人类活动影响下科尔沁沙地沙漠化动态的敏感性分析及-应用生态学报
库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子分析
库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子分析【摘要】本文通过分析库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子，揭示了该地区地温变化的规律和影响因素。
地温变化呈现出明显的季节性和日变化特征，同时受气候变化、人类活动和植被覆盖等因素的影响。
在气候变化方面，气温的升高会导致地温的上升；人类活动如城市化和工业化也会对地温产生影响；而植被覆盖则可以减缓地表温度的上升。
通过对这些影响因子的分析，我们可以更好地理解库布齐沙漠地温变化的机制，为未来的研究和防灾减灾提供参考依据。
未来需要进一步深入研究库布齐沙漠地温变化的影响机制，以便更好地应对气候变化所带来的挑战。
【关键词】关键词：库布齐沙漠、地温变化、影响因子、气候变化、人类活动、植被覆盖、研究总结、未来展望。
1. 引言1.1 研究背景库布齐沙漠，位于中国内蒙古自治区境内，是我国最大的沙漠之一。
近年来，随着全球气候变暖，库布齐沙漠地温呈现出明显的变化，给当地生态环境和人类活动带来了一定影响。
研究库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子，对于更好地了解沙漠气候环境的演变规律，保护生态环境，进行合理规划和利用资源具有重要意义。
地温是描述地表温度特征的一个重要参数，它受多种因素的影响而发生变化。
通过深入研究库布齐沙漠地温的变化规律及其影响因子，可以为相关领域的研究提供参考，促进沙漠地区的可持续发展。
本文旨在深入分析库布齐沙漠地温的变化特征和影响因子，为进一步研究该地区的生态环境和气候变化提供科学依据。
1.2 研究目的研究目的是对库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子进行深入分析，探讨库布齐沙漠地温变化的规律性和影响机制，为沙漠地区气候变化研究提供科学依据。
通过对地温变化特征的分析，揭示库布齐沙漠地温变化的空间分布及变化趋势，为深入理解沙漠地区地温变化提供参考。
通过影响因子的分析，探讨气候变化、人类活动和植被覆盖等因素对地温的影响程度，为探讨地温变化的驱动力和机制提供科学依据。
通过本研究的目的，旨在为库布齐沙漠地区的环境保护和资源可持续利用提供科学依据，为应对气候变化和环境变化提供理论支持。
人教版2024年高考一轮复习地理考点《生态环境脆弱区的综合治理-检测试题》(解析版)
考点052 生态环境脆弱区的综合治理一、选择题贵州省西部的草海（如图所示）属封闭型的岩溶湖泊，是国家级自然保护区，湿地内仅有几条季节性溪流发育。
70万年来，在青藏高原整体抬升的背景下，草海湿地西部地形抬升，湖泊面积及中心位置不断变化。
近5000年，草海流域气候经历温湿期和干凉期的交替变化，现在正处于干凉气候末期。
据此完成下列各题。
1．70万年来，西部地形抬升对草海湖泊面积及中心位置的影响是面积缩小，位置西移B．面积扩大，位置东移C.面积缩小，位置东移D．面积扩大，位置西移2．研究显示，与温湿期相比，现代草海湖中动物数量及种类较少，原因是A．湖泊面积增大，水温较高B．湖泊面积减小，水温较低C．湖泊面积增大，水温较低D．湖泊面积减小，水温较高3．一定流域岩石在风力水力热力和重力等作用下往往要被侵蚀和输移，被侵蚀的岩石经过输移过程中的冲淤变化，到达流域出口断面的泥沙数量称为该流域的产沙量。
据此并读图，完成下题。
下列说法正确的是A．地表植被覆盖率越高，年产沙量越少B．湿润和半湿润地区的年产沙量比干旱和半干旱地区少C．湿润地区流域岩石化学风化作用显著，产沙量最大D．年产沙量荒漠草原地区大于森林草原地区土地荒漠化是指风沙侵蚀和水土流失的发展，最终导致土地生产力长期丧失，形成如同荒漠般的景观。
下图是我国内陆某地区图，读图完成下面小题。
4．形成图中地区荒漠化最主要的自然原因是A．位于内陆，气候干旱B．地球变暖，气候异常C．地球运动，地形上升D．过度开发，水土流失5．20世纪50年代以来，该地区荒漠化加剧的主要原因是农业灌溉B．人口压力大和人类活动不当C．矿产资源开发D．气候异常下图是我国西北地区图。
读图，完成下面小题。
塞罕坝历史上被称为“千里松林”，后期因掠夺性的采伐、连年不断的山火和日益增多的农牧活动，使这里的树木被采伐殆尽，变成了沙地荒原。
通过塞罕坝两代人近50年的艰苦奋斗，森林覆盖率提高到80%，营造成集中连片的林海。
科尔沁沙地少花蒺藜草不同生育时期生理适应性的研究
科尔沁沙地少花蒺藜草不同生育时期生理适应性的研究马金宝】，张永莉】，田迅2,周立业1(1.内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽028000；.内蒙古民族大学生命科学与食品学院，内蒙古通辽028000)摘要：为探究不同生育时期入侵植物少花蒺藜草(Cenchrus pauii f lorus)在科尔沁沙地的生理适应特性，采用随机取样法在自然条件下采集各生育时期少花蒺藜草茎叶及根，测定生理指标。
结果表明:各生育时期少花蒺藜草生理指标含量明显不同，与其他生育期相比，苗期植株的相对电导率(REC)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)、过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)含量及酶活性都达到最大；分蘖期，植株的REC、SP、Pro、CAT及POD的含量和酶活性较苗期呈下降趋势，Pro含量最低，为0.039 mg/g，REC达到最大，为241.32U/(g-h)；开花期，植株的SP含量、POD活性最小，分别为3.57 mg/g、2145U/mg,SOD活性达到最大，为394.31U/g；可溶性糖(SS)和丙二醛(MDA)含量在全生育时期变化不明显。
