宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应_以宁夏盐池县为例_吕晓芳
盐池县抗旱治沙生态修复的探索与实践
把防治水土流失 、改善生态环境作为 “ 求生存 、求发 展”的首要任务 ，通过水土保持生态 自然修复和人为
改善 相结合 的办 法 ，不 断加 强水 土流失 综合 防护体 系 的建设 ，先 后建 成 了刘 窑头 、八 岔梁等 “ 国水 土保 全 持生态建设 十百千示范小 流域” ，盐 池 县 被 命 名 为 “ 国水土保 持生态 建设示范 县” 全 。
草 留床 面积 达 ３８ 公 顷 ，发 展 柠 条 饲 料 林 １ 万 公 ．万 ６ 顷 ，年可加 工转化饲 草料 １ 万 吨左右 ，从 基础上 满足 ０
面积 达 ３．３ ５９ 万公 顷 ，全县 有 ７％的人 口和耕 地 处在 ５
沙 区 ，沙化 面积 占全 区沙化总 面积的 ２ ％。 １
多年 来 ，全县 干部群 众与严 重 的沙害 和水 土流失
２１０ ０ ｍｍ，水 资 源奇 缺 ，中北部 地 区靠 降雨 而形 成 的 地 下水 是 全 县仅 有 的水 资 源 ，年 总量 在氟 高 。全 县水 土流失 面积
５８ ８ｋ 占总面 积 的 ６ ％。２ 世 纪 ９ 年 代 ，沙化 ６ ｍ ， ７ ０ ０
２ 主要做 法 ２１ 封 山禁牧 ．
‘
盐池 县地处 鄂尔 多斯 台地 向黄土丘 陵 区的过 渡地 带 ，境 内地 形地貌 较 为复杂 ，中北 部为 荒漠 化草原 风
沙区，约占８ ％；南部为黄土丘陵区 ，约占２ ％。常 ０ ０ 年 干旱 少 雨 、风 多 沙 大 ，属 于典 型 的 中温 带 大 陆 型 气 候 。年 平 均 降水 量 ２ ０ ８ｍｍ左 右 ，而蒸 发 量 却 高 达
２ ０ 年 ８ ，宁夏 中部 干旱 带生 态建设 会议 在盐 ０２ 月 池 召 开 ，会 议 做 出 了 ２０ 年 ５ １Ｅ在 全 区境 内实 现 ０３ 月 ｔ
土地沙化与林业防沙治沙措施
土地沙化与林业防沙治沙措施周立甫（宁夏回族自治区吴忠市盐池县高沙窝镇人民政府751501）前言在社会经济飞速发展的当下，人们对生态环境的问题关注度越来越高，针对这一严重的生态环境问题和土地沙化问题，人们的环境保护意识和环境保护理念已经逐步建立，并且有越来越多的人积极投身到可持续发展环境保护工作中，目前我国正在积极治理土地沙化的问题，但土地沙化问题是一个持续性的问题，短时间内无法从根源上解决，因此土地沙化问题仍然存在于我国大部分地区中。
宁夏回族自治区吴忠市盐池县地处宁夏中部干旱带，位于马素沙漠南缘，是宁夏唯一的牧区县，常年干旱少雨，风大沙多，年平均降雨量仅220mm蒸发量却高达2100mm，生态环境十分脆弱，土地沙化问题也是相当严重。
1土地沙化目前我国是世界上受土地沙化危害最严重的国家之一，也是推广防止土地沙漠化措施最广泛的国家之一，由于我国国土面积较大，北方大多数地区处于干旱少雨的地带，大部分地区长年受到干旱的困扰。
因此我国北方地区的土地一旦出现土地沙化的现象，便会一发不可收拾，极其难以缓解。
土地沙化直接造成地面植被破坏，土壤质量降低，危及了地面植被的生存环境，阻碍了国民经济的长远发展，给国家和人民带来了巨大的经济损失，因此相关部门需要高度重视土地沙漠化，妥善处理土地沙化，进一步遏制土地沙化的扩张。
早些年间宁夏回族自治区吴忠市盐池县全县75%的人口和耕地都处在土地沙化区，群众身受风沙侵害，苦不堪言，纷纷逃离。
曾有“风吹沙子走，抬脚不见踪”的民谣广为传唱，而当地也因为草原耕地大面积沙化，土地收成逐年减产，大量农民生活难以为继，无法糊口。
但到如今的盛夏时节，宁夏回族自治区吴忠市盐池县多数地区已经被柠条、甘草、苜蓿等耐旱作物装饰的绿意盎然，大部分村民纷纷返乡，回到了自己热爱的故乡。
进一步带动了当地的经济发展。
因此土地沙化的治理问题就迫在眉睫，只有将土地沙漠化的问题解决掉，才能进一步加快我国国民经济的发展，提高我国的经济水平和国际地位，实现我国社会主义的发展目标，提高人民的生活水平，实现我国的可持续性发展战略，改善我国的生态环境建设。
土地利用方式变化对宁夏荒漠草原区土壤的影响
宁夏大学硕士学位论文第…章文献综述第一章文献综述土壤是人类赖以生存和发展的根本资源，是最为重要的物质基础。
