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  • CN 62-1070/P
  • ISSN 1000-694X
  • Bimonthly 1981
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Characteristics of ecological environment changes and advices for combating desertification in typical semi-arid sandy land

  • Jiannan Lu ,
  • Yuqiang Li ,
  • Xueyong Zhao ,
  • Baocheng Li ,
  • Xuyang Wang ,
  • Rui Zhang
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  • 1.Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands / Naiman Desertification Research Station,Northwest Institute of Eco-Environment and Resources,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China
    2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
    3.Daliushu State-owned Sand Control Forest Farm in Naiman Banner,Naiman Banner 028300,Inner Mongolia,China

Received date: 2024-05-27

  Revised date: 2024-07-13

  Online published: 2024-08-29

Abstract

Sandy lands, as vital components of terrestrial ecosystems, possess unique structures and functions. In the agro-pastoral transitional zone of northern China's semi-arid and semi-humid regions, sandy lands have undergone rapid human-induced changes, both positive and negative. These changes are primarily reflected in phases of "destructive utilization" and "protective restoration utilization". Extensive development models have caused issues such as land desertification, over-exploitation of water resources, and ecological imbalance. This study focuses on the Horqin Sandy Land, Mu Us Sandy Land, Hunshandake Sandy Land, and Hulunbuir Sandy Land. It reviews literature and research findings on the regional differentiation characteristics of natural elements in typical semi-arid sandy lands, the spatiotemporal evolution of desertified land and its driving forces, and the co-evolution of vegetation-soil characteristics. Given the current state of land desertification and its management amidst climate change and human activities, future research should prioritize the coordination of human-land relationships in sandy lands under policy guidance, enhance ecological restoration and vegetation stability based on regional water balance, and scientifically advance key ecological engineering projects, such as those in the Horqin Sandy Land and Hunshandake Sandy Land, thereby promoting sustainable development across ecological, economic, and social systems in semi-arid sandy lands.

Cite this article

Jiannan Lu , Yuqiang Li , Xueyong Zhao , Baocheng Li , Xuyang Wang , Rui Zhang . Characteristics of ecological environment changes and advices for combating desertification in typical semi-arid sandy land[J]. Journal of Desert Research, 2024 , 44(4) : 284 -292 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00096

