干旱内陆区水环境系统对土地荒漠化形成的控制作用——以敦煌盆地为例

以2010年成像的RapidEye卫星遥感数据和水文地质调查数据为主要数据源,深入分析了敦煌盆地水环境系统对土地荒漠化形成的控制作用,并总结了不同荒漠化类型分布的地貌特征及包气带土壤剖面结构特征。结果表明:研究区荒漠化程度非常严重,其中极重度和重度荒漠化土地的面积之和为9 751.9km2,占荒漠化土地总面积的86.53%;水环境系统对研究区土地荒漠化形成的控制作用,一方面受水库截留和近30年来灌区面积飞速扩张的影响,另一方面受水文地质条件的影响;研究区极重度和重度荒漠化土地分别位于地下水潜水埋深大于1m和1~3m、且地下水矿化度为0~16g/L的地区;地下水潜水埋深为5m时,是研究区内(极)重度荒漠化与中度荒漠化土地分布的临界埋深,地下水潜水埋深为3m时,则是研究区轻度荒漠化与中度荒漠化土地分布的临界埋深;轻度荒漠化土地主要分布在地下水矿化度小于12g/L的范围内。     

中蒙毗邻草原区荒漠化时空动态研究

草原荒漠化是导致沙尘暴频发的重要原因,为掌握中蒙毗邻草原区荒漠化的时空动态,利用2001年、2010年和2020年的Landsat和Modis遥感影像、Albedo-NDVI特征空间及荒漠化监测差值指数(DDI)对该区域荒漠化动态特征及其驱动因素进行了研究. 结果表明:①2001—2020年中蒙毗邻草原区荒漠化现状呈“西高东低、南高北低”的空间特征. 其中,蒙古苏赫巴托尔省典型草原区以未荒漠化(ND)和轻度荒漠化(LD)为主,东戈壁省荒漠草原区以极重度荒漠化(ESD)和重度荒漠化(SD)为主;中国内蒙古自治区荒漠草原以中度荒漠化(MD)和重度荒漠化(SD)为主. ②2001—2020年研究区荒漠化总体呈逆转态势,净逆转面积(荒漠化逆转面积与加剧面积之差)约147 220 km2,其中2001—2010年逆转面积占34.89%,2010—2020年逆转面积占65.11%. ③研究区荒漠化逆转程度总体呈现“东高西低”格局,其中,中国内蒙古自治区的荒漠草原区逆转趋势最为明显. ④研究区荒漠化程度与年降水量呈极显著负相关(P < 0.01),表明降水增加有助于区域荒漠化逆转;近20年来降水量波动增加决定了中蒙毗邻草原区土地荒漠化总体呈逆转态势,而中国在中蒙毗邻草原区实施的多项生态保护工程有效加速了荒漠化逆转速率. 研究显示,实施荒漠草原区的生态保护和修复政策可有效遏制荒漠化的发展并促进荒漠化逆转,在巩固我国荒漠化治理政策的同时,应加强与邻国合作,以防治境外荒漠化程度加重导致的沙尘暴灾害.      

陕北长城沿线沙质荒漠化遥感研究

采用1975年MSS卫星图像、2000年ETM卫星图像为遥感信息源,通过建立科学的沙质荒漠化土地分类体系,并结合地理信息系统方法,对位于农牧交错带生态环境脆弱的陕北长城沿线沙质荒漠化进行了现状及动态变化分析,结果表明,经过20多年来沙质荒漠化防治,现代沙质荒漠化过程得到了明显的逆转,25年间,沙质荒漠化土地面积减少了195.18km²,逆转区的面积比发展区的面积大1280.48km²,为该区能源化工基地的建设提供了良好的生态环境,但是目前该区的沙质荒漠化土地强度依然较大,危害较大的极重度和重度沙质荒漠化土地占到总沙质荒漠化土地面积的35.64%,同时煤炭、油气资源的开发对沙质荒漠化的负面影响具有潜在性和长期性,因此,建立合理的资源开发和环境保护体系具有重要的生态和社会意义。     