土壤在陆地生态系统中的地位举足轻重，其质量状况是全球生物圈可持续发展的重要因素【，Ｉ。
作为土壤肥力质量、环境质量、健康质量的综合反映，土壤质量的重要性主要体现为土壤在生态系统内，维持生物生产力、保持环境质量、促进动植物健康的能力ｆ２】。
虽然，到目前为止，土壤质量无法由计算直接得出，但是土壤质量评价主要从土壤功能出发，通过研究重要的土壤性质（如物理性质、化学性质以及生物学性质）米直接反应土壤质量状况［３－ｓ１。
土地利Ｊ＿Ｉｊ方式对土壤有着重人的影响，是土壤质量变化最直接而深刻的因素［６】。
土地利用方式在很大程度上直接影响地表覆盖【７】以及诸如土壤养分、土壤侵蚀、土壤水分、土壤生产力、生物多样性及生物地球化学循环等生态过程的变化［８］。
研究表明，合理的土地利用方式可以加强土壤结构的稳定性，增ＪＪｒｌ土壤养分，改善土壤质量水平，而不合理的土地利用方式则会引起土壤侵蚀、使得土壤养分流失，生物多样性遭到损坏，从而降低了土壤质量，导致土壤质量与陆地生态环境的退化【９。
１一】。
草原是我国陆地生态系统中的重要组成部分，对缓解气候变暖、防风固沙、保持水土、维持生物多样性意义重大。
荒漠草原是典型草原区与荒漠区的缓冲地带，属于早生化草原生态类型。
由于地处于干旱半干旱的农牧交错区，环境非常严酷，气候波动性很大，土壤贫瘠且土壤基质不稳定，随着伞球气候变化以及草原荒漠化的加剧，荒漠草原面ｌ临着生产力明显下降，土壤沙化、土壤质量退化等闯题，生态环境极为脆弱盼”］。
１．１研究现状１．１．１土地利用方式变化对土壤养分的影晌土壤理化性状是土壤肥力好坏的内在影响条件，也是综合评价土壤质量好坏的重要组成部分【１４】。
土地利用方式极为深刻地影响着土壤养分变化。
从总体上来看，不同土地利用方式主要通过人类活动、植被覆盖、土地利Ｊｆｊ的强度大小利景观格局的变化等方面来影响土壤养分变化。
盐池县沙漠化土地动态变化影响因素分析
势 。截至 １９ ９ ５年 ， 流动沙漠化土地面积减少 ， １ ８ 较 ９ ９年减少 了
４５ ５ｋ 这主要是 自２ ８ ． ｍ ， Ｏ世纪 ８ 代 以后 ， ０年 随着 “ 三北 ” 防护 林工程 的建设 ， 造林 工作 主要集 中在 流动 沙地 ， 而使流 动沙 从
３０ｍｍ， 东 南 向 西 北 递 减 。 土 壤 类 型 以 灰 钙 土 为 主 ， 次 ５ 从 其
土地沙漠化是以风蚀 为主要特 征 ， 以人类不合 理经济活动
叠 加 于 以 空 气 动 力 为 主 Ｊ
一
是黑垆土和 风沙 土 ， 外 还有 黄 土 和少 量 的盐 土 、 此 白浆 土 等 。
响土地沙漠化 动态变化 的因素 包括 降水量 、 蒸发量等 ， 但起 决定性作 用的是退耕还林还草 、 草地禁牧 、 禁止乱砍乱挖和植
树 造 林 等 措施 。
［ 中图分类号 ］Ｓ５ １７
［ 文献标识码】Ａ
［ 文章编号 ］１０ ０４ （００ １ —０ ３ ０ ００— ９ １ ２ １ ） １ ０４— ３
土地沙漠化作为极其重 要 的环境和社 会经 济问题 困扰 着 当今 世界 ， 威胁着人类 的生存 和发展 Ｊ 。土地 沙 漠化 的演变 ， 虽有 系统本身 自然属性决定 的内在原 因 ， 如极 不稳定 的沙质土壤基 质及其脆弱的生态环境 ， 但更重要的是人 为的外部 干扰体 系的
驱 动 ， 得 活 化 的 沙 物 质 在 风 力 作 用 下 发 生 运 移 。 盐 池 县 位 使 于 毛 乌 素 沙 地 西 端 ， 于 我 国 北 方 农 牧 交 错 带 ， 地 沙 漠 化 近 属 土
宁夏地区土地荒漠化与植被恢复研究
宁夏地区土地荒漠化与植被恢复研究宁夏，位于中国北方，是一个以沙漠为主要地貌的地区。
面对严峻的土地荒漠化问题，宁夏的政府和学者们积极投入到植被恢复研究之中。
首先，我们需要了解土地荒漠化对生态环境造成了什么样的影响。
土地荒漠化是指原本沃土变为荒地，无法支持植被和农业生产的过程。
长期的荒漠化会导致降水蒸发增大、水资源减少、气候恶化等问题。
同时，荒漠化还会使土壤贫瘠、生物多样性减少、生态平衡破坏等。
因此，治理土地荒漠化，恢复植被至关重要。
在宁夏地区，土地荒漠化治理的关键是植被恢复。
通过引进和培育适应当地气候和土壤条件的植物，可以有效地改善生态环境。
