浑善达克沙地土地沙漠化研究进展

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00054

摘要/Abstract

摘要：

浑善达克沙地是中国沙漠化最严重的地区之一。本文从土地沙漠化过程及驱动力、沙漠化的生态环境影响、沙漠化防治与资源的可持续利用等方面总结了20世纪80年代以来浑善达克沙地土地沙漠化相关研究的指标、方法和主要发现，并展望了进一步研究的方向。在浑善达克沙地开展的土地沙漠化相关研究于2003年以后突变式增加。20世纪80年代末期到2000年是区域沙漠化的快速发展期，之后植被得到有效恢复，沙漠化减缓。气候变化是触发区域沙漠化的关键自然因子，而过度放牧和植被建设是区域沙漠化发展或逆转的直接人为主导因素。土地沙漠化是浑善达克沙地及周边地区沙尘天气频发的主要诱因，也影响了牧草供给、侵蚀控制等多种生态系统服务。固沙植被的生理特征、不同治沙模式和技术的效益评估等研究为防沙治沙提供了理论支撑。未来研究需进一步聚焦国家需求，准确提炼科学问题，丰富研究尺度和科学方法，以正确认识复杂的沙漠化过程，为沙漠化土地的可持续利用提供科学支撑。

关键词: 浑善达克沙地, 土地沙漠化, 生态环境效应, 沙漠化防治, 可持续发展

Abstract:

The Otindag Sandy Land is reported to be one of the most seriously desertified areas in China. In this paper， we reviewed 220 published peer-reviewed studies conducted in the Otindag Sandy Land since 1980s and discussed existing shortcomings and challenges. Indicators， major methods and key finding were summarized from three aspects including the aeolian desertification and its driving forces， the eco-environmental impacts， and the sustainable use of desertified lands in the Otindag Sandy Land. The number of related papers increased abruptly from 2003. Results indicated that the aeolian desertification of the Otindag Sandy Land intensified from late 1980s to 2000， but showed a reverse trend after 2000. Climate change is the key factor triggering regional desertification. Overgrazing and vegetation construction are the direct and dominant human factors for the expanding or shrinking of the desertified lands. The aeolian desertification had impacts on dust weather and various ecosystem services such as forage provision， erosion control. Studies on plant adaptability and evaluations of desertification control technology provided theory support for local desertification combating. Future research needs to further focus on government’s needs to accurately propose scientific questions， enrich research scales and scientific methods， in order to correctly understand the complex desertification process， and to provide scientific support for the sustainable use of desertified lands in drylands.

Key words: the Otindag Sandy Land, aeolian desertification, eco-environmental effects, desertification combating, sustainable development

中图分类号:

X144

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图/表 6

图1 浑善达克沙地土地沙漠化研究论文数量变化

Fig.1 Change of papers on aeolian desertification in the Otindag Sandy Land

图2 浑善达克沙地土地沙漠化研究单词云

Fig.2 Word cloud on aeolian desertification in the Otindag Sandy Land

表1 浑善达克沙地土地沙漠化过程研究典型案例

Table 1 Detailed description of aeolian desertification detection in the Otindag Sandy Land

时间尺度	监测指标	常用数据	方法	代表性研究
地质历史时间尺度	地层土样理化性质	地面调查数据、历史资料	沉积学、年代学	李森等^[28]；Yang等^[5]；杨小平等^[26]
10~50 a 尺度	景观面积（草地、农田、林地、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘等）	Landsat TM/ETM+/、SPOT	遥感影像解译、地面调查	董建林^[31]；王牧兰等^[32]；Wang等^[33]；刘树林等^[34]；Liu等^[35]
	植被特征（植被盖度、净初级生产力等）	NDVI/NPP（MODIS, TM/ETM+/OLI）、MODIS 地表反照率（Albedo）和叶面积（LAI）指数产品（MCD43A3, MCK15A2H）	分级法（根据植被盖度划分沙漠化程度）	武健伟等^[16]
			一元线性回归分析、Mann-Kendall检验、Sen’s slope	Li等^[36]；Zhou等^[1]；元志辉等^[4,18]；Sun等^[37]
			沙漠化指数（DI）法 DI=1-NDVI $D I = f (L A I, ? A l b e d o)$	朱震达等^[38]；李春兰等^[39]；武洁等^[40]；Gou等^[41]
	土壤颗粒组成和理化性质	地面土壤调查、BJ-1多光谱影像；	统计模型	刘树林等^[42]；Wu等^[43]
	风蚀坑形态和面积	高分辨率遥感影像（ALOS、 Quickbird等）	遥感影像解译、地面调查	胡尔查等^[44]；闫德仁^[45]；胡日娜等^[46]

表1 浑善达克沙地土地沙漠化过程研究典型案例

Table 1 Detailed description of aeolian desertification detection in the Otindag Sandy Land

时间尺度	监测指标	常用数据	方法	代表性研究
地质历史时间尺度	地层土样理化性质	地面调查数据、历史资料	沉积学、年代学	李森等^[28]；Yang等^[5]；杨小平等^[26]
10~50 a 尺度	景观面积（草地、农田、林地、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘等）	Landsat TM/ETM+/、SPOT	遥感影像解译、地面调查	董建林^[31]；王牧兰等^[32]；Wang等^[33]；刘树林等^[34]；Liu等^[35]
	植被特征（植被盖度、净初级生产力等）	NDVI/NPP（MODIS, TM/ETM+/OLI）、MODIS 地表反照率（Albedo）和叶面积（LAI）指数产品（MCD43A3, MCK15A2H）	分级法（根据植被盖度划分沙漠化程度）	武健伟等^[16]
			一元线性回归分析、Mann-Kendall检验、Sen’s slope	Li等^[36]；Zhou等^[1]；元志辉等^[4,18]；Sun等^[37]
			沙漠化指数（DI）法 DI=1-NDVI $D I = f (L A I, ? A l b e d o)$	朱震达等^[38]；李春兰等^[39]；武洁等^[40]；Gou等^[41]
	土壤颗粒组成和理化性质	地面土壤调查、BJ-1多光谱影像；	统计模型	刘树林等^[42]；Wu等^[43]
	风蚀坑形态和面积	高分辨率遥感影像（ALOS、 Quickbird等）	遥感影像解译、地面调查	胡尔查等^[44]；闫德仁^[45]；胡日娜等^[46]

图3 气候变化和人类活动对土地沙漠化的影响

Fig.3 The impacts of climate change and human activities on aeolian desertification

图4 浑善达克沙地1955—2015年气候因子变化

Fig.4 Changes of climate factors in the Otindag Sandy Land during 1955-2015

图5 浑善达克沙地腹地正蓝旗主要人类活动

Fig.5 The typical human activities in Zhenglan Banner located in the center of the Otindag Sandy Land

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