中东部地区土地利用与土地退化特征分析

采用20世纪80年代,90年代和2000年的遥感、地面调查及文献资料数据,分析了我国中东部地区土地利用与土地退化特征.分析结果认为,耕地和林地是中东部地区主要的土地利用类型,占该区土地总面积的68%左右;园地、居民和工矿及交通用地面积迅速增加;未利用土地面积明显缩小;水土流失得到初步控制,流失面积有所减少,但水土流失区域差异大,部分地区水土流失仍在加剧;耕地人均占有量小,利用强度大,复种指数高;耕地用途不稳,转入转出频繁;耕地总面积与人均耕地面积迅速减少,2000年耕地面积比80年代初和1995年分别减少了913.15×104和151.31×104hm2;2000年人均占有耕地面积比80年代初期约减少了0.03hm2;土壤污染严重,耕地质量不断下降,食品安全受到威胁.      

另一场卫国战争(下)

荒漠挥戈逼进我国已是全球荒漠化土地面积最大、分布最广、蔓延最快、危害最大的国家之一。我国荒漠化的基本情况一直处于模糊状态。从1994年开始,林业部进行了为期三年的普查,于1997年公布了下列数字:沙漠、戈壁及沙化土地总面积为168.9％万平方公里,占国土面积17.6％,近二十年来土地沙化速度为年均2460平方公里,每年直接经济损失540亿元。但是,根据《联合国防治荒漠化公约》确定的定义,中国荒漠化土地面积应为262.2万平方公里,占国土总面积之27.3％。18个省的471个县,近4亿人口的耕地和家园处于荒漠化威     

赤峰:防沙治沙 人进沙退

赤峰市位于内蒙古自治区东南部,是中国以及内蒙古自治区受荒漠化危害影响最严重的地区之一,荒漠化土地分布广,面积大。多年来,赤峰市一直坚持"生态立市"基本市策,大力开展防沙治沙,兼顾生态效益和经济效益,治沙造林取得显著成效,实现了人进沙退的历史性转变。完善政策,创新机制赤峰市总土地面积9万平方公里,荒漠化土地总面积达3.6万平方公里,占土地面积40%,中国五大沙地中的浑善达克沙地和科尔沁沙地在赤峰境内分布,土地荒漠化曾经严重影响和制约赤峰市的生存与发展。为了减少荒漠化的影响,赤峰市确立了"生态立市"的基本市策,     

西藏日喀则机场周边风沙源空间分布及近34年的演变趋势

通过大量野外调查与遥感数据人机交互式目视解译方法,运用3S技术,解译了日喀则机场周边9县1975年、1990年、2000年和2008年4期遥感数据,分析了风沙化土地的空间分布,以及近34 a风沙化土地的演变趋势。结果表明:2008年日喀则机场周边共有风沙化土地50 053.31 hm²,其中,日喀则市、南木林县、白朗县和仁布县所占比例为51.41%。距离机场40 km内风沙化土地面积为21 338.54 hm²,占沙地总面积的42.63％,主要分布在仁布大桥以西、年楚河与雅鲁藏布江交汇处以东,高寒河谷两岸的南木林县和日喀则市江当乡境内的季节性边滩、江心洲和山坡上。1975-2008年间风沙化土地呈缓慢增长趋势,共增长了13.57%,年均增长率为175.94 hm²/a。以1990-1999年风沙化土地扩展最快, 2000-2008年增长最慢。气温升高、空气相对湿润程度下降是造成风沙化土地进一步扩展、蔓延的主要原因。     

全国自然保护区建设现状与发展趋势

根据1999年国家环保总局对全国自然保护区的统计结果显示,截止1999年底,我国已建立各种类型,不同级别的自然保护区1146个,自然保护区总面积8815.24万hm2(注:其中陆地面积8450.94万hm2,海域面积364.3万hm2.     