宁夏的植被恢复研究主要包括以下几个方面。
首先是植物适应性研究。
由于宁夏地区的干旱和高温气候，要想实现植被恢复，必须选择适应这些特殊环境条件的植物。
研究人员深入调查了宁夏地区的植物资源，并对其进行了分类、鉴定和评估。
这有助于筛选出适应性强、生长快的植物，为植被恢复提供了参考。
其次是植被恢复技术研究。
为了加速植被的恢复，研究人员开展了多项技术研究。
例如，引入了绿洲农业技术，利用地下水资源进行灌溉，改善植物的生长条件。
同时，他们还研究了适合宁夏气候的节水灌溉技术，提高水资源利用效率。
这些技术的应用，为植被恢复提供了有效的手段。
另外，植被保护也是植被恢复研究的重要内容之一。
保护植物的种群和栖息地对于地区的生态环境尤为重要。
研究人员通过跟踪监测，建立了植被保护区，并制定了一系列植被保护政策和法规。
这些举措保护了许多珍稀植物资源，也为地区的植被恢复提供了保障。
此外，国内外专家和学者还积极参与宁夏地区的植被恢复研究。
通过合作研究和交流活动，他们为宁夏的植被恢复工作带来了更多的经验和技术支持。
这种跨学科、跨地域的合作，使得宁夏地区的植被恢复研究具有更高的水平和广度。
总之，宁夏地区的土地荒漠化与植被恢复研究是一个重要的课题。
通过研究植物适应性、植被恢复技术、植被保护等方面，宁夏的政府和学者们积极探索治理土地荒漠化的有效方法。
宁夏盐池县不同土地利用类型的生态服务价值预测
宁夏盐池县不同土地利用类型的生态服务价值预测王海星;张克斌;王黎黎;王志述;陈泳宏【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2013(33)3【摘要】为了评估和预测不同土地利用类型的生态服务价值,以宁夏回族自治区盐池县为例,对6类土地利用类型(耕地、林地、草地、盐碱地、荒漠和其他地)和其生态服务价值的变化情况进行了研究。
结果表明,1999—2004年草地和耕地转出量最大,总体以耕地转化为草地的面积多;2004—2010年,耕地和草地转出量最大,草地和耕地互相转换的现象还存在,并且小部分草地存在沙化现象。
2004年的总生态服务价值最大,整体呈先增后减的趋势。
1级类型服务项中调节服务和支持服务的比例较高,年际间变化不明显。
2级类型服务以土壤保持、生物多样性保持和气候调节3项为主。
总体上,各年间的林地和草地的贡献率最大。
【总页数】6页(P246-251)【关键词】马尔科夫预测;生态服务价值;土地利用;覆盖变化【作者】王海星;张克斌;王黎黎;王志述;陈泳宏【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】Q149【相关文献】1.宁夏盐池县土地利用变化对生态系统服务价值的影响 [J], 杨越;孙保平;哈斯;杜会石;赵岩;赵瑞2.宁夏盐池县土地利用变化对生态系统服务价值的影响 [J], 受梦婷;朱志玲;任凯丽3.宁夏盐池县土地利用变化对生态系统服务价值的影响 [J], 受梦婷; 朱志玲; 任凯丽4.宁夏盐池县荒漠草原区不同群落优势植物叶片-土壤生态化学计量特征 [J], 聂明鹤;沈艳;陆颖;王科鑫;张小菊5.基于RS和GIS的宁夏盐池县土地利用变化对生态系统服务价值的影响 [J], 杨越;哈斯;杜会石;孙保平;赵岩;赵瑞;孙百生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
县域土地生态时空变化与空间分异特征研究——以宁夏盐池县为例
第41 卷 第3 期Vol. 41 No. 3宁夏大学学报(自然科学版)JournalofNingxiaUniversity (NaturalScienceEdition )2020 年9月Sep2020文章编号：0253-2328（2020）03-0295-08县域土地生态时空变化与空间分异特征研究----以宁夏盐池县为例崔垚r 施永胜2*收稿日期：2019-11-02基金项目：国家重点研发计划子课题基金资助项目（2016YFC0500709）作者简介：崔4（1993—）,男，硕士研究生，主要从事土地利用评价及生态保护方面的研究.*通信联系人：施永胜（1978—）,男，高级工程师，主要从事国土资源管理信息化及土地管理政策研究，（电子信箱）shixcn@163 com（•中国地质大学 公共管理学院，湖北武汉 430074；2.