绿洲荒漠过渡带生态环境变化预警线提取与分析研究以新疆和田绿洲为例

运用MODIS时间序列数据,以干旱区和田绿洲为例,在对2002年、2004年SMVC-NDVI（Seasonal Maximum Value Composite NDVI）图进行分类后,通过对土地覆盖变化类型多度、重要度和评价等级的计算,将干旱区绿洲的生态环境强烈变化区定位于低草和中草的界限,并以此提取了过渡带生态环境变化的预警线。结果表明：从2002—2004年,预警线呈现整体缩小趋势,说明绿洲整体的生态环境在这3 a内有所退化,向恶性发展。通过对以气候因子为主的自然和人类活动因素定量分析后,认为预警线对干旱区荒漠绿洲脆弱生态环境的连续实时监测和可持续性发展研究具有很好的指示作用。     

近25 年三北防护林工程区土地退化及驱动力分析

以长时间序列的遥感数据NOAA/AVHRR NDVI 为基础, 利用Sen 趋势度与Mann-Kendall 分析法相结合的方式分析了三北防护林工程区1982 年到2006 年土地退化趋势,结合气候因子降雨,运用残差法模型评价了人类活动在工程区内土地退化中所起的作用。结果表明:区域内土地退化程度整体趋于减轻,即植被上升的区域大于下降的区域,13.00%的地区退化程度显著减轻,6.20%的地区退化程度显著加重。其中绝大多数省份的土地退化程度趋于减轻,尤以内蒙古、青海和新疆最为明显,只有甘肃省土地退化程度明显趋于加重。而人类活动对植被变化起显著正作用的占11.93%,显著负作用的为6.19%。这说明在干旱、半干旱区,由于降雨随时间的变化不显著,对植被变化的影响相对较为微弱,植被显著变化主要受人类活动的影响。     

携手应对环境退化挑战,实现干旱区可持续发展——第十一届国际干旱区开发大会侧记

目前,世界各国尤其是发展中国家所面临的巨大挑战之一就是土地退化/荒漠化,其严重制约了各国政府和国际组织在"联合国可持续发展大会(Rio +20)"上共同提出的在全球范围内实现可持续发展(Sustainable Development Goals,SDGs)与消灭贫困(Eradicating Poverty)两个主要目标的实现.土地退化/荒漠化主要发生在干旱、半干旱和部分半湿润地区,这些地区被统称为干旱区(Arid land).干旱区覆盖了大约41％的地球陆地表面,养育了20亿人口.世界贫困人口中的一半以上生活在干旱区.     

基于栅格累加法的塔里木盆地沙漠化分析

土地沙漠化是当今全球最严峻的环境问题之一,也是我国西北干旱区面临的主要生态环境问题。开展土地沙漠化动态研究有助于沙漠化灾害防治与国土资源空间开发。以2000-2018年MODIS-NDVI 1 km月数据为基础,运用栅格累加法与转移矩阵法对塔里木盆地土地沙漠化的变化速率、空间特征及其成因进行探索分析,结果表明:(1)土地沙漠化是一个具有年际波动和累积效应的动态变化过程;(2)栅格累加法具有较强的连续动态分析能力,能准确分析土地沙漠化变化速率、演变趋势、变化的空间特征,可以定量分析土地沙漠化原因;(3)塔里木盆地沙漠化退化主要是草地的退化,沙漠化改善则主要是林地和耕地的改善;(4)2000-2018年,塔里木盆地土地沙漠化整体呈极重度沙漠化逐级向非沙漠化变化的改善趋势,转移路径为:极重度沙漠化→重度沙漠化→中度沙漠化→轻度沙漠化→非沙漠化,改善区主要分布在绿洲区,恶化区主要在塔里木河中游与车尔臣河下游,土地沙漠化成因主要为人类活动。此文研究方法为土地沙漠化动态监测提供了一种新思路,其研究结果可为塔里木盆地国土资源开发和沙漠化治理提供理论依据。     

世界防治荒漠化和干旱日（6月17日）世界防止荒漠化日的由来!

荒漠化是指包括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。土地退化”是指由于一种作用或数种作用结合导致的干旱区、半干旱区和亚湿润干旱地区雨浇地、水浇地或草原、牧场和林地的生物或经济生产力的降低或丧失。其中包括:①风蚀和水蚀     

基于光谱混合分解的民勤生态治理效果评价

作为退化绿洲典型,甘肃民勤生态治理效果的评价对全球干旱区土地退化防治具有重要借鉴作用。使用Landsat系列遥感数据,基于光谱混合分解模型,采用土地覆被/利用分类后比较和端元丰度值差值的方法,对民勤生态工程第二阶段初期(2010—2015年)的治理效果进行了定性和定量研究。结果表明:民勤县土地退化面积为39 712.14hm^2,恢复面积为101 503.44hm^2,恢复面积大于退化面积,呈现出恢复的态势。沙地面积减少,沙地的沙化程度降低;盐碱地面积虽有增加,但盐碱地的盐渍化程度有所下降;林草地相较耕地、夏作耕地相较春作耕地成为当地优势植被地类;水域面积虽有减少,但水域的水含量有所增加。民勤经过近20年的生态修复治理,已经进入良性修复阶段。     