关键词：少花蒺藜草；适应性；生理指标；田间含水量中图分类号：S459；Q944文献标志码:A文章编号=1009-5500(2020)06-0052-07DOI：1013817/jcnkicyycp202006008生态环境对植物的长期作用影响了植物的生理特性，使植物形成了适应当地环境的生理调节特征［1］。
在干旱地区，水分是限制植物生长的主要环境因子，植物对干旱环境的适应性是形态结构、生理和生化等多方面综合的结果［］。
地处我国北方半干旱农牧交错带东南端的科尔沁沙地，是全球变化响应的极端敏感区,自然环境变化频繁，降水量少且降水的季节间及年际分布不均匀，也是沙漠化最为严重的地区之一［］。
少花蒺藜草为一年生草本植物，广泛生长于科尔沁沙地,是一种恶性入侵杂草，自1983年在科尔沁沙地出现以来，由点向面迅速蔓延，侵占了许多草地、农田，危害面收稿日期：2020-01-20；修回日期：2020-03-16基金项目：国家自然科学基金(替代牧草对少花蒺藜草生态竞争效应及机制31460634)作者简介：马金宝(1996-),男，内蒙古自治区赤峰市人，硕士研究生。
科尔沁沙地不同氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性
摘 要 ： 了 阐 明不 同生 境 和不 同 功 能 型 植 物 的 光 合 作 用 与水 分 利 用 特 征 ， 着 土 壤 全 氮 逐 渐 降 低 的梯 度 ， 取 了 丘 为 沿 选 间草 地 （Ｄ 、 Ｉ Ｇ） 固定 沙 丘 （ Ｄ） 半 固定 沙 丘 （Ｆ ） 半 流 动 沙 丘 （ ＭＤ 和 流 动 沙 丘 （ ） 个 典 型 的 生 境 ， 定 了 ５ Ｆ 、 ＳＤ 、 Ｓ ） ＭＤ 五 测 个生境上共 ３ ５种 植 物 （ 些植 物 种 分 布 在 多 个 生 境 ） 气 体 交 换 特 征 ， 有 的 并从 生 活 型 、 合 作 用 途 径 和 固 氮 生 理 特 性 光 方 面 划 分 植 物 功 能 型 进行 分 析 。结 果 表 明 ， 着 土 壤 氮 素 逐 渐 降 低 ， 生 境 植 物 的 净 光 合 速 率 （ 、 分 利 用 效 率 随 各 Ｐ ）水 （ ＵＥ 和 潜 在 水 分 利 用 效 率 （ ＵＥ ） 呈 降 低 趋 势 ， 是 Ｐ Ｗ ） Ｗ 均 但 在 Ｉ Ｇ、 Ｄ 和 Ｓ Ｄ之 间 ， Ｓ Ｄ Ｆ Ｆ 与 ＭＤ 和 ＭＤ 之 间 差 异 均 不 显 著 ， ｕＥ和 ｗ ＵＥ 在 Ｉ Ｇ 和 Ｆ 之 间 ， ｗ Ｄ Ｄ 以及 Ｓ Ｄ、 ＭＤ 和 ＭＤ 之 间 差 异 均 不 显 著 。禾 本 科 草 本 的 Ｐ 、 ＵＥ Ｆ Ｓ Ｗ
容 ， 引。
关 于生 境对植 物 光合 作用 影 响 的研 究 ， 主要 集 中在个 别 物种上 ， 不 同生境 植物 的研 究较少 。蒋高 明 和何维 对 民［ 研究 认 为 ， 随着生 境 由湿 到干 ， 如从 湿地 、 地 、 滩 固定沙 丘 至流 动沙 丘 ， 合作 用和 蒸腾 作用 呈减 弱 的趋势 ， 光 而 水 分利用 效 率则呈 升 高 的趋势 。科 尔沁 沙地 上沿 着不 同生境 土 壤 氮含 量 逐渐 降 低 ＿ ， 素 可 能是 限制 植 物生 长 ５氮 ］
库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子分析
库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子分析【摘要】库布齐沙漠地温变化是受多种因素影响的复杂现象。
本研究旨在分析库布齐沙漠地温的变化特征，并探讨影响地温变化的因素。
通过对气候变化、人类活动以及地表覆盖变化对地温的影响进行分析，揭示了这些因素对地温的影响机制。
研究发现，气候变化是库布齐沙漠地温变化的主要影响因素之一，人类活动和地表覆盖变化也对地温有一定的影响。
在未来研究中，应该综合考虑这些因素，深入探讨其相互作用，为更好地理解库布齐沙漠地温变化提供参考。
该研究有助于为相关地区的生态环境保护和应对气候变化提供科学依据。
【关键词】库布齐沙漠、地温变化、特征分析、影响因子、气候变化、人类活动、地表覆盖、主要特征、综合分析、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景库布齐沙漠位于中国内蒙古自治区与蒙古国接壤的地区，是我国最大的沙漠之一。
随着全球气候变暖，沙漠地区的地温变化受到了越来越多的关注。
库布齐沙漠地温变化对当地生态环境、人类活动和气候变化都有着重要影响。
研究表明，库布齐沙漠地温在过去几十年里呈现出明显的变化趋势。
随着气候变暖，沙漠地区的地表温度越来越高，出现了更多的热浪事件，对当地生态系统和人类健康构成了威胁。
研究库布齐沙漠地温变化的背景下，不仅可以更好地了解沙漠地区的气候特点和变化规律，还可以为当地的生态保护和气候调控提供科学依据。
本研究旨在通过对库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子的分析，探讨其对当地生态环境和人类活动的影响，并为未来的研究和相关政策提供参考依据。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子进行综合分析，探讨地温变化的规律性和影响因素。
具体来说，我们旨在揭示库布齐沙漠地区地温的变化趋势和变化规律，进一步探讨气候变化、人类活动及地表覆盖等因素对库布齐沙漠地温的影响机制，为库布齐沙漠地区的环境保护和资源管理提供科学依据。
通过深入研究库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子，我们希望为解决沙漠化土地的治理和生态环境保护提供理论支持，并为未来更好地应对气候变化和人类活动对地温的影响提供科学建议。
围封对阿尔乡沙化区域生态恢复潜力综合评价
