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SDG15 陆地生物

中国北方半干旱区及周边沙漠化时空动态及治理成效评估(2020)

对应目标15.3 2030年,防治荒漠化,恢复退化的土地和土壤,包括受荒漠化、干旱和洪涝影响的土地,努力建立一个不再出现土地退化的世界。

 成果要点

       形成了1975~2015年中国北方半干旱区及周边沙漠化长时间序列数据集,可为准确了解我国沙漠化时空动态过程提供重要数据支持。

  2000年是我国半干旱区沙漠化进程转折点,2000年之前呈现退化趋势,主要原因来自樵采、过度开荒及放牧等不合理的人类活动;2000年后沙漠化过程逆转,主要归功于生态保护政策的实施。

 

1. 案例背景

       沙漠化是以风沙活动为主要标志的一种荒漠化类型(Wang et al., 2015。中国北方半干旱区及其周边的农牧交错区和牧业区是沙漠化发生发展的重点地区,也是近年来出现逆转的主要地区。开展中国北方半干旱区及周边沙漠化土地沙漠化动态监测,分析其时空变化对气候变异和人类活动的响应,有助于认识沙漠化发生发展的过程机制,预测未来的发展方向,提出科学合理的调控措施。

2. 所用数据

① 1975-2015年时间序列美国陆地卫星系列数据

② 110万地形图,自然资源部

③ 1100万地貌图

3. 方法介绍

      根据土地沙漠化分类体系和解译标志,实现沙漠化信息提取。分类体系参考中国北方土地沙漠化遥感监测分类体系,将沙漠化类型分为四类:流动沙地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地,与此相对应的沙漠化程度定义为:严重沙漠化、重度沙漠化、中度沙漠化和轻度沙漠化(Wang et al., 2004)。

4. 结果与分析

      从中国北方半干旱区及周边地区沙漠化土地分布(图1可以看出,监测区的沙漠化土地集中分布在五大沙地地区。统计发现,1975~2000年是沙漠化迅速发展的时期,沙漠化土地平均增长速率约为2 486.57 km2/a2000年之后,沙漠化趋势减缓,沙漠化土地面积逐渐减少,但平均逆转速率为578.35 km2/a,远远低于2000年之前的发展速率。2000年之后的沙漠化土地逆转速率也存在阶段性差异,其中2000~2005年为逆转速率较快的时期,平均逆转速率为1 129.05 km2/a2005~2010年的平均逆转速率为604.81 km2/a2010~2015年的沙漠化土地面积基本保持不变,5年间仅减少了5.96 km2

  不同程度的沙漠化土地表现出不同的时空变化过程(图2)。其中,轻度和中度沙漠化土地占沙漠化土地总面积的62%左右,而重度和严重沙漠化土地占沙漠化土地总面积的38%左右。其中,轻度沙漠化土地除了在1975~1990年减少外,其他时期都表现为增加的态势,尤其在2000年之后增加尤为明显,说明监测区的沙漠化程度有减轻的趋势。中度和重度沙漠化土地的发展态势比较一致,在1975~1990年表现出显著增加,之后为缓慢增加,在2000年之后逐渐稳定。严重沙漠化土地面积随时间变化比较剧烈,2000年之前表现为显著增加而之后表现为迅速下降,这也进一步说明了中国北方半干旱区沙漠化土地在2000年之后伴随着面积减少的同时,程度也在减轻,呈现逆转趋势。

  

   

    1. 中国北方半干旱区及周边地区沙漠化土地时空分布

   

    2 中国北方半干旱区及周边地区不同程度沙漠化土地面积的时间变化

5. 讨论与展望

      中国北方半干旱区及周边地区的沙漠化一方面来自生态系统的脆弱性和不稳定性,另一方面在很大程度上受控于人类活动。近40年来,沙漠化发生的环境背景没有明显变化,而某些气候要素和人类活动则发生了显著的改变。首先,除了年均风速呈现略微降低的趋势外,在全区降水量不变局部减少的背景下,强降雨事件增加而降水频率降低是主要的气候变异特征,特别是在2010年之后尤为明显。其次,人类活动从2000年之前的过度开垦、放牧和樵采逐渐过渡为退耕还林还草以及围栏禁牧、休牧和轮牧等以保护环境为主的土地利用方式。气候变异和人类活动的阶段性差异导致了沙漠化在不同时期受控于不同的驱动力。研究表明,1975~2000年的沙漠化发生与发展主要来自不合理的人类活动。而2000~2010年之后的沙漠化逆转则主要归功于生态治理政策。2010~2015年沙漠化逆趋势减缓则在很大程度上受到了干旱的影响。

   

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