基于GIS和RS的雅鲁藏布江中游地区荒漠化动态变化研究

选取1988年TM、2000年ETM以及2007年的ALOS影像数据为主要数据源,对雅鲁藏布江中游地区荒漠化动态变化进行了研究。结果表明:近20年沙质荒漠化经历了1988—2000年沙质荒漠化总面积呈上升趋势和2000—2007年沙质荒漠化总面积呈下降趋势两个发展阶段,但是总体上却是呈上升趋势,其中轻度、中度和重度沙质荒漠化土地增加的速度分别为1.93%、1.50%和3.20%,表现为沙质荒漠化土地总面积在较大幅度增加的同时荒漠化程度的提高速度相当快;沙质荒漠化的形成,一方面与青藏高原高寒干燥的气候和脆弱的植被生态系统有关,另一方面也受人为活动的驱动。该研究可为该地区荒漠化治理提供科学依据。     

神府矿区采空区塌陷IKONOS遥感影像特征

应用IKONOS高分辨卫星数据对神府矿区煤炭开采引发的地面塌陷进行调查,研究不同地形地貌下,采空区塌陷的遥感影像特征,解译采空区塌陷88处,采空区塌陷面积6354.54 hm2。结果表明,高分辨率遥感数据在风沙草滩区解译效果欠佳,在黄土丘陵区遥感解译效果较好。     

旱灾对石漠化影响评估及灾后石漠化防治分区

以西南五省区(四川、重庆、云南、贵州、广西)为研究对象,将岩性、坡度、降水、土地利用、土壤类型、植被覆盖度、与居民点距离、人口密度作为评价指标,研究了石漠化敏感性及西南旱灾导致的变化,并以贵州省兴义市为示范,制定了旱灾后石漠化防治分区. 结果表明:干旱可提高石漠化敏感性,受旱灾程度越深,石漠化敏感性增强越明显. 旱灾导致西南五省区石漠化极重度敏感区和重度敏感区面积分别增加了777和16 484 km2. 贵州省兴义市石漠化敏感性显著变化面积最大,达到石漠化总面积的54%,灾后治理区、监督区、预防区的面积分别为110.9、221.8和509.1 km2,其中需对33.7 km2的石漠化区域进行优先治理.      

发展生物能源引发的土地利用问题

在经济发展不断增加对能源的需求和国际上减少温室气体排放的压力下,生物能源得到了各国政府的大力扶持并取得了快速发展。全球燃料乙醇生产总量1975年为5.68×108L,2000年增加到170×108L,2007年迅速增加到511×108L。生物柴油也自2000年的约9.1×108L迅速增加到2007年的132×108L。生物能源的迅速发展带来了关于其对粮食安全影响的激烈争论。论文从剖析近年来关于生物能源发展对粮食安全的影响入手,系统分析了耕地在生物能源生产及其效应研究中的重要作用、近年来生物能源发展占用耕地面积、对土地利用变化的影响及其对农户耕地利用决策行为的影响机制。研究发现:①土地作为生物能源生产的主要资源投入类型,是其对粮食安全产生影响的最重要媒介;②近年来生物能源占用耕地面积呈不断增加趋势,2004年,全球生物能源占地1 400×104hm2,约为全球耕地总面积(140 583×104hm2)的1%,到2007年,占地4 221.7×104hm2,相当于2004年的3.05倍,据保守估计到2030年,将占地5 300×104hm2;③发展生物能源直接带来林地、草地和农用地等土地利用类型之间,以及不同农作物类型之间的土地利用冲突,并带来土地利用方式的显著变化;④从农户尺度看,相对于粮食作物,能源作物具备较高的经济收益,根据对广西武鸣县的农户调查得出,2009年木薯纯收益为11 123.04元/hm2、甘蔗为12 138.36元/hm2,远远高于稻谷(6 984.04元/hm2)、玉米(5 104.61元/hm2)、花生(2 851.36元/hm2),收益上的比较优势是其播种面积不断增加的根本原因。     