摘 要： 阿尔乡与 内蒙古科 左后旗相毗邻 ， 是科 尔沁沙地南缘 的一部分。随着人类过度的放牧 和不合理的土地利用， 土地 沙化现象愈 演愈烈 ， 围栏封育以其投 资 少， 易实施 的特 点成 为治理 沙化现 象的 主要措施 。本 文以阿尔 乡围封的 沙化 土地为研 究区域 ， 用恢 复生 态 运 学、 物生态学和 土壤学等 多学科理论 ， 植 通过 野外调查 、 室内试验及数据统计分析等 多种手段 ， 用综合指数 法对生态恢 复潜力进 行综合 运 评价 ， 实了围栏封育对阿 尔乡沙化 区域的生 态恢复效应显著 ， 证 揭示了围栏封育对该 区域生态恢复的潜力。 关键词 ： 围栏 封 育 ； 沙化 土 地 ； 态恢 复 潜 力 ； 合 指 数 法 生 综
ｍｅ ｓ ｒ ｆ ｄ ｓ ｒ ｆｃ ｔ ｎ ｄ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｎ ａ ｙ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｈ ｓ ｓｕ ｙ ｉ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｗｈ ｃ ｓ ｅ ｃ ｏ ｅ ， ｕ ｉ ｇ ｒ ｓｏ ａ ａ ｕ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔ ａｉ ｕ ｏ ｌ ｗ ｃ ｓ ｉ ｉ ｏ ａ ｄ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔ ．Ｔ ｉ ｔ ｄ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｈ ｉ ｎ ｌ ｓ ｄ ｓｎ ｔ ｒ — ｏ ｅ ｔ ｎ ｅ ｏｏ ｙ ｌｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｓ ｉ ｓ ｉｎ ｅ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｐ ｔ ｎｉ ｌ ｏ ｃ ｌｇｃ ｌ ｒ ｓｏ ａｉｎ ｆ ｒ ｅ ｃｏ ｉｇ ｂ ｓｎ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅ ｉ ｄ ｘ ｉ ｃ ｌｇ ，ｐ ａ ｔ ｅ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｏｌ ｃ ｅ ｃ ｏ ｅ ａｕ ｔ ｈ ｏ ｅ ｔ ｆ ｅ ｏｏ ｉａ ｅ ｔ ｒ ｔ ｏ ｎ ｌｓｎ ｙ ｕ ｉｇ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｎ ｅ ｏ ａ ｏ
科尔沁沙地不同环境条件下植物叶凋落物CO_2释放研究
文章编号: 1001-4675(2008)04-0519-06科尔沁沙地不同环境条件下植物叶凋落物CO2释放研究3孟庆涛1,2, 李玉霖1, 赵学勇1, 赵玉萍1,2, 罗亚勇1,2 (1中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000;2中国科学院研究生院,北京 100039)摘 要:采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验,对不同生境土壤、土壤水分及温度作用下叶凋落物释放CO2的情况进行了初步研究。
结果表明:①在培养的前4d,土壤水分含量越高,叶凋落物释放C O2的速率越快;而从整个培养期来看,沙地中较低的含水量对叶凋落物释放CO2的速率无显著的影响。
②在流动沙地和半流动沙地的生境中,凋落物释放CO2的总量高于丘间低地和固定沙地。
③叶凋落物释放CO2速率与环境温度呈显著的正相关(F=0.7316,P<0.01)。
在10℃,20℃以及30℃条件下,CO2的释放速率均较为平稳,而在40℃时0～16d呈现出明显逐步加快的趋势,在17～24d则缓缓下降并趋于平稳。
关键词:科尔沁沙地;枯枝落叶;土壤含水量;沙漠化;温度;C O2释放中图分类号:S153.6 文献标识码:A 凋落物是指在生态系统内,由地上植物组分产生并归还到地表面,作为分解者的物质和能量来源,借以维持生态系统功能的所有有机质的总称〔1〕。
凋落物在沙地生态系统中起着重要的作用。
一方面,它可向土壤中输入养分,恢复退化地区的土壤生产力〔2〕;另一方面,凋落物的存在可以减少雨水对地面的直接冲击,截流降水,增加土壤水分含量,对减少水土流失起到重要的作用〔3〕。
凋落物的分解是生态系统碳循环中的重要一环,会对陆地生态系统碳平衡造成影响〔4〕。
凋落物的分解受到微生物、土壤动物、气候和环境等生物因子和非生物因子的影响〔5〕。
其中,温度、土壤性状等非生物因子对凋落物分解的影响一直都是研究的热点。
一般高温多雨季节分解速率快,秋冬干冷季节分解减慢〔6〕,并且随海拔升高、气温降低,凋落物的分解速率呈指数降低〔7〕。
《2024年乌兰布和沙漠生态系统服务与居民福祉关系》范文
《乌兰布和沙漠生态系统服务与居民福祉关系》篇一一、引言乌兰布和沙漠，位于我国西北地区，是一个具有独特生态系统的沙漠地带。
沙漠生态系统不仅为当地居民提供了丰富的资源，还对维护区域生态平衡、保护生物多样性具有重要作用。
本文旨在探讨乌兰布和沙漠生态系统服务与居民福祉的关系，以期为沙漠地区的可持续发展提供参考。
二、乌兰布和沙漠生态系统服务1. 维护生态平衡：乌兰布和沙漠生态系统通过其独特的自然条件，如风化作用、降雨等，维持了地区生态平衡。
此外，沙漠中的植被、动物等生物群落也为地区生态平衡提供了重要支持。
2. 资源供给：沙漠地区虽然水资源相对匮乏，但依然为当地居民提供了丰富的自然资源，如风能、太阳能等可再生能源。
此外，沙漠中的动植物资源也为当地居民提供了食物、药材等资源。
3. 环境调节：乌兰布和沙漠生态系统在调节气候、减轻自然灾害等方面发挥着重要作用。