References

1 赵哈林.沙漠生态学[M].北京:科学出版社,2012.
2 朱震达.全球变化与荒漠化[J].地学前缘,1997,4(1/2):213-219.
3 董光荣.中国沙漠形成演化气候变化与沙漠化研究[M].北京:海洋出版社,2002.
4 赵哈林,周瑞莲,王进,等.呼伦贝尔沙质草地植被的沙漠化演变规律及其机制[J].干旱区研究,2011,28(4):565-571.
5 王涛.中国风沙防治工程[M].北京:科学出版社,2011.
6 王涛,宋翔,颜长珍,等.近35a来中国北方土地沙漠化趋势的遥感分析[J].中国沙漠,2011,31(6):1351-1356.
7 石书兵.中国沙漠·沙地·沙生植物[M].北京:中国农业科学技术出版社,2013.
8 王涛.中国北方沙漠与沙漠化图集[M].北京:科学出版社,2014.
9 黄振英,叶学华,崔清国,等.长期生态学研究为沙地生态恢复和适应性管理提供理论与技术支撑[J].中国科学院院刊,2022,37(7):1006-1013.
10 林年丰,汤洁.中国干旱半干旱区的环境演变与荒漠化的成因[J].地理科学,2001,21(1):24-29.
11 陈玉福,蔡强国.京北浑善达克沙地荒漠化现状、成因与对策[J].地理科学进展,2003,22(4):353-359.
12 王涛.中国沙漠与沙漠化[M].石家庄:河北科技出版社,2003.
13 赵哈林,苏永中,周瑞莲.我国北方沙区退化植被的恢复机理[J].中国沙漠,2006,26(3):323-328.
14 赵哈林.沙漠化的生物过程及退化植被的恢复机理[M].北京:科学出版社,2007.
15 Wang T, Tsunekawa A, Xue X,et al.Combating aeolian desertification in Northeast Asia[M].Singapore:Springer Nature,2022.
16 王涛,赵哈林.中国沙漠科学的五十年[J].中国沙漠,2005,25(2):3-23.
17 杨文斌,王涛,熊伟,等.低覆盖度治沙理论的核心水文原理概述[J].中国沙漠,2021,41(3):75-80.
18 王涛.荒漠化治理中生态系统、社会经济系统协调发展问题探析:以中国北方半干旱荒漠区沙漠化防治为例[J].生态学报,2016,36(22):7045-7048.
19 冯坤.近40a来中国四大沙地土地沙漠化区域差异性研究[D].北京:中国科学院大学,2018.
20 吴波.我国荒漠化现状、动态与成因[J].林业科学研究,2001,14(2):195-202.
21 刘俊壕,周海盛,郭群.中国北方干旱半干旱区沙漠化治理对植被格局的影响[J].中国沙漠,2023,43(5):204-213.
22 朱芳莹.中国北方四大沙地近30年来的沙漠化时空变化及气候影响[D].南京:南京大学,2017.
23 张海妮.中国半干旱区沙地NDVI对极端气候的响应[D].兰州:西北师范大学,2022.
24 昝国盛,王翠萍,李锋,等.第六次全国荒漠化和沙化调查主要结果及分析[J].林业资源管理,2023(1):1-7.
25 周炎广,王卓然,青达木尼,等.浑善达克沙地固定沙丘风蚀坑形态变化及其动力学机制[J].科学通报,2023,68(11):1298-1311.
26 钱贵霞,王晓欣,李武,等.中国从防沙治沙到管沙用沙的演变过程与实现路径[J].应用生态学报,2024,35(1):8-16.
27 蒋德明,张娜,阿拉木萨,等.我国固沙植物抗旱性及基于水量平衡的沙地造林合理密度研究进展[J].西北林学院学报,2013,28(6):75-83.
28 孙迎涛,岳艳鹏,成龙,等.毛乌素沙地油蒿(Artemisiaordosica)生长及生物量分配对沙漠化的响应[J].中国沙漠,2022,42(1):123-133.
29 李晓松,张磊,姬翠翠,等.2000~2018年京津风沙源沙化土地时空动态与归因分析[J].科学通报,2023,68(11):1343-1355.
30 白雪梅,春喜,斯琴毕力格,等.近45a内蒙古浑善达克沙地湖泊群的变化[J].湖泊科学,2016,28(5):1086-1094.
31 李玉霖,赵学勇,刘新平,等.沙漠化土地及其治理研究推动北方农牧交错区生态恢复和农牧业可持续发展[J].中国科学院院刊,2019,34(7):832-840.
32 Chen X P, Zhao X Y, Zhao Y M,et al.Interaction of climate change and anthropogenic activity on the spatiotemporal changes of surface water area in Horqin Sandy Land,China[J].Remote Sensing,2023,15(7):1918.
33 Liu X Y, Lai Q, Yin S,et al.Exploring sandy vegetation sensitivities to water storage in China's arid and semi-arid regions[J].Ecological Indicators,2022,136:108711.
34 罗维成,赵文智,孙程鹏,等.科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris)人工固沙林演变过程中物种多样性和土壤水分特征[J].中国沙漠,2018,38(1):126-132.
35 赵学勇,安沙舟,曹广民,等.中国荒漠主要植物群落调查的意义、现状及方案[J].中国沙漠,2023,43(1):9-19.
36 杨小平,梁鹏,张德国,等.中国东部沙漠/沙地全新世地层序列及其古环境[J].中国科学:地球科学,2019,49(8):1293-1307.
37 朱永华,罗平平,郭倩,等.毛乌素沙地暖湿化特征分析及其对植被变化的影响[J].水土保持学报,2022,36(5):160-172.
38 李佳,郭岚,杨梅焕,等.毛乌素沙地气候变暖停滞现象及其气温和降水特征[J].水资源与水工程学报,2022,33(3):72-80.
39 刘树林,王涛.浑善达克沙地地区的气候变化特征[J].中国沙漠,2005,25(4):557-562.
40 张宝林,罗瑞林.浑善达克地区温度和降水的时空变化特征分析[J].东北农业大学学报,2015,46(5):51-59.
41 宁小莉.浑善达克沙地沙漠化多源遥感监测[M].兰州:兰州大学出版社,2021.