宁夏回族自治区自然资源信息中心，宁夏银川 750002）摘要：全面掌握土地生态时空变化及空间分异特征，对加强土地生态管护、制定差别化的措施具有重要意义.研 究并构建基于理想点的土地生态状况评价模型，综合运用动态变化度、灰色关联度等方法，以村级尺度为评价对象，对宁夏盐池县2009—2017年土地生态状况动态变化及其驱动因子、空间分异特征及其主控因子进行深入分 析，得出宁夏盐池县研究期内土地生态变化空间分布情况及其主要影响因素，并提出合理化建议.关键词：土地生态状况评价；空间分异；灰色关联度；驱动因子分类号：（中图）F301.2文献标志码:A土地作为社会经济发展的核心要素，其生态功能 和价值不仅是土地资源可持续利用的核心，土地规 划、管理和保护的关键，更是粮食安全、生态安全的基础［1］.近年来，随着“三北”防护林、退耕还林还草以及“十二五”期间中南部生态移民等重大土地生态工程的实施，对干旱、半旱区的土地生态时空变化产生了 深远影响.对土地生态状况在时间序列、空间格局上的变化规律进行研究，可再现土地生态状况的时空变化过程，可为土地利用与生态管护提供依据,也对国 土开发空间格局优化、生态保护红线落地具有重要意义.近年来，众多学者在土地生态服务内涵［3］、土地 生态状况评价等方面做了大量的研究并形成了土地 生态环境评价（包括危险性评价、敏感性评价和质量评价尸8］、区域土地生态评价［］、土地生态退化评 价［10］、土地生态系统评价（包括结构和功能评价、稳 定性和可持续评价、服务功能评价）［11 12］、土地生态 风险评价、土地生态服务价值等［13 14］.张婷婷从系统的角度，将土地生态安全系统分为土地自然生态安全 系统、土地社会生态安全系统、土地经济生态安全系统，评价了黄石市土地利用变化的生态安全［15］ •王庆 日等从自然因素、社会因素和经济因素3个方面评价了西藏地区的土地利用生态安全［16］ •程伟等以生态 本底、生态服务、生态适宜性、生态干扰为目标层构建指标体系,对重庆市江津区燕坝村进行土地生态评价 研究［17］ •徐昌瑜从景观特征、生态服务功能和土地利用的社会经济效益及其协调度的角度出发进行土地 生态质量评价［18］ •封丹等从土地生态结构、功能、问题3方面分析广西大化县的土地生态质量［19］.胡喜生通过“力矩平衡点”法计算区域土地生态系统服务 价值的空间分布重心，并以此为基础，对福州市各县、 市（区）土地生态系统服务价值的时空分异特征进行分析［0］ •文献显示，研究土地生态状况的时空变化与 空间分异特征较少,基于系列国土数据评价土地生态时空变化较缺乏.笔者以处于西北生态脆弱区、干旱 与半旱交错区的宁夏盐池县为例，从村级尺度对盐池县2009—2017年土地生态状况的时空变化情况、影 响因子及空间差异进行研究，为后期根据不同区域特征制定差别化的生态保护措施、加强土地生态保护与 修复研究提供参考.1研究区概况盐池县位于宁夏的东部，地势南高北低,北接毛乌素沙漠,南靠黄土高原，处于半干旱区与干旱区的296宁夏大学学报（自然科学版）第41卷过渡地带,县境由东南至西北为广阔的干草原和荒漠草原，属典型的大陆性季风气候，光能丰富，热量偏少，受季风影响，降水主要集中在夏秋两季，年际变化大，气候干燥，蒸发强烈,年均蒸发量是年均降水量的6-7倍，自然降水是盐池县绝大部分农田、全部草原以及南部山区人畜饮水的主要来源.境内无大河流，南部地面径流有山水河、苦水河等季节性河流，中北部为内陆冲沟水系，南部和西南部为黄河水系的支沟,水资源大部分来自扬黄工程.境内土壤主要为灰钙土、风沙土,大多数土壤结构松散、肥力较低，土壤瘠薄，部分地区土壤的次生盐渍化严重.干旱、半干旱的气候特征,草原与荒漠草原的植被特征，以灰钙土与风沙土为主的土壤特征，缺乏河流和湖泊的地表水特征，严重依赖黄河扬水的特征，形成了盐池县干旱林草地与灌溉耕地插花分布的土地利用格局.2研究方法2.1数据来源及评价单元以盐池县2009—2017年的第二次土地调查及各年度土地利用变更调查成果数据、高分二号及北京二号卫星亚米级遥感数据、盐池县统计年鉴数据、耕地质量等别数据为基础，以盐池县域范围内的106个村（站）为评价单元进行研究.2.2研究方法2.2.1土地生态状况评估方法土地生态状况评估指标体系的构建,考虑综合和主导因素相结合、定性与定量指标相结合、刚性和弹性相结合、动态与静态相结合以及数据可获取性等因素，并结合研究区实际与专家论证结果，具体见表—在此基础上，通过极差标准化方法对指标数据进行标准化处理，研究并构建基于理想点的土地生态状况评价模型.