基于GIS的安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算及污染潜势研究

利用2012年安徽省各县市区的畜禽养殖统计数据及耕地面积,估算了安徽省畜禽养殖废弃物氮负荷,并利用德尔菲法和层次分析法确定了安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮养分污染潜势评价的影响因素及权重,在此基础上,利用GIS空间分析技术对安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮养分污染潜势进行了评价分析。结果表明,2012年安徽省的耕地畜禽养殖废弃物氮负荷分布很不均匀,最大值为217.08kg/hm~2,最小值24.27kg/hm~2,平均值为81.99kg/hm~2。绝大部分县市区都未超过170kg/hm~2的限量标准,但太湖县、歙县、砀山县和宁国市分别达到了217.08、212.76、197.82和192.95kg/hm~2。从空间特征看,安徽省各县市区耕地畜禽养殖废弃物氮养分污染潜势评价结果差异较大,大部分区域都属于一般等级以下,污染潜势高的区域主要分布在安徽省的东南部及西部的山地丘陵区,主要包括宁国市、歙县和太湖县,污染潜势较高的区域有长丰县、休宁县、绩溪县、黄山市市辖区、金寨县、岳西县、明光县及潜山县的部分区域。     

黄土丘陵区退耕还林工程对县域粮食安全的影响——以陕西省清涧、米脂、子洲、吴堡县为例

为了评估黄土丘陵区实施退耕还林工程对县域粮食安全的影响,选取研究区典型四县——米脂、清涧、子洲和吴堡,假设实施退耕还林工程粮食补贴全部以粮食实物兑现和不实施退耕还林工程退耕的坡耕地提供粮食生产为前提,运用修订的耕地压力指数模型来对比评估退耕还林工程对县域粮食安全的影响。研究结果表明:退耕还林工程对米脂县和子洲县粮食安全影响较明显,对清涧县和吴堡县影响甚微。不同退耕规模对不同人口密度县域粮食安全的影响程度不同。研究结果对国家建立长期、稳定、有效的粮食补偿机制有一定参考意义。     

黑龙江省过去20年粮食作物种植格局变化及其气候背景

根据黑龙江省1980～1999年的气候资料和1980～2000年水稻、小麦、玉米等主要粮食作物播种面积等统计资料,利用快速聚类分析方法分析了气候变化背景下黑龙江省主要粮食作物的种植格局和种植界限变化情况。结果表明:在过去20年里,全省主要粮食作物的播种面积变化显著。特别是进入20世纪90年代,水稻播种范围向北向东扩张趋势明显,种植面积比重显著增加;小麦种植面积比重快速降低,种植范围大幅向北退缩;玉米则在保持一个相对稳定的比例关系的基础上,逐渐向北部和东部伸展。粮食种植结构的这种调整使水稻逐渐取代小麦成为黑龙江省主要粮食作物之一,并最终导致该区主要粮食作物种植格局从以小麦和玉米为主转变为以玉米和水稻为主。上述粮食作物种植格局的变化与气候变暖带来的积温增加及积温带北移东扩密切相关。     

贵州喀斯特石漠化与生态环境治理

贵州的喀斯特石漠化治理不仅在贵州和中国的喀斯特区,乃至在世界喀斯特区都将具有重要的典型示范作用。根据1999年卫星遥感解译结果分析,全省中度以上石漠化面积13 187 km2占到7.49%,轻度以上石漠化面积35 920 km2,占到全省的20.39%,如再加上具有潜在石漠化的土地,面积可以达到45.20%。贵州对喀斯特石漠化生态环境进行了长期、持久的研究,为石漠化治理提供了坚实的理论基础和有力的技术支撑,形成了具有中国特色的成功治理模式:包括小流域综合治理模式,生态农业模式,退耕还林还草、林草结合的草、畜(禽)生产模式,草地畜牧业模式,坡耕地防治水土流失的坡改梯模式,环境移民与开发式扶贫模式,典型脆弱生态环境综合治理模式等。正由于石漠化治理取得显著的成绩,使治理区生态环境恶化趋势得到了根本的好转,表明喀斯特石漠化生态环境是可以治理改善的,消除贫困及走可持续发展之路是完全可以实现的。     