例如，沙漠中的植被能够减少风沙的侵蚀，降低风蚀对土地的破坏，从而保护农田和生态环境。
三、居民福祉与乌兰布和沙漠生态系统的关系1. 生存与发展：乌兰布和沙漠生态系统的资源供给为当地居民提供了生存的基础。
同时，通过发展可再生能源、生态农业等产业，促进当地经济发展，提高居民的生活水平。
2. 生态环境质量：良好的生态环境质量是提高居民福祉的重要因素。
乌兰布和沙漠生态系统的环境调节功能为当地居民提供了舒适的居住环境，减少了自然灾害的影响。
3. 文化传承：乌兰布和沙漠地区的独特生态环境孕育了丰富的民族文化。
保护和传承这些文化，有助于提高当地居民的归属感和幸福感。
四、促进乌兰布和沙漠生态系统与居民福祉的协调发展1. 保护生态环境：加强乌兰布和沙漠生态系统的保护，维护其生态平衡，防止土地荒漠化。
2. 发展绿色产业：通过发展可再生能源、生态农业等绿色产业，促进当地经济发展，提高居民收入水平。
3. 传承民族文化：保护和传承乌兰布和沙漠地区的民族文化，提高当地居民的归属感和幸福感。
内蒙古人类活动强度与生态系统服务价值的时空关联性分析
内蒙古人类活动强度与生态系统服务价值的时空关联性分析郭朝勒格日【期刊名称】《地理科学研究》【年(卷),期】2024(13)1【摘要】生态系统为人类日常生活提供了许多基本生态系统服务,揭示人类活动强度与生态系统服务价值的关系对内蒙古不同区域协调人地关系、生态系统的改善以及地区可持续发展都具有十分重要的指导意义。
本研究以内蒙古为研究区域,结合2000~2021年遥感数据和社会经济统计数据,以夜间灯光、人口密度和土地利用数据等作为数据源表征人类活动强度,用修正后的陆地生态系统服务单位面积价值当量表,来对生态系统服务的价值进行量化,并采用双变量空间自相关与地理加权回归模型,来研究人类活动强度与生态系统服务价值间的时空关联性。
结果表明:(1) 2000~2021年内蒙古人类活动强度呈缓慢增强趋势,中部最高、西部最低及东部较高的空间分布特征;(2) 2000~2021年内蒙古的生态系统服务总价值从14140.86亿元上升到14215.87亿元,变化量为75.01亿元;内蒙古生态系统服务价值的空间异质性显著,呈由东到西递减的空间分布特征;(3) 内蒙古人类活动强度与整体生态系统服务价值呈现正相关性,在东部草原森林生态良好区与中部草原生态均衡区两者呈现正相关性,在西部沙漠生态环境脆弱区两者呈现负相关性;研究发现内蒙古人类活动强度与生态服务价值在不同区域的背景下具有较大差异,不同地域类型中两者的关系呈现不同的关联性。
【总页数】14页(P153-166)【作者】郭朝勒格日【作者单位】内蒙古师范大学地理科学学院呼和浩特【正文语种】中文【中图分类】G63【相关文献】1.生态系统服务价值与人类活动强度关联性分析及权衡——以淇河流域为例2.基于四象限模型的生态系统服务与人类活动强度关联性分析——以皖南国际旅游文化示范区为例3.生态系统服务价值时空变化和权衡及其与人类活动强度关联性分析——以慈利县为例4.托克托县生态系统服务价值与景观生态风险时空变化及其关联性5.汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
毛乌素沙地近三十年间沙漠化进程及驱动因素——以乌审旗为例
162毛乌素沙地近三十年间沙漠化进程及驱动因素——以乌审旗为例金海峰1，刘浩然2，呼木吉勒图3，陈亚峰31.内蒙古环保投资在线监控有限公司；2.内蒙古大学生态与环境学院；3.鄂尔多斯市乌审旗林业和草原局我国是沙漠化、水土流失程度非常严重的国家。
从2014年的数据中可以看出，我国沙漠化区域总面积占我国陆地国土面积近30%。
所以对于沙漠化防治工作的高度重视是理所当然的。
毛乌素沙地位于内蒙古自治区鄂尔多斯市最南部，特点为生态环境较为脆弱，受沙漠化的影响十分严重，同时也是我国沙漠化研究的热点区域之一。
根据党的相关会议，我们可以看到，“五位一体”战略布局中已经将生态文明建设纳入到国家级战略高度，并制定了关于人与自然之间的新模式。
2018年，党和国家又提出生命共同体这一概念，并对我国新形势下生态文明提出了指导性方针政策。
充分表明我国对于生态文明建设与保护的重视程度，对于祖国北疆亮丽风景线的美好渴望。
一、研究区概况乌审旗位于我国内蒙古自治区鄂尔多斯市最南部，面积约4.2万km 2，是我国北方重要的农牧交错带——毛乌素沙地的腹地 (108° 17’ 36” E - 109° 40’ 22” E，37° 38’ 54” N - 39° 23’ 50”N)，同时也是我国非常重要的平原领域生态屏障。
该区域是我国比较典型的中温带半干旱区大陆性季风气候，年均温度在8℃左右，其中1月平均温约为-8 ℃，7月平均温约为24 ℃，年降水量约300 mm。
海拔在1300 m 左右，地势由西北向东南倾斜。
植被类型主要为沙生植被，此外还有草甸植被、沼泽植被、隐域性植被，河流地貌较为稀少。
面积约11650 km 2，人口约10万人。
下辖5个镇、1个苏木。
该区域生态环境较为脆弱，受沙漠化影响较为敏感，在时间、空间层面兼具有不稳定特性。
且多民族之间相互交融，并由此出现多种相应的土地利用决策，造成该区域土地利用方式的多样化和复杂化，同时也对该区域生物多样性造成巨大威胁。
