The aeolian desertification process and driving mechanism of Minqin Oasis from 1975 to 2018

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00014

Journal of Desert Research ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 44-55.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00014

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The aeolian desertification process and driving mechanism of Minqin Oasis from 1975 to 2018

Junhao Li¹^,³(), Yong Chen², Guojing Yang¹, Lihua Zhou⁴()

^1.Key Laboratory of Ecohydrology of Inland River Basin, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^2.Key Laboratory of Desert and Desertification, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^3.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
^4.Institutes of Science and Development，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China

Received:2020-12-30 Revised:2021-01-23 Online:2021-05-26 Published:2021-05-26
Contact: Lihua Zhou

Abstract

Abstract:

Based on the land aeolian desertification data and remote sensing image data of Minqin Oasis from 1975 to 2018， the temporal and spatial changes of Minqin Oasis aeolian desertification in different periods are explored； By selecting the natural and man-made driving factors that affect the aeolian desertification change of the oasis， the principal component analysis method is used to quantitatively evaluate the main driving forces of the aeolian desertification process of the Minqin oasis. The result shows： The degree of aeolian desertification from 1975 to 2018 is dominated by aeolian severe desertification， and the areas of slight， moderate， severe and extremely severe aeolian desertification all show a decreasing trend， and the trend of first development and then reversal is shown in 2000 as the boundary； From 1975 to 2000， the center of gravity of slight， moderate and severe aeolian desertification migrated to the northeast， and the center of gravity of extremely severe aeolian desertification migrated to the west. Desertification tended to develop toward the northeastern oasis and the Badain Jaran Desert； from 2000 to 2018， the center of gravity of slight aeolian desertification moved to the northwest. The center of gravity of moderate， severe and extremely severe aeolian desertification land is relatively stable， and the development of oasis aeolian desertification land is obviously controlled. In the process of oasis aeolian desertification， the contribution rate of human factors is 39.53%， the combined contribution rate of natural and human factors is 26.58%， and the contribution rate of natural factors is 10.77%. Human factors are the main driving force for the desertification of Minqin Oasis. The extreme scarcity of water resources is a decisive factor in the aeolian desertification of oasis. In the future sand prevention and control work， combining human driving factors， rationally regulating human production and operation activities， and optimizing the allocation of water resources in arid areas， the aeolian desertification of Minqin Oasis can be controlled from the source.

Key words: Minqin Oasis, aeolian desertification, aeolian desertification process, driving force

CLC Number:

P931.3

Junhao Li, Yong Chen, Guojing Yang, Lihua Zhou. The aeolian desertification process and driving mechanism of Minqin Oasis from 1975 to 2018[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(3): 44-55.

Figures/Tables 9

References 49

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类型	景观特征	解译标志
轻度	沙丘迎风坡出现风蚀坑，流沙斑点状分布；灌丛下出现流沙堆积，形成各种形态的沙嘴；砾石在地表明显开始富集；地表出现风蚀浅坑，春季垄沟有少量积沙；植被盖度为原始状态的80%，流沙面积5%—25%	不规则浅红色块状，浅红色基调上有红色斑点分布
中度	沙丘有风蚀坡和落沙坡分布，流沙面积25%—50%；灌丛沙堆迎风侧显现流沙，沙堆间平地有浮沙或砾质沙化；草群盖度大于25%，黄土状耕地有明显小片流沙，土壤腐殖质层风蚀厚度超过50%	不规则的灰黄、棕黄色块状，有清晰沙丘分布
重度	沙地为斑流动状态，流沙面积超过50%；灌丛开始大片死亡，盖度小于25%，灌丛流沙面积小于50%；地面被砾石覆盖；地面出现风蚀残墩、风蚀残丘，砾质化耕地弃耕；风蚀耕地腐殖质层几乎蚀净，耕地流沙面积超过25%，耕地大部分弃耕	不规则棕黄、黄白色斑块，沙丘纹理清晰，有灌丛斑点分布
严重	流动沙丘、流动起伏沙地、戈壁、雅丹、平沙地或砾石地，植被盖度小于10%	大面积黄白、灰白色块状，沙丘、沙垄等地貌分布明显