陕—甘天然气管道工程对环境的影响及防治对策

陕—甘天然气输气管道工程地跨毛乌素沙地南缘和陇东黄土高原,生态环境十分脆弱。根据对管道沿线生态环境现状以及输气工程对沿线生态环境影响的分析和预测,工程施工期将造成沿线植被的破坏及大片沙质地表和黄土的裸露以及土体结构的改变,使管道沿线20 m范围内的土壤可蚀性指数上升2～4倍,施工区平均侵蚀模数将会由施工前的0.856万t/(km2.a)增加至3.424万t/(km2.a)。若不采取有效的预防和保护措施,必将引起管道沿线土地沙漠化的扩大和水土流失的加剧。      

Carbon sequestration of paddy fields in Western Jilin of China during 1989–2004

The study area of this article, Western Jilin province of China, was a typical area responding to global changing in middle latitude areas. In this paper, by interpreting the thematic mapper (TM) images of the study area in the years of 1989, 1996, 2000 and 2004, the land use/cover change (LUCC) data were achieved, which included the area of paddy fields and its spatial distributions. 113 soil samples were collected to obtain soil organic carbon (SOC) data of different land use types. After that, the organic matter contents of these samples were measured by using the potassium dichromate oxidation-outer heating method. Based on the data above, the amount of SOC sequestrated by the surface soil (0~30 cm) of paddy fields was calculated. The result showed that: the area of paddy fields was increasing continuously in western Jilin, from 11.28 × 10⁴ hm² in 1989 to 22.77 × 10⁴ hm² in 2004. Paddy fields transferred from wetlands, grasslands and water areas accounted for the main part of the paddy fields in 2004, the areas were 3.09 × 10⁴ hm², 2.98 × 10⁴ hm² and 2.8 × 10⁴ hm², respectively. And paddy fields with a total area of 0.83 × 10⁴ hm² degraded into saline-alkali lands. The amount of organic carbon sequestration in the surface layer (0–30 cm) of paddy fields was 658.86 × 10⁴ t. The primary SOC sinks located around the joint of Baicheng City and Zhenlai County, while the major SOC source located at Songyuan City and northern Qianguo County.     

基于流域单元的营养盐输出与景观异质性影响研究

选择太湖上游西苕溪流域,利用GIS、RS及景观生态方法进行小流域划分和流域景观异质性分析,基于改进的输出系数模型估算小流域营养盐输出,并对流域单元主要景观类型空间异质性及多样性指数与营养盐输出的关系进行了分析.结果表明,西苕溪各小流域TN、TP输出强度变化范围分别为3.01～15.44 kg/(hm2.a)与0.049～0.355 kg/(hm2.a),营养盐输出水平空间差异性明显;小流域单元优势景观类型与营养盐输出关系明显,小流域林地面积增加10%,TN、TP输出强度分别降低0.203 1、0.015 2 kg/(hm2.a);小流域耕地面积增加10%,TN、TP输出强度分别增加0.572 6、0.027 3 kg/(hm2.a);西苕溪小流域景观多样性指数与氮磷输出水平关系呈二次多项式关系,营养盐输出强度随着SHDI增大而增大,当SHDI为1.5时,输出强度达到最大值,然后随着SHDI增大而降低.研究结果将为流域非点源污染治理提供参考.     

退耕还林工程驱动下的土地利用变化合理性研究——以云南芒市为例

以滇西南中低山盆谷区的芒市为例,在探讨土地利用变化合理度的概念和内涵并构建土地利用变化合理度的评价指标、测算方法和分级标准体系基础上,定量地分析评价了芒市近8 a来退耕还林工程驱动下各个地类变化的合理度和总体土地利用变化的合理度,为推进山区土地资源的可持续利用和退耕还林工程的科学实施提供基础依据。评价结果表明,全市近8 a所有地类转化的总面积为77 602.80 hm²,转化的合理度(RD值)只有48.98%,属于"中度不合理"级。总体上,芒市近8 a来退耕还林工程驱动下的土地利用变化,既有合理的部分,如部分陡坡耕地的生态退耕、荒山造林和封山育林等,但其不合理性亦非常突出,主要体现在生态退耕地中约96%属于"不该退"的宜耕地。此外,在实施退耕还林工程的同时,却又出现较为突出的毁林开垦现象。这些问题的突出存在,使芒市近8 a土地利用变化的合理性程度很低。