塔里木河下游荒漠生态系统退化机制分析

近几十年来,塔里木河下游河道断流,地下水水位剧烈下降,天然植被衰退,土地的沙质荒漠化问题十分严峻。通过对下游退化荒漠生态系统的脆弱性和不稳定性以及干扰体驱动力的分析,阐述了该系统退化的机制,并在此基础上,提出了退化荒漠生态系统的恢复对策。系统的内在脆弱性特征决定了其抗干扰的能力差,退化后恢复的弹性小;强烈的人为干扰体是系统退化的重要驱动力。下游荒漠生态系统的退化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果。在干旱区严酷的生态环境下,荒漠生态系统的人为干扰结果值得重视。2000年5月以来的塔里木河下游生态输水,使系统的退化形式得到了一定程度的遏制,但系统的恢复是有限的。植被的恢复,必须遵循干旱区植物的生态学性质,密切结合植物发生所需的环境条件,特别是干旱区植被分布格局与地下水的关系。     

基于熵权法的土地覆被动态遥感监测与评价——以新疆伊犁地区和博州为例

基于MODIS数据,选取植被净第一性生产力(NPP)、温度植被旱情指数(TVDI)、改进型土壤调整植被指数(MSAVI)、陆地表面温度(LST)4个对干旱地区地表覆被具有显著指示作用的指标,结合IGBP土地利用类型分类图,以新疆伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州(简称博州)为例,对研究区2003—2007年土地覆被动态进行监测,并利用熵权法确定各个指标的权重,在此基础上进行土地覆被动态的综合评价。结果表明,不同指标对不同的土地利用类型具有不同的适宜性和指示度;在新疆伊犁地区和博州,土地覆被动态地域差异性明显,土地覆被退化程度较大的土地类型为水体、草地、永久湿地、城镇,而森林、灌木林、荒漠草原和农田等土地类型有所改善,呈现出“局部改善、总体退化”的局面;引用熵权法将多个遥感指标综合起来进行土地覆被动态的监测与评价的途径是可行且有效的,可为干旱区土地覆被、荒漠化、土地退化、植被变化等工作的监测与评价提供可靠的技术方法与有价值的案例。     

Land Degradation in the Test Areas of China andArgentina:Observed Processes and Expected Trends

叙述中国西北地区的黑河流域、塔里木盆地南缘和阿根廷西北的门多萨、圣地亚哥德埃斯特罗省等检验区的退化土地的类型、分布特征、影响因素及其相互关系。结合近百年来平原区气候变化有明显暖化和旱化 ,阿根廷半干旱区的降水波动 ,和人口增长对土地利用压力的加大趋势 ,可以预测在人工绿洲外围和河流下游 ,尽管人类在优化绿洲建设和合理利用水资源等方面可以取得很大进步 ,但土地退化的趋势还会继续 ,因此必须加强对这些生态脆弱边缘土地的资源管理和生态环境保护。     

土地退化评价与监测技术路线的研究

在对 90年代后期国内外土地退化评价与监测主要进展分析基础上 ,归纳出了绝对、相对和差异三种退化的评价思想 ;直接运用图象处理软件 ,通过监督非监督分类选择几个基于RS、GIS的指标 ,给定不同的权重综合地确定土地退化类型和程度的两种技术监测路线。最后 ,结合中国的实际情况 ,以沙质荒漠化为例提出了在绝对退化思想指导下 ,通过确定土地退化生态基准的时空尺度 ,建立监测区内典型土地退化类型与程度的标准信息资源库 ,GIS数据与RS数据相融合的土地退化评价与监测的技术路线框架。     

2000—2017年中国区域地表反照率变化及其影响因子

在全球气候变暖的背景下,地表反照率已成为地表辐射平衡和气候研究的重要参数之一。利用中国陆地生态系统研究网络（Chinese Ecosystem Research Network,CERN）提供的34个站点辐射数据、GLASS地表反照率产品、ERA-Interim再分析资料、MODIS EVI（MOD13A3）和中国气象数据共享网提供的气象数据,基于Sen's Slope趋势分析方法,分析不同生态系统地表反照率的变化特征;利用全子集回归和分层分解方法计算地表反照率与各要素之间的相关性和相对重要性;探讨各气候因子对地表反照率的影响。结果表明,2000—2017年裸土地和裸岩砾石地变化率最大,冬季斜率达-0.083% yr^-1。生长季地表反照率与降水、增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index,EVI）、土壤水分和气温显著相关的像元分别占总像元的73%、79%、56%和86%。EVI是干旱和半干旱地区地表反照率变化的主导因素,其对地表反照率变化的独立贡献率分别为41%和56.18%。7月东北地区降水量和气温对地表反照率的影响大约滞后2个月;内蒙古沙漠地区和长江中下游平原土壤水分对地表反照率的影响大约滞后1~2个月。     