通过最优组合赋权法确定土地生态状况评价指标的权重，并由此构建加权规范化决策矩阵，计算各评价单位（以村级为单位）的土地生态状况综合分值2.2.2土地生态状况动态变化分析通过动态变化度指数刻画各评价单元的土地生态状况变化情况：K=犝“二犝x⑴x—00%,（1）犝a T式中：K,为评价单元i的土地生态状况动态变化度；U ia,U i分别为标准化处理后第i个评价单元变化期初期与变化期末期的综合评价分值T为动态变化期的年限.表1盐池县土地生态状况评估指标体系准则层指标层元指标气候条件指数年降水量土地生态土壤条件指数立地条件土壤有机质含量有效土层厚度坡度高程植被状况指数植被覆盖度植物净初级生产力景观多样性指数土地利用类型多样性指数土地利用格局多样性指数斑块多样性指数土地生耕地比例态结构土地利用覆被/类型指数林地比例天然草地比例村镇绿地比例村镇水面比例土地沙化面积比例土地退化指数土地沙化程度土地生态土地盐渍化程度退化准则层生态用地[—]变化指数耕地年减少率林地年减少率草地年减少率土地生态生态压力指数人口密度人为影响指数建设准则层生态建设指数未利用土地利用率生态用地比例注:综合考虑数据可获取性及实地情况，结合现有文献对生态用地分类，文中生态用地指耕地、林地、草地、水域及湿地、公园与绿地、沙地、裸地.2.2.3土地生态状况变化驱动因素分析为深入分析土地生态状况的动态变化，揭示其成因与特征，通过灰色关联法对2009—2017年的土地生态状况变化主要驱动因子进行识别.灰色关联分析方法，根据因素之间发展趋势的相似或相异程度即“灰色关联度”，作为衡量因素间关联程度的一种方法.其计算步骤：1）确定反映系统行为特征的参考数列和影响系统行为的比较数列.反映系统行为特征的数据序列称为参考数列（土地生态状况综合得分），影响系统行为因素组成的数据序列称比较数列（指标因子）.2）对参考数列和比较数列进行无量纲化处理.由于系统中各因素的物理意义不同，数据的量纲也不一定相同，不便于比较，或在比较时难以得到正确的结论.因此在进行灰色关联度分析时，一般要对数据进行无量纲化处理.第3期崔垚等：县域土地生态时空变化与空间分异特征研究一一以宁夏盐池县为例2973）求参考数列与比较数列的灰色关联系数&（）.对于一个参考数列犡0，有若干个比较数列犡1,犡2,…,X”，各比较数列与参考数列在各个时刻（即曲线中的各点）的关联系数€,（）可由下列公式算出：&（犽）=I狔（丿—狓犻（/|+p max,max I狔（犽）一狓犻（/ |y（k）—x t（k）|+p maxmax|y（k）—x t（k）|'（2式中：p为分辨系数，一般为0-1,通常取0.5；min,min I狔（）一x,（）|为二级最小差，记为△min；maxmax I狔（丿一x（丿|为二级最大差，记为△max；狔（丿一狓（丿）为各比较数列犡曲线上的每一个点与参考数列犡0曲线上的每一个点差的绝对值，记为△犻（丿•所以关联系数&（丿也可简化：Uk丿=（3）△犻（丿十p△max4求关联度作为比较数列与参考数列间关联程度的数量表示，关联度的计算公式：r,=⑴空&（丿,（4丿”k-1式中：r,为比较数列X,对参考数列犡0的灰色关联度，或称为序列关联度、平均关联度、线关联度；该值越接近1,说明相关性越好.5）关联度排序.因素间的关联程度，主要用关联度的大小次序描述，而不仅是关联度的大小.将犿个子序列对同一母序列的关联度按大小顺序排列,便组成了关联序，记为X｝,它反映了对于母序列来说各子序列的“优劣”关系.若r0,〉r。
生态脆弱区土地利用格局变化及其环境效应——以宁夏回族自治区中部干旱带为例
生态脆弱区土地利用格局变化及其环境效应——以宁夏回族自治区中部干旱带为例贾科利;姚玉玲;郭占军;叶蔚【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2011(31)6【摘要】基于遥感、GIS技术、景观生态学及层次分析方法,以宁夏回族自治区中部干旱带为研究区,利用1978年MSS以及1987,1996,2007年的TM/ETM遥感影像为数据源,对该区域近30a来土地利用格局变化及环境效应进行了分析。
