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毛乌素沙地沙漠化逆转过程及成因分析

李晓岚  
【摘要】:沙漠化过程是沙漠科学研究的焦点问题之一,是全球非常重要的环境和社会经济问题直接影响着人类的生存和发展。毛乌素沙地是我国四大沙地之一,地理位置特殊。气候上属于温带季风气候向温带大陆性气候过渡的区域,植被上属于荒漠干草原向黄土丘陵灌木草原过渡的地带。同时,它还是我国北方典型的农业和畜牧业的交错地带以及重要的能源基地之一。因此,对毛乌素沙地沙漠化正、逆过程的研究具有重要的生态和社会意义。固定、半固定沙丘构成了毛乌素沙地主要的风沙地貌景观,由于解放后至70年代末,不合理的大开荒及能源开发等人类活动的叠加,区内沙漠化愈加严重。随着我国三北防护林、退耕还林等一系列生态工程的实施,毛乌素沙地沙漠化现象开始出现逆转,学者对此展开了大量研究,但沙漠化逆转的成因还没有准确的定论。基于此,本文针对毛乌素沙地沙漠化逆转过程及其成因展开了研究,旨在为该区沙漠化防治、人地矛盾的缓解、以及相关政策的制定提供一定的科学参考和理论依据。首先采用土地利用/覆盖类型变化(LUCC)的遥感解译方法,对6期遥感图像(1980a、1990a、2000a、2005a、2010a以及2015a)以100m格网为基础,进行了解译。研究了毛乌素沙地沙漠化逆转过程中土地景观变化,并详细分析沙地景观斑块的变化过程。其次,围绕气候变化对毛乌素自然环境变化进行分析,主要对各气象要素的年际变化和季节变化进行统计分析,其中输沙势的分析侧重于对风环境变化的分析。最后,以毛乌素沙地东北部石窑湾村为例,通过实地调研、访谈的方法获取人口变化及社会经济、生态政策的实施及成效、居民满意度三个方面的真实数据,详细分析了人为因素的变化特征。本文得出的主要结论包括以下4个方面:(1)土地利用/覆盖类型变化的遥感解译表明20世纪70年代末以来毛乌素沙地沙地景观面积总体呈减少趋势,减少量为869.06 km2,以沙地东北部石窑湾村为代表的居民点附近沙地景观面积的减少更加明显。毛乌素沙地整体及石窑湾村周边沙地景观斑块数量呈现出先减少后增加,斑块平均面积呈现出先增大后减小,最大斑块指数则呈现出增加趋势,该结果表明沙地景观变化首先是小块沙地面积减小,其次是大块沙地破碎变小,但局部沙地仍表现为扩张过程。总体而言,毛乌素沙地沙漠化过程表现为整体逆转但局部发展的状况。(2)自然因素的分析结果表明,1960年以来,毛乌素沙地气候逐渐暖干化,气温升高,空气相对湿度下降,夏季降水量减少,同时表征生态系统所需光能的日照时数减少,这些因素的变化均不利于毛乌素沙地沙漠化逆转。但是风速、起沙风速、起沙风风频、输沙势等均呈现下降趋势,从而导致毛乌素沙地整体的输沙能力大幅度下降。风能环境是影响沙漠化方面最为显著的因素,就毛乌素沙地沙漠化逆转过程中自然因素而言,相比其它气候因素,风能环境的减弱有着更重要的贡献。(3)以毛乌素沙地东北石窑湾村野外调研及问卷调查为基础的沙漠化人为因素分析结果表明,该村自从生态政策实施以来,人工植被增加了 28.52%,沙地面积减少17.95%,生态环境得到好转,普遍村民支持度高。同时,石窑湾村作为毛乌素沙地周边村落的一个代表,也普遍反映了国家生态政策在整个毛乌素沙地沙漠化逆转过程中有着重要作用。但是,由于居民点人口分布相对集中,人口密度远超过允许界限,人地矛盾突出的问题依然存在,还需要加强生态建设管理、防止人工植被退化,改善生态建设过程中居民的经济状况。(4)总体而言,毛乌素沙地沙漠化逆转体现了自然因素和人为因素的耦合作用过程。即毛乌素沙漠化逆转是以近地表风能环境减弱为基础,结合一系列政策引导、村民普遍支持的人为生态工程建设来实现的。


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