近35年三北防护林体系建设工程的防风固沙效应

通过分析三北工程区生态系统防风固沙服务量变化,进而评价工程的防风固沙效应。结果表明：① 近35 a,三北工程区林地面积持续增加、草地面积持续减少,特别是半干旱风沙区和黄土高原区。植被覆盖度在前20 a持续增加,近15 a则呈现先下降而后略微增加趋势。②土壤风蚀模数持续减少,近15 a减幅远高于前20 a,沙地、草地、其它类型转林地或转草地区域的减幅尤为明显。生态系统防风固沙服务保有率呈上升态势,干旱荒漠区增幅显著。草地和沙地为工程区生态系统防风固沙服务总量贡献了71%,且转草地区域的贡献高于转林地区域。③ 考虑到植被好转同时受气候变化和人类活动的影响,以风场减弱为主的气候变化导致土壤风蚀力减弱与三北防护林等生态工程对生态系统防风固沙服务变化的贡献率分别介于85%~89%和11%~15%之间。     

吉林省西部土地沙化动态变化

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn‘t necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

Spatial distribution of sandy desertification change in the west of Jilin Province

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn't necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

吉林省西部土地沙化动态变化

吉林省西部沙地位于中国温带半湿润与半干旱的过渡地带 ,是生态环境变化的敏感地区。采用多时相、多波段TM影像 ,结合实地考察 ,建立沙区生态环境地理信息系统 ;选取植被退化状态、风蚀强度和土层厚度为沙化程度评价的综合指标 ,在GIS平台支持下对沙区土地沙漠化进行动态评价。结果表明 ,近 2 0年来土地沙漠化基本得到控制 ,局部有所发展。沙漠化形成的主要自然因素是干燥的气候条件和地表丰富的沙源 ;人类不合理的经济活动加速了沙漠化进程。     

黄土高原晋陕蒙毗邻地区土地退化遥感分析

本文利用遥感技术通过典型区的分析,对黄土高原土地退化现状及其成因过程进行了深入研究。结果表明,黄土高原地区由于特殊的自然条件,加以长期人类活动影响,土地退化十分严重,并处于不断发展之中,主要表现为水土流失和土地沙化等。     

基于MODIS遥感定量反演的松嫩平原生态环境要素

以MODIS遥感影像为基础,在各种气象参数和遥感空间建模的支持下,应用定量遥感反演技术,获取了松嫩平原植被覆盖度、土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力四种生态环境要素的空间分布栅格影像。通过应用GIS空间分析功能,总结了各种生态环境要素的空间分布规律,并对植被覆盖度与土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力之间的相关性分别进行了定量研究。     

海岸沙地利用变化及其环境效应研究进展

地处全球变化敏感地区的海岸沙地的利用变化及其环境效应日益受到关注。文章通过对海岸沙地利用及其变化研究的发展历程,海岸沙地利用变化研究的案例与技术方法,海岸沙地利用变化所引起的大气环境、水环境、土壤环境、生物环境等方面的环境效应研究等文献的梳理和总结,对国内外海岸沙地利用变化及其环境效应的研究进展进行了综述,并提出了今后研究的主要方向：海岸沙地利用变化未来发展的情景模拟、海岸沙地利用演变驱动机理的定量分析、海岸沙地利用的整体生态环境效应研究、海岸沙地防护林地的合理开发与布局等。     

松嫩平原沙地资源开发与农业发展研究

松嫩平原沙地具有较为优越的自然条件，开发潜力巨大。沙地合理开发的关键是采用沙地生态工程技术，沙地农业工程技术和沙地水利工程技术相结合建立高效稳定的沙地人工生态系统对沙地进行综合开发。     

金沙江干热河谷区攀枝花市土地退化初探

金沙江河谷区由于河谷深切、焚风效应显著、气候干热、生态环境脆弱,加上人类活动的强烈干扰,使水土流失加剧及土地退化甚至荒漠化的发生和发展。位于金沙江干热河谷的攀枝花市土地退化面积占本市总面积的49.1%,轻度、中度、强度和极强度退化土地面积分别占总土地面积的37.2%、8.2%、3.2%和0.5%。土地退化使土层变薄、肥力下降、土地生产力降低,破坏水利设施、影响水利工程效益,加剧自然灾害。土地退化的防冶对策为:制定正确的土地退化防治政策;严格控制人口增长;加强宣传,提高农民群众的生态意识;保护现有森林,加强植树造林;巩固与加强农田水利基本建设。