结果表明,30a来该区耕地和建设用地有不同程度的增加,新增耕地主要来自未利用土地和草地,建设用地面积的增加主要来源于耕地和未利用土地;耕地和未利用土地向林地、草地转化是林地和草地面积增加的主要来源。
由于受人类活动的干扰,研究区土地利用景观结构发生了较大变化,土地利用格局变化产生了景观破碎化,景观异质性增加,生态环境退化等生态效应。
但20世纪90年代中后期以来,在以还林还草、禁牧及水利等综合治理工程为核心的生态环境治理措施调控下,土地利用结构得以调整,植被覆盖增加,区域生态环境质量逐步得以改善。
【总页数】6页(P218-222)【关键词】生态脆弱区;土地利用变化;环境效应;宁夏回族自治区中部;干旱带【作者】贾科利;姚玉玲;郭占军;叶蔚【作者单位】宁夏大学资源环境学院【正文语种】中文【中图分类】F301.24【相关文献】1.生态脆弱区土地利用时空格局变化分析——以宁夏中部干旱带为例 [J], 贾科利;张俊华2.中国西北生态脆弱区生态价值量与生态补偿研究——以宁夏中部干旱带8县区为例 [J], 张娅莉3.沙漠边缘脆弱区土地利用变化及其生态环境效应:以毛乌素沙漠南缘盐池县为例[J], 刘淑琴;白存琳;边振;安天宇;夏朝宗;侯瑞萍;陈健;张明;张克斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第26卷 第6期2007年11月地 理 研 究GEO GRA P HICAL RESEA RC H Vol 126,No 16Nov 1,2007 收稿日期:2007201209;修订日期:2007205224 基金项目:国家科技攻关项目(2002BA517A1124) 作者简介:吕晓芳(19782),河北人,博士研究生。
主要从事景观生态与土地利用研究。
E 2mail :xflv @pku 1edu 1cn宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应———以宁夏盐池县为例吕晓芳1,3,王仰麟1,3,张镱锂2,申元村2(11北京大学环境学院,北京100871;21中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;31北京大学深圳数字城市与景观生态研究中心,深圳518055)摘要:以宁夏中部生态脆弱区典型县为研究对象,利用1985、1995、2000年三期TM 影像提取的土地利用数据,基于GIS 空间统计分析功能,结合土地利用指数及分形模型、景观破碎度等景观分异测度指数,探讨近20年来该县土地利用时空分异特征及其沙漠化响应,结果表明:①土地利用变化整体上表现为中低覆盖度草场减少,林地为先破坏而后治理;②1985～2000年沙地扩展区域从北部风沙地貌区转移到中部波状高原区,尤其是扬黄灌渠附近需加强管理和防治;③草场沙化比例最大,中覆盖度草场沙化集中在北部农作活动密集区,其沙化斑块连通性强,低覆盖度草场沙化大部分紧临原沙地,受自然因素干扰更为明显;④中、低覆盖度草场斑块不稳定性程度较高,中覆盖度草场属该区域中对自然条件变化和人为干扰最为敏感的类型,需要加强管理和建立科学的生态恢复重建格局。
关键词:宁夏中部生态脆弱区;分形模型;土地利用动态度;沙漠化;盐池县文章编号:100020585(2007)06211562101 引言 近年来,人类土地利用方式的改变导致对依附于土地的地球表层系统的影响日益突出,如土地沙漠化、水土流失、全球性气候变化等,土地利用变化过程及其环境响应逐渐引起人们广泛关注[1～6]。
学者们主要探讨了土地利用变化对生态环境[7]、生态安全[8]、土壤性质[9]、土壤侵蚀[10]、自然灾害[11,12]、生物多样性[13]等方面的影响及其响应,该研究对科学利用有限土地资源及制定针对性的环境保护策略具有重要意义。
但由于土地利用要素作用的非线性和多方向性、土地利用变化模式的空间异质性[1]、环境响应的滞后性、复杂性等使得在研究中应用模型,系统、综合地对土地利用变化过程和环境响应的研究还处于探索阶段,尤其对生态脆弱区沙地景观演化的响应研究。
由于自身环境条件脆弱,大多是社会经济水平相对落后、以农业土地利用为主的地区,人们长期不合理的土地利用方式导致沙漠化问题日益突出[14]。