类型	景观特征	解译标志
轻度	沙丘迎风坡出现风蚀坑，流沙斑点状分布；灌丛下出现流沙堆积，形成各种形态的沙嘴；砾石在地表明显开始富集；地表出现风蚀浅坑，春季垄沟有少量积沙；植被盖度为原始状态的80%，流沙面积5%—25%	不规则浅红色块状，浅红色基调上有红色斑点分布
中度	沙丘有风蚀坡和落沙坡分布，流沙面积25%—50%；灌丛沙堆迎风侧显现流沙，沙堆间平地有浮沙或砾质沙化；草群盖度大于25%，黄土状耕地有明显小片流沙，土壤腐殖质层风蚀厚度超过50%	不规则的灰黄、棕黄色块状，有清晰沙丘分布
重度	沙地为斑流动状态，流沙面积超过50%；灌丛开始大片死亡，盖度小于25%，灌丛流沙面积小于50%；地面被砾石覆盖；地面出现风蚀残墩、风蚀残丘，砾质化耕地弃耕；风蚀耕地腐殖质层几乎蚀净，耕地流沙面积超过25%，耕地大部分弃耕	不规则棕黄、黄白色斑块，沙丘纹理清晰，有灌丛斑点分布
严重	流动沙丘、流动起伏沙地、戈壁、雅丹、平沙地或砾石地，植被盖度小于10%	大面积黄白、灰白色块状，沙丘、沙垄等地貌分布明显

年份	参数	轻度沙漠化	中度沙漠化	重度沙漠化	严重沙漠化	总计
1975	面积/km²	288.52	733.72	1 050.38	1 702.05	3 774.66
1975	比重/%	7.64	19.44	27.83	45.09	100
1990	面积/km²	245.61	863.82	1 038.64	1 754.91	3 902.98
1990	比重/%	6.29	22.13	26.61	44.96	100
2000	面积/km²	240.7	657.35	1 123.37	1 856.89	3 878.31
2000	比重/%	6.20	16.95	28.97	47.88	100
2010	面积/km²	256.51	626.49	1 013.55	1 819.44	3 715.99
2010	比重/%	6.90	16.86	27.28	48.96	100
2015	面积/km²	233.44	645.34	1 012.06	1 808.51	3 699.34
2015	比重/%	6.31	17.44	27.36	48.89	100
2018	面积/km²	236.42	644.96	1 008.9	1 808.23	3 698.51
2018	比重/%	6.39	17.44	27.28	48.89	100

年份	参数	轻度沙漠化	中度沙漠化	重度沙漠化	严重沙漠化	总计
1975	面积/km²	288.52	733.72	1 050.38	1 702.05	3 774.66
1975	比重/%	7.64	19.44	27.83	45.09	100
1990	面积/km²	245.61	863.82	1 038.64	1 754.91	3 902.98
1990	比重/%	6.29	22.13	26.61	44.96	100
2000	面积/km²	240.7	657.35	1 123.37	1 856.89	3 878.31
2000	比重/%	6.20	16.95	28.97	47.88	100
2010	面积/km²	256.51	626.49	1 013.55	1 819.44	3 715.99
2010	比重/%	6.90	16.86	27.28	48.96	100
2015	面积/km²	233.44	645.34	1 012.06	1 808.51	3 699.34
2015	比重/%	6.31	17.44	27.36	48.89	100
2018	面积/km²	236.42	644.96	1 008.9	1 808.23	3 698.51
2018	比重/%	6.39	17.44	27.28	48.89	100

类型	1975—2000年	2000—2018年	1975—2018年
沙漠化发展区/km²	398.27	76.03	415.84
沙漠化稳定区/km²	3 267.32	3 517.73	3 125.29
沙漠化逆转区/km²	234.56	155.14	371.55

The aeolian desertification process and driving mechanism of Minqin Oasis from 1975 to 2018

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指标	第一主成分	第二主成分	第三主成分
累计方差贡献率/%	76.88
耕地面积/km²	0.94	-0.08	-0.02
上游来水量/亿m³	-0.94	0.02	0.01
大牲畜存栏量/万只	0.91	-0.23	-0.08
农业人口/万人	0.89	0.04	-0.03
机井数/眼	0.83	0.15	0.02
年平均气温/℃	-0.04	0.90	-0.03
羊畜牧量/万只	-0.44	0.81	-0.17
年日照时数/h	0.16	0.79	0.22
年大风日数/d	-0.24	-0.74	0.41
造林面积/km²	-0.55	0.66	-0.27
年平均风速/(m·s^-1)	-0.28	-0.19	0.75
年降水量/mm	-0.15	-0.03	-0.63
方差贡献率/%	39.53	26.58	10.77

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