地面积减少了16.05%。(3)沙漠化逆转面积是沙漠化发展面积的1.5倍,草原沙漠化趋势得到了一定程度的逆转,但仍有20.1%的地区沙漠化程度加重。沙漠化发展的动态趋势是整体逆转,局部扩张。     

基于开垦年龄的新疆盐渍化耕地时空特征分析

以新疆2013年绿洲灌区盐渍化土壤数据为基础,结合2000、2005、2010年和2013年4期土地利用数据,定量分析了基于开垦年龄(地龄)和流域分区的2013年新疆盐渍化耕地时空分布特征。结果表明:(1)2013年新疆盐渍化耕地面积为323.45×10~4hm~2,占耕地总面积的37.46%;(2)地龄大于13 a、8~13 a、3~8 a和1~3 a盐渍化耕地分别占同龄耕地的30.26%、45.98%、63.48%和69.05%,表明地龄越小,盐渍化耕地比重越大;(3)随着地龄的减小,耕地盐渍化程度逐渐加重,即轻度盐渍化耕地比重不断下降,中度和重度盐渍化比重不断上升;(4)2000年以来新增耕地来源中,开垦草地的比重不断下降,而未利用土地的开垦比重不断上升,开垦条件渐差;(5)新疆盐渍化耕地分布具有明显的地域性,全疆有9个流域分区耕地中盐渍化比重大于50%,其中7个流域分区的盐渍化耕地面积占新疆盐渍化耕地总面积的66.41%;依据地龄将不同流域分区盐渍化耕地面积的变化归纳为上升型、降低型、先升后降型和先降后升型4种类型。