目前有学者针对该类区域脆弱的生态环境对某类土地利用方式如采矿[15]、公路建设[16]及防护林建设[17]等的响应,通过对降水、植被盖度、土壤质地等一系列环境因子反应特征的研究,建立两者之间的关系。
但以景观演变的时空分布特征为线索,综合、系统地探讨区域内特定土地利用方式变化及其沙漠化演变之间的耦合关 6期吕晓芳等:宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应1157 系还有待进一步探索,这对于科学合理地进行农业土地资源空间布局具有重要价值。
宁夏盐池县中北部存在荒漠化潜在威胁,虽然当地政府投入大量人力、财力,但因自然和人为因素的干扰,使得当地土地沙化问题日趋严重,有些地方甚至已经达到难以恢复和治理的程度。
随着地区经济发展需求压力不断增大,该县农业经济持续发展与生态重建正面临严峻考验。
本文从其近20年的土地利用动态变化空间分异特征入手,采用分形模型与景观空间分异模型,探讨该县土地利用时空分异特征及其沙漠化响应,以期为新农村图1 盐池县地理区位图Fig 11 Geographical location of Yanchi County 建设中制定区域发展战略和生态重建格局提供科学依据。
2 研究区概况 盐池县地理位置为106°30′～107°47′E ,37°04′～38°10′N 之间,位于宁夏回族自治区东部(图1),总面积7130km 2。
其东北为内蒙古自治区鄂托克前旗,东南与陕西省定边县、甘肃省环县相邻,西部与同心、灵武两县邻接,属于北方农牧交错带的西部边缘区。
该县地处干旱半干旱温带大陆性气候区,干旱少雨,冬春两季风大沙多,地表植被类型以荒漠草原为主,植被覆盖率仅为10～15%。
该县农业生产的总体特征为以牧为主,农、林、副业等相结合,农业生产极不稳定,2000年全县国内生产总值为10113亿元,农民家庭人均纯收入仅1136元[18]。
3 数据来源和研究方法311 数据与处理 本研究采用的基础数据有:中国科学院资源环境科学数据中心据1985、1995、2000年TM 影像分别提取的三期1∶100000土地利用矢量数据(该分类系统包括三级土地利用分类,其中一级土地利用类型分为:耕地,林地,草场,水域,城乡、工矿及居民用地,未利用土地6类)。
矢量数据还包括该县1∶100000的地形图和土地资源图[19],沙漠防治区划图及野外采集的GPS 数据等。
统计资料包括该县1991～2000年分乡镇农业经济统计资料[20]、1990～2000年该县治沙站观测资料及“三北”防护林局提供的防治沙漠化等方面研究报告中相关统计数据及部分农户调查数据。
312 研究方法 在Arcgis 平台上提取并整理土地利用变化数据、沙地景观数据。
具体步骤:利用Arcgis 空间叠加分析功能对三期土地利用数据进行分类叠加后,重建多边形拓朴;利用GIS 的空间分析和统计分析功能,从PA T 表中提取属性代码、地类面积等信息,结合ARCV IEW 及EXCEL 软件,得到所需土地利用斑块矢量数据。
在描述盐池县土地利用时空分异时采用的模型包括:可表达区域一定时间范围内某种土地利用类型数量变化的单一土地利用动态度[21]模型。
景观指数模型[22]选取了反映土地利用变化斑块数量的斑块密度指数(patch density );反映斑块粒度化程度的平均斑块面积指数;反映扩散过程(能流、物流和物种流)可能性的边界密度指数(perimeter densi 2ty );反映景观面积异质性的景观破碎度指数;反映沙化斑块形状复杂性程度的分形维数。
其中分形维数指数用以解释具有破碎的和不规则的几何结构的现象,目前该指数在城市扩 地 理 研 究26卷1158展、土地利用动态研究中应用很广[23,24]。
利用分形维数对不规则沙地景观的扩散方向及程度分析,可更接近客观描述沙地景观对土地利用变化的响应。
本文采用的该指数模型为适用于景观斑块空间维度测算(周长和面积)的拓展后模型。
具体如下: ①斑块密度指数(km2・个-1)=景观斑块总数/景观总面积 ②边界密度指数(km-1)=景观总周长/景观总面积 ③景观破碎度指数: FN1=(N p-1)/N c 式中:FN1为景观破碎度,N p为景观斑块总数,N c为景观面积。