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人类活动影响下科尔沁沙地沙漠化动态的敏感性分析及灰色预测3张佳华33 王长耀 (中国科学院遥感应用研究所,北京100101)【摘要】 利用90年代1¬25万和1¬50万的TM 遥感影像及GIS 获得的数据,结合该区70、80年代遥感调查数据,分析了科尔沁地区6个县的土地覆盖类型和潜在沙漠化动态及敏感因子.结果表明,1980～1990年该区的沙化面积从53%扩大到70%,林地下降10.7%,草地增加8.38%,主要为低覆盖草地.由于10年来人口密度增加了10人・km -2,耕地平均增加了7%,人口增加和活动是土地覆盖变化的敏感性因子.分析该区沙漠化的自然因素表明气候变化导致沙漠化的正逆过程,人类活动是近代该区沙漠化加剧的直接原因.灰色预测表明该地区2000年以后人口增加,而沙漠化呈增加和减少两种趋势.关键词 遥感 GIS 科尔沁沙地 沙漠化 灰色预测Sensitivity analysis and grey forecast on the dynamics of desertif ication of K erqin sandy land under hum ain activi 2tie s.Zhang Jiahua and Wang Changyao (Institute of Remote Sensing A pplications ,Academia Sinica ,Beijing 100101).2Chin.J.A ppl.Ecol.,1999,10(2):163～166.Using remote sensing pictures acquired by Landsat TM1¬250000and 1¬500000in 1990s and GIS data ,combining with the results of remote sensing investigation from 1970s to 1980s ,the types of land cover ,potential dynamics of de 2sertification and sensitive factors in six counties of K erqin sandy land were analyzed.From 1980s to 1990s.the deserti 2fication area in the region increased from 53%to 70%,forested land decreased by 10.7%,and grassland area increased by 8.38%,with a major increase of lowly covered land.Due to the increase of human population density by 10persons ・km -2in recent ten years ,the cultivated land was increased by 7%on average.Population increase and human activi 2ties were the sensitive factors affecting the change of land cover.The analysis of natural factors influencing desertifica 2tion shows that climate change might result in the processing of desertification ,and human activity is the direct cause aggravating the desertification of K erqin sandy land at modern time.The grey forecast shows that the human popula 2tion would increase ,and the desertification tended to increase or decrease after the year of 2000.K ey w ords Remote sensing ,GIS ,K erqin sandy land ,Desertification ,Grey forecast. 3中国科学院“八五”重大资助项目(KY -85-13). 33通讯联系人. 1996-12-10收稿,1997-04-18接受.1 引 言人类生存环境中,土地沙漠化日益引起全球的广泛重视.土地沙漠化(包括盐碱化、土壤侵蚀)的加剧,导致环境恶化、植被覆盖度降低、植物种类减少、土地利用率下降等,直接危害人类的生存.利用空间遥感技术,辅之以GIS 集成数据的能力和GPS (全球定位系统),可对土地沙漠化进行大面积、动态的、时空一体化的研究,对系统中各要素进行动态监测、探测,同时结合灰色系统的预测,可以更好地研究区域环境中沙漠化的动态变化度[7].典型生态区域的地表变化研究一直是IG BP 和HDP 的研究重点.对我国东部生态脆弱带科尔沁沙地的沙漠化动态研究将对土地覆盖和土地利用变化的自然因素和人为驱动因子有进一步的认识,而且可更深入了解我国东部土地沙化的格局.2 研究地点概况与研究方法2.1 科尔沁沙地的区域概况 科尔沁沙地(42°41′～45°15′N ,118°35′～123°30′E )位于松辽分水岭以南,冀北山地以北,大兴安岭南段以东,第一松花江和东辽河以西的广大地区,总面积约4.34×104km 2.在气候上包括中温带松辽亚湿润区和蒙东亚干旱区,湿润度为0.40～0.50,年降水量300～500mm ,降水集中于7～8月;年蒸发量1300～1800mm.植被和土壤为典型草原-疏林草原和栗钙土区.区内除南沿有黄土丘陵楔入外,整个地表为以沙壤地与草甸地以及河流与湖沼镶嵌分布为特色的微波状起伏平原.沙丘分布在西拉木伦河、西辽河沙质冲积-湖积平原上[11].2.2 研究方法2.2.1信息源准备 土地退化和沙漠化遥感研究中,在遥感图像上多以植物信息的衰减和风沙信息的增强为其特色[7],因此,TM 图像上显现明显的差异,利用多时相的遥感图像可反映沙漠化的动态状况[5].科尔沁沙漠化灾害土地面积数据,70年代是从已编绘出版的1¬50万科尔沁地区沙漠化现状图量算的,80年代是根据80年代初1¬50万科尔沁土地荒漠化图量算的.90年代面积数据是利用1¬25万和1¬50万比例尺TM 卫星像片解译制图,在地理信息系统支持下获取面积数应用生态学报 1999年4月 第10卷 第2期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr.1999,10(2)∶163～166据.