42 渠翠平,关德新,王安志,等.近56年来科尔沁沙地气候变化特征[J].生态学杂志,2009,28(11):2326-2332.
43 张美杰,春喜,梁阿如娜,等.近60年科尔沁沙地的气候变化[J].干旱区资源与环境,2012,26(6):8-16.
44 李思慧.1961—2018年科尔沁沙地气候变化特征[J].内蒙古气象,2019(5):8-10.
45 侯学煜.1∶1000000 中国植被图集[M].北京:科学出版社,2001.
46 吴正.中国沙漠及其治理[M].北京:科学出版社,2009.
47 董光荣,靳鹤龄,陈惠忠,等.中国北方半干旱和半湿润地区沙漠化的成因[J].第四纪研究,1998,18(2):136-144.
48 汪佩芳.全新世呼伦贝尔沙地环境演变的初步研究[J].中国沙漠,1992,12(4):16-22.
49 李森,孙武,李孝泽,等.浑善达克沙地全新世沉积特征与环境演变[J].中国沙漠,1995,15(4):323-331.
50 裘善文.中国东北西部沙地与沙漠化[J].北京:科学出版社,2008.
51 赵延卓,谢远云,康春国,等.呼伦贝尔沙地风成砂-古土壤剖面记录的全新世气候变化[J].中国沙漠,2023,43(5):85-96.
52 薛文萍.中国北方季风边缘区全新世沙地演化空间差异性及其驱动机制[D].北京:中国科学院大学,2020.
53 Yang X P, Scuderi L A, Wang X L,et al.Groundwater sapping as the cause of irreversible desertification of Hunshandake Sandy Lands,Inner Mongolia,northern China[J].Proceedings of the National Academy of Sciences,2015,112(3):702-706.
54 李智佩.中国北方荒漠化形成发展的地质环境研究[D].西安:西北大学,2006.
55 孙继敏,丁仲礼,袁宝印.2000a B.P.来毛乌素地区的沙漠化问题[J].干旱区地理,1995,18(1):36-42.
56 赵鸿雁,颜长珍,李森,等.黄河流域2000—2020年土地沙漠化遥感监测及驱动力分析[J].中国沙漠,2023,43(3):127-137.
57 孙毅,丁国栋,吴斌,等.呼伦贝尔沙地沙化成因及防治研究[J].水土保持研究,2007,14(6):122-124.
58 王涛,吴薇,赵哈林,等.科尔沁地区现代沙漠化过程的驱动因素分析[J].中国沙漠,2004,24(5):3-12.
59 武金洲.近40年科尔沁地区沙漠化过程及其驱动力研究[D].北京:中国科学院大学,2021.
60 杜会石.科尔沁沙地动态演化[M].北京:科学出版社,2019.
61 王卷乐.中国环境变化遥感影像图集[M].北京:科学出版社,2017.
62 张继平,常学礼,蔡明玉,等.土地利用类型变化对沙漠化过程的影响:以科尔沁沙地为例[J].干旱区研究,2009,26(1):39-44.
63 韩雪莹,杨光,秦富仓,等.毛乌素沙地近30年沙漠化土地时空动态演变格局[J].水土保持研究,2019,26(5):144-150.
64 朱刚.陕北毛乌素沙地生态修复效果分析[J].中国地质灾害与防治学报,2021,32(6):90-97.
65 孙建芸.基于遥感技术的浑善达克沙地荒漠化时空特征与动态分析[D].武汉:湖北大学,2017.
66 赵媛媛,武海岩,丁国栋,等.浑善达克沙地土地沙漠化研究进展[J].中国沙漠,2020,40(5):101-111.
67 武健伟,赵廷宁,鲁瑞洁.浑善达克沙地现代土地沙漠化发展动态与成因分析[J].中国水土保持科学,2003,1(4):36-40.
68 康相武,吴绍洪,刘雪华.浑善达克沙地土地沙漠化时空演变规律研究[J].水土保持学报,2009,23(1):1-6.
69 罗嘉艳,张靖,徐梦冉,等.浑善达克沙地植被变化定量归因及多情景预测[J].干旱区地理,2023,46(4):614-624.
70 郭坚,薛娴,王涛,等.呼伦贝尔草原沙漠化土地动态变化过程研究[J].中国沙漠,2009,29(3):397-403.
71 那日苏.呼伦贝尔沙地土地沙漠化时空变化特征分析[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2017.
72 封建民,王涛.呼伦贝尔草原沙漠化现状及历史演变研究[J].干旱区地理,2004,27(3):356-360.
73 万勤琴,朴起亨,丁国栋,等.呼伦贝尔沙地草场沙漠化成因分析[J].水土保持研究,2007,14(4):263-266.
74 赵慧颖.呼伦贝尔沙地45年来气候变化及其对生态环境的影响[J].生态学杂志,2007,26(11):1817-1821.
75 白殿奎,刘晶,宋卫士,等.呼伦贝尔市沙地气候变化特征[J].安徽农业科学,2010,38(33):18886-18887.
76 胡新培,田海静,刘旭升,等.2007—2017年呼伦贝尔沙地植被覆盖度变化及驱动因素研究[J].中南林业调查规划,2019,38(1):50-57.
77 杨梅焕.毛乌素沙地东南缘沙漠化演变机制与植物的耐胁迫性研究[D].西安:西北大学,2010.
78 王进,周瑞莲,赵哈林,等.呼伦贝尔沙地和松嫩沙地草地沙漠化过程中土壤理化特性变化规律的比较研究[J].中国沙漠,2011,31(2):309-314.
79 陈玉福,董鸣.毛乌素沙地景观的植被与土壤特征空间格局及其相关分析[J].植物生态学报,2001,25(3):265-269.
80 王涛.沙漠化研究进展[J].中国科学院院刊,2009,24(3):290-296.
81 Zuo X A, Zhang J, Zhou X,et al.Changes in carbon and nitrogen storage along a restoration gradient in a semiarid sandy grassland[J].Acta Oecologica-International Journal of Ecology,2015,69:1-8.
82 杨梅焕,曹明明,朱志梅.毛乌素沙地东南缘沙漠化过程中土壤酶活性的演变研究[J].生态环境学报,2012,21(1):69-73.