④分形维数指数: ln A(r)=2ln(P(r)+C)D 式中:D为沙化斑块的分形维数;A(r)为沙化斑块面积,P(r)为斑块周长,C为常数(截矩)。
D值反映沙地斑块的复杂性,理论值域为1～2[24],当D=1时,边界最规则,当D值越大表明沙化景观结构越复杂,边界越不规则。
当D=115时,表明沙化景观处于布朗随机运动状态,越接近该值,稳定性越差;当D>115时,沙地景观处于极不稳定的复杂状态,更为脆弱。
4 结果与分析411 土地利用变化的时空分异特征 通过对比分析表1与图版2图2盐池县1985～2000年的土地利用状况,结果表明:表1 盐池县1985～2000年土地利用结构及动态度指数T ab11 Land use structure and its dynamic index of Yanchi County,198522000耕地林地草场水域建设用地未利用土地1985年面积(hm2)16448010236916110379325126969199788411685392141 1985年结构(%)241375147561200114111712165 1995年面积(hm2)16915319432077137370093119849121881912793974166 1995年结构(%)251064175541830113113113192 2000年面积(hm2)196599180343241333453071301125129797012489640195 2000年结构(%)291135109511160117111813128 1985～1995年土地利用结构变化(%)0169-0172-1137-010*********土地利用动态度(%)0128-1131-0124-112411191100 1995～2000年土地利用结构变化(%)41070133-31670104-0113-0164土地利用动态度(%)31251140-11346150-1193-0192 1985～1995年间土地利用结构在总体趋势上变化率均小于2%。
具体表现为:草场面积减少,且多转变为平原旱耕地、沙地。
从其细化结构来看,中覆盖度草场转变最多,主要流转为沙地和低覆盖度草场,低覆盖度草场流转为沙地或少数改造为林地,其中位于鄂尔多斯缓坡丘陵流沙带附近的县域北部和中部地区草场变化的斑块面积最大,在沙地周围的草场潜在沙化威胁最大。
虽然该县在上世纪80年代中期曾投入大量人力、物力进行沙漠化监测和治理,但由于自然条件恶劣、未加强对中覆盖度草场的保护和管理,加之人口压力等社会因素,使得该区域草场退化相当严重;林地面积减少近4850公顷,土地利用动态度最大,且变化的斑块较破碎,多集中在北部,该区浅层地下水条件较好,适宜林木 6期吕晓芳等:宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应1159 生长[25],但在该时期内流转为旱耕田和中低覆盖度草场,还有少量转变为沙地;期间耕地面积增加了近4700公顷,其增加的斑块在各土地利用类型中最为破碎,分散在该县中南部地区。
80年代中期至90年代中期,农业生产过程中开垦草场的现象突出,还有北部少量林地的开垦;未利用地面积增加较多,且82183%都是沙地,其余为少量盐碱地和沼泽地;居民、工矿及城乡建设用地增加不多,集中在北部地区,多为城镇建设用地。
1995～2000年间变化相对较大,其中草场面积减少和耕地面积增加幅度大。
具体表现为:耕地面积5年内净增4107%,是前10年增长率的6倍左右,转为耕地的斑块比前一个研究阶段面积更大,范围更集中,主要分布在西北部和中部,这与该区相对高的人口自然增长率及宁夏引黄灌渠的建设有关,当地以开垦中覆盖度草场为主,占总耕地增加面积的53120%,低覆盖度草场开垦近23189%;林地面积略有增加,多灌木林地,分布在中北部沙地附近,是当地较成熟的防沙化生物工程措施之一;草场面积减少幅度大,多分布在北部和中部灌渠附近,西南部也有斑块密度较大的草场减少,其流向主要是丘陵旱耕地,近10%的草场退化为盐碱地和沙地,还有部分草场被用于农村居民点住宅建设;水域面积增加快,其土地利用动态度达615%,体现了当时水利工程设施扩建的效果。