本次调查中对此区域的研究以陆地卫星TM2、3、4波段假彩色合成图像为主要信息源进行判读解译[4].具体解译过程中参考土地利用现状图、内蒙古植被类型图、草场图、土壤图和地貌图进行综合解译分析.之后,将判读内容转绘到统一的地理底图上后,输入计算机.在地理信息系统软件ARC/INFO下进行图幅的检查、修改,修改包括有弧段补漏去除、弧段值修改、控制点图斑点更正等.后建立多边形的拓扑关系、完成图形文件的建立.最后建成科尔沁沙地动态变化图全数字化的数据库、最终图形属性数据库和空间数据库. 2.2.2土地类型划分 涉及到沙漠化动态研究的土地类型包括:(1)耕地;(2)林地;(3)草地:高覆盖度草地(指覆盖度> 50%的天然草地、改良草地和割草地,一般水分条件较好,草被生长茂密);中覆盖度草地(指覆盖度在20～50%的天然草地和改良草地,一般水分不足,草被较稀疏);低覆盖度草地(指覆盖度在5～20%的天然草地,水分缺乏,草被稀疏,牧业利用条件差);(4)未利用的土地包括难利用的土地;(5)沙地(含沙漠);(6)戈壁;(7)盐碱地;(8)裸地.按照上述分类标准,将科尔沁地区沙漠化动态做进一步分析.3 结果与讨论3.1 科尔沁沙地6旗县人口密度、土地类型列出科尔沁部分地区的人口密度(表1)和70、80年代及90年代遥感宏观调查的结果,包括土地类型变化(表2)和沙漠化动态变化(表3).由于历次资源环境调查中所用指标各异,因而在反映各种土地类型变化方面需要综合考虑各方面的因素.本次遥感调查中,分表1 科尔沁地区6旗县人口密度变化(人・km-2)T able1Population density in six counties of K erqin sandy land in1970s, 1980s and1990s(person・km-2)年代Years通辽Tongliao科左后Kezuohou开鲁Kailu库伦Kulun奈曼Naiman彰武Zhangwu 70100～300<30<70<30<4050～100 8035530703443101 9039633793546108表2 科尔沁地区6旗县土地利用类型动态变化比较T able2Different landcover types in six counties of K erqin S andy Land in 1970s,1980s and1990s(%)类型Type年代Years通辽Tongliao科左后Kezu2ohou开鲁Kailu库伦Kulun奈曼Naiman彰武Zhangwu 耕地704616745181481503814528181-Cultivated803819014150341802013014160-land905718251174913151363114339177林地7016153616610152101208141-Woodland8071503130131902218018110-900117118101466183216114188草地703017475171361424517254188-Grassland802519057100291304713049130-90211938414724174671105214440170未利用地905157518412108613751881143 Unavailable land析沙漠化动态时主要考虑了草地和未利用土地中沙地、戈壁、盐碱地90年代已沙化的和潜在的沙漠化面积.但由于耕地弃耕,林地采伐和虫害,这部分类型的土地可能会变化成潜在沙漠化的区域.本文以70年代沙漠化土地面积数据为本底控制,80、90年代沙化土地面积进行图斑叠加,并对3个年代的沙化指标分析表明其具有可比性.结合当地的实地勘查和利用各种普查、详查的资料,反映出科尔沁地区沙漠化动态的变表3 科尔沁地区6旗县沙漠化土地动态变化T able3Potential desertif ication area in six counties of K erqin sandy land(%)县名County监测面积Monitor area(km2)沙漠化面积 Desertification area70年代1970s80年代1980s90年代1990s高覆盖草地High coverage中覆盖草地Middle coverage低覆盖草地Low coverage沙地盐碱地Sandy and salinization奈曼Naiman8128.7470.267.252.130.00.31 5.88库伦Kulun4723.1657.149.946.2211.269.63 6.37开鲁Kailu4384.1138.768.48.4016.300.0412.08通辽Tongliao3362.6140.743.30.0421.890.0 5.57科左后Kezuohou11525.9873.484.210.1974.11 1.17 5.68彰武Zhangwu3636.0780.0175.9 6.8933.130.68 1.43化趋势.3.2 科尔沁地区沙漠化成因及动态分析3.2.1科尔沁沙地形成的自然因素 对科尔沁沙地地质历史以来形成规律的分析,该区既存在着沙漠化的正过程(其存在表示地表已出现流沙并趋于扩大),又存在着沙漠化的逆过程,即出现生草成土作用的产物———古土壤,它的出现表示流沙趋于固定、缩小[10].对科尔沁沙地3个剖面的研究表明,部分地区(主要是地势较低的平坦沙地和丘间地)在6000年B.P.开始发育古土壤,使流沙固定,直至1000年B.P.以后再次出现流沙[9].科尔沁沙地的演替经历了扩大与固定、缩小的波动交替发展模式.其成因可与该区处于水平生物气候带的南北移动有关,而移动原因可归为全球冰期气候波动.3.2.2科尔沁沙地形成的人为因素 科尔沁沙地的开发历史悠久.从敖汗旗大甸子村遗址中发现了丰富的夏家店下层文化可见一斑[2].