83 Chen Y, Li Y Q, Cao W J,et al.Response of the plant-soil system to desertification in the Hulun Buir Sandy Land,China[J].Land Degradation & Development.2023,34(7):2024-2037.
84 Li Y Q, Brandle J, Awada T,et al.Accumulation of carbon and nitrogen in the plant-soil system after afforestation of active sand dunes in China's Horqin Sandy Land[J].Agriculture,Ecosystems & Environment,2013,177:75-84.
85 Li Y Q, Awada T, Zhou X,et al.Mongolian pine plantations enhance soil physico-chemical properties and carbon and nitrogen capacities in semi-arid degraded sandy land in China[J].Applied Soil Ecology,2012,56:1-9.
86 赵哈林,郭轶瑞,周瑞莲,等.植被覆盖对科尔沁沙地土壤生物结皮及其下层土壤理化特性的影响[J].应用生态学报,2009,20 (7):1657-1663.
87 闫德仁,钟贵廷,杜敏,等.沙地樟子松天然林土壤肥力变化的研究[J].内蒙古林业科技,2009,35(3):1-4.
88 Zhou W X, Li C J, Wang S,et al.Effects of vegetation restoration on soil properties and vegetation attributes in the semi-arid and arid[J].Journal of Environmental Management,2023,343:118186.
89 马建业,佟小刚,李占斌,等.毛乌素沙地沙漠化逆转过程土壤颗粒固碳效应[J].应用生态学报,2016,27(11):3487-3494.
90 Bai L H, Zhang H, Zhang J G,et al.Long‐term vegetation restoration increases carbon sequestration of different soil particles in a semi‐arid desert[J].Ecosphere,2021,12:e03848.
91 柳叶,任悦,高广磊,等.沙地樟子松人工林土壤碳氮磷储量分布特征[J].中国水土保持科学,2021,19(6):27-34.
92 闫茹,冯薇,王玺婧.呼伦贝尔沙地不同固沙植物土壤真菌群落组成及多样性[J].中国水土保持科学,2021,19(1):60-68.
93 林雅超,高广磊,丁国栋,等.沙地樟子松人工林土壤理化性质与微生物生物量的动态变化[J].生态学杂志,2020,39(5):1445-1454.
94 拓卫卫,范家伟,周雅洁,等.毛乌素沙地樟子松林植物-土壤生态化学计量特征演变关系[J].水土保持研究,2023,30(6):177-186.
95 Ning Z Y, Zhao X Y, Li Y L,et al.Plant community C∶N∶P stoichiometry is mediated by soil nutrients and plant functional groups during grassland desertification[J].Ecological Engineering,2021,162:106179.
96 卢建男,刘凯军,王瑞雄,等.中国荒漠植物-土壤系统生态化学计量学研究进展[J].中国沙漠,2022,42(2):173-182.
97 邱开阳,谢应忠,许冬梅,等.毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被空间格局[J].生态学报,2011,31(10):2697-2707.
98 李新荣,赵雨兴,杨志忠,等.毛乌素沙地飞播植被与生境演变的研究[J].植物生态学报,1999,23(2):21-29.
99 Liu X P, He Y H, Sun S S,et al.Restoration of sand-stabilizing vegetation reduces deep percolation of precipitation in semi-arid sandy lands,northern China[J].Catena,2022,208:105728.
100 Wang T, Xue X, Zhou L,et al.Combating aeolian desertification in northern China[J].Land Degradation & Development,2015,26:118-132.
101 路伟伟,吴波,白建华,等.樟子松人工林退化原因及研究展望[J].科学通报,2023,68(11):1286-1297.
102 侯承志,黄丹青,桂东伟,等.1961-2019年中国北方沙漠沙地极端气候变化特征及其影响因素[J].地理科学,2023,43(8):1495-1505.
103 朱教君,康宏樟,许美玲.科尔沁沙地南缘樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林天然更新障碍[J].生态学报,2007,27(10):4086-4095.
104 高岩,张宇清,秦树高,等.固沙植被景观格局变化及其影响因子[J].北京林业大学学报,2020,42(4):102-112.
105 宋立宁,朱教君,郑晓.基于沙地樟子松人工林衰退机制的营林方案[J].生态学杂志,2017,36(11):3249-3256.
106 卢琦,肖春蕾,包英爽,等.打赢“三北”攻坚战,再造一个“新三北”:实现路径与战略规划[J].中国科学院院刊,2023,38(7):956-965.
107 史培军,张宏,王平,等.我国沙区防沙治沙的区域模式[J].自然灾害学报,2000,9(3):1-7.
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