由于人类活动的影响,加之气候的干旱化,大面积地表植被难以短期内恢复,地表反照率增大,促使沙漠化发展.史料记载,公元10世纪的辽代发展屯垦和农耕,这些地区的自然条件是461应 用 生 态 学 报 10卷“地沃宜耕植,水草便畜牧”,至公元12世纪末,居民增多,樵柴和过度放牧破坏了部分地区的植被,下覆沙质沉积随风而起.至13世纪西辽河流域政治经济活动不如前代活跃,使草原植被得以复苏生长.19世纪后,加速开垦荒地,后又被废弃,撩荒地经过干旱风季沙层被吹扬而起,形成流动沙丘,从而使草原退化为沙漠化土地[1].可见人为乱垦滥伐是近代科尔沁沙地沙漠化的直接因素[6].3.2.3科尔沁地区沙漠化动态分析 从表1可见,彰武县人口密度在过去10年以每年大约10人・km-2的速度增加.由于人口增加,过度放牧,草畜结构不合理.曾一度由70年代沙漠化面积达80%下降到25.9%,之后又变为现在的沙化面积达42.13%.草地几乎全为中低覆盖度的类型,加剧该区的沙漠化进程.因其位于科尔沁沙地南缘,水热条件良好[3].只要合理布局,沙漠化的趋势会得以控制.通辽人口增加,市区面积扩大,耕地由80年代的38.9%增加到90年代的57.82%.而林草地则分别下降了1.7%和3.97%,其中草地中仅有中低覆盖的草地,沙质沙化地占5.57%.由于土地承载力加大,耕地不能很好地进行施肥和营养恢复,面临进一步沙化的可能.草地面积的减少使畜草矛盾的进一步突出.开鲁县的人口密度10年也增加了9人・km-2.人口增加使耕地被迫增加,而林地则由80年代的13.90%下降到90年代的0.41%,草地面积也减少了4.56%,潜在沙漠化面积加上已沙化的面积维持在80、90年代两次调查中大约一致的水平.通辽、开鲁位于冲积平原,土层深厚,水分条件良好,应当合理安排农、林、牧的比例,植树种草,减少水土流失.科左后旗人口在3个时段变化不大.耕地相对减少6.13%,林地减少4.5%,草地增加28.17%,其中草地中高覆盖度类型占10.19%,中低覆盖度占74.11%.人口未有增加时,退耕还牧.但由于过牧、乱挖、樵采造成了草地覆盖度下降,因而潜在沙化面积由80年代的84.2%增加到90年代的91.32%,其中完全沙化的土地占5.85%.科左后旗有93%的面积在科尔沁沙地中,大部分为半固定和固定风沙土,仅有少量流动风沙土,生长有疏林、灌木和沙生植物.应抓紧对放牧管理、实施轮牧和草库伦建设,保证这一区域生态环境的恢复.位于南部高阶地的丘陵栗褐土、褐土灌草丛区的库伦、奈曼两旗中,库伦旗80～90年代人口始终在35人・km-2左右,人口压力不大,耕地面积10年下降4.65%,林地下降15.97%,草地增加19.8%,这一区域中高覆盖度草地占46.22%,中低覆盖度草地为20.89%,沙质沙化地6.37%,潜在沙漠化面积增加23.58%.奈曼旗人口增加不明显,而耕地却增加16.83%.林地下降15.49%,草地增加3.41%,草地中几乎全为高覆盖草地.库伦、奈曼两旗位于温带、暖温带的过渡区,水热条件较好,大面积为黄土覆盖,土层深厚.当前,两地均存在较为严重的沙化,且沙化面积正在扩大.必须大力营造防风固沙林、围栏种草.4 灰色系统预测4.1 GM(1,1)模型和GM(1,N)模型预测 GM(1,1)模型是灰色系统的GM(1,N)模型中N =1的特例.为此建立单序列一阶线性动态模型,为建立GM(1,1)模型预测[8],将70、80、90年代的人口密度值组成数列,其白化方程为: dX(1)/dt+aX(1)=U(X(1)为1-A GO数列) 白化形式的微分方程解为: X(1)(K+1)=(X(0)(1)-U/a)e-ak+U/a 通过计算机运算求得1990～2020年每一县市人口密度的GM(1,1)模型预测值,之后采用GM(1,1)模型建立土地变化类型和沙漠化动态变化的GM(1, 1)模型预测,最后根据GM(1,N)模型建立的方法,针对人口增加导致耕地增加,林地和草地减少,建立GM(1,N)模型进行预测.建立GM(1,N)模型方法.其灰差分方程形式为: x(0)1(K)+aZ(1)1(k)=∑ni=1b i x(1)i(k) 其影子方程为:dx(1)1/dt+aX(1)1=∑ni=1b i x(1)I4.2 预测结果 人类活动包括开垦、放牧、樵采及种树、种草等.从表4～7可看出,5个县市的人口从2000～2020年将继续增加,而从灰色系统预测的耕地、林地及草地变化可看出,人口增加导致了通辽、开鲁和奈曼这些半农半牧区的耕地比例增加,草地和林地的比例在通辽、开鲁出现进一步减少情形.奈曼林地的比例呈下降,相反草地面积略有增加,从70年代的54.88%增加到2000年的55.76%.2000年后潜在沙漠化面积在通辽、开鲁和奈曼呈减少的趋势,主要是在这些地区普遍采取了轮牧、确定载畜量,使沙化发生逆转.但科左后、库伦等旗由于过牧、乱伐,林地、耕地则呈下降趋势,低覆盖草地则呈上升趋势.特别是科左后旗有93%的面积在科尔沁沙地中,大部分为半固定和固定风沙土,一经人类干扰,地表就呈进一步沙化.根据GM(1,N)模型建立的方法,针对人口增加导致耕地在不同旗县增加和减5612期 张佳华等:人类活动曩下科尔沁沙地沙漠化动态的敏感性分析及灰色预测 表4 科尔沁地区部分旗县人口密度2000～2020年变化预测T able4G rey forecast of population density in six counties of K erqin sandy land from2000～2020yr.(person・km-2)年份Year通辽Tongliao科左后Kezuohou开鲁Kailu库伦Kulun奈曼Naiman彰武Zhangwu200044136893649115 2010492401003753123 2020548441133856132表5 科尔沁地区部分旗县土地利用类型动态变化预测T able5G rey forecast of landuse types in f ive counties of K erqin sandy land from2000～2020yr(%)土地利用类型Landuse type 年份Year通辽Tongliao科左后Kezuohou开鲁Kailu库伦Kulun奈曼Naiman耕地20008317421076815011165819 Cultivted2010-01801961758179-land2020-0131-5105-林地200001141101012821490182 Woodland201001020156010401850118520200100301310100101290104草地200018154-201869313955176 Grassland201015171-17162-59131202013133-14188-63109 -表示预测值大于100%.Representing grey forecasting values>100%下同The same below.表6 科尔沁地区5县沙漠化从2000～2020年的动态变化预测T able6Potential desertif ication area in f ive counties of K erqin sandy landfrom2000～2020yr 县County监测面积Monitor area(km2)潜在沙漠化面积Desertification area(%)2000年2010年2020年奈曼Naiman8128.7450.5643.8938.10库伦Kulun4723.16---开鲁Kailu4384.1120.211.04 6.06通辽Tongliao3362.6117.511.27.17科左后Kezuohou11525.9898.9--表7 科尔沁地区人口与耕地、林地及草地相关变化的灰色系统模拟值T able7Coeff icient ch ange grey model bet w een population and cultivated land in K erqin sandy land县County模拟值Simulatedvalue原始值Primaryvalue误差Error通辽Tongliao^X0(2) =38.900538.90 2.57E204^X0(3) =57.819857.82-1.31E203科左后Kezuohou^X0(2) =14.500114.50-8.55E205^X0(3) = 5.169 5.17 5.35E204开鲁Kailu^X0(2) =34.80134.80-3.61E20.3^X0(3) =49.30149.30-3.23E203库伦Kulun^X0(2) =20.300120.30+9.40E204^X0(3) =15.35815.36-3.84E203奈曼Naiman^X0(2) =14.6001514.60-9.93E204^X0(3) =31.428631.43 4.47E203少的情况,确立科尔沁地区人口与耕地相关变化的灰色系统模型值与原始值的比较,可看出人口的增加和耕地的变化有良好的相关关系,人口增加使牧区向半农半牧区、半农半牧区向农区发展,因而耕地扩大,沙化面积整体蔓延.5 结 论5.1 科尔沁沙地及其毗邻地区历史上是天然的优良牧场和森林覆盖集中的地方.由于土地承载力加大,人类乱垦、樵采、过牧造成大面积的沙化地且沙化面积逐步蔓延.但此区不同于我国西北部的干旱、半干旱沙漠区,生存环境良好,水热条件适宜.因此,只要搞好农、林、牧结构布局,科尔沁地区沙漠化面积会很快减少. 5.2 依本次遥感调查的综合分析,划分和分析该区域不同生态子区的环境状况,分清宜林、宜牧、宜农区,对造林区实行乔、灌、草、带、网、片和封、造、育相结合.在宜牧区实行草、畜、加合理分配.宜农区增加农业投入,提高粮食单产.不宜农的土地退耕还牧、还林.5.3 人口始终是影响沙漠化进程的原因,要有效地控制人口增长,以减轻资源压力.5.4 科尔沁地区沙漠化的发展也和其他沙漠化地区一样,既受全球变化的影响,又影响着全球环境变化.在全球变化影响下,科尔沁地区沙漠化会发生十分复杂的变化,一方面温度升高,可能使这一地区变暖变干,同时生物气候带的地质变化亦可能使此区域重新变得较现在更加温暖、湿润.因而全球气候变化下科尔沁地区沙漠化存在着扩大和缩小相对的两种趋势.参考文献1 中国科学院《中国自然地理》编委会.1982.历史自然地理.北京:科学出版社.249～258.2 孔昭宸、杜乃秋.1981.内蒙古自治区几个考古地点的孢粉分析在古植被和古气候上的意义.植物生态学与地植物学丛刊,5(3):193～202.3 内蒙古“三北”防护林遥感调查队编.1991.再生资源遥感研究内蒙古草原牧场防护林区.北京:万国学术出版社.69～153.4 刘纪远.1996.中国资源环境遥感宏观调查与动态研究.北京:中国科学技术出版社.1～40.5 刘新民、赵哈林、赵爱芬.1996.科尔沁风沙环境与植被.北京:科学出版社.1～56.6 朱震达.1994.土地荒漠化问题研究现状与展望.地理研究,13(1): 104～111.7 陈述彭、赵英时.1990.遥感地学分析.北京:测绘出版社.222～229.8 易德生、郭 萍.1992.灰色理论与方法.北京:石油工业出版社.128～140.9 夏玉梅.1993.东北全新世温暖期气候变化的初步研究.见:张兰生主编中国生存环境历史演变规律研究(一).北京:海洋出版社.296～316.10 董光荣、金 炯、李保生等.1994.科尔沁沙地沙漠化的几个问题———以南部地区为例.中国沙漠,14(1):1～9.11 Mulders,M.A.1993.Remote sensing of soils in warm arid and semi-arid lands.Remote Sensi ng Reviews,7:341～363.作者简介 张佳华,男,32岁,博士,现为中国科学院大气物理研究所博士后,主要从事遥感、GIS和气候模式在资源环境、LUCC和气候变化的研究,发表论文多篇.E2mail:zhangjh@ 661应 用 生 态 学 报 10卷。