摘要
荒漠化是直接影响人类福祉的全球环境主要威胁之一。中国是世界上受荒漠化影响最严重的国家之一。湿润区的土地沙化作为一种特殊的荒漠化现象，对区域生态具有重要影响。鄱阳湖是我国第一大淡水湖，鄱阳湖及其周边湿地具有重要的生态功能。对鄱阳湖地区近几十年土地沙地进行定量分析，可以明确沙地的时空演变规律，为鄱阳湖区生态保护，沙漠化潜在威胁的预防和治理提供基础数据和理论上的支持，促进生态环境和经济发展的和谐发展。 本研究选择鄱阳湖地区近40年丰水期和枯水期的Landsat遥感图像，比较了不同机器学习方法在研究区土地覆盖分类中的实现精度，并基于随机森林方法实现了研究期土地覆盖的遥感图像分类。在此基础上通过土地覆盖动态度和转移矩阵方法，定量分析了土地覆盖时空变化；结合稳定沙地的面积和重心迁移模型，分析了其时空演变趋势；利用景观格局指数方法，分析了主要沙地周边景观格局变化。最后，结合气候数据，基于相关分析和一元线性回归方法，探讨了近40年稳定沙地面积与各气候要素的相关性，探讨沙地面积变化对气候变化的响应，得出以下结论： (1)丰水期和枯水期土地覆盖发生变化面积分别为3801.31km2和5482.05km2，分别占研究区总面积的13.05%和18.83%。土地覆盖综合动态度分别为0.435%和0.628%。沙地面积呈快速减小趋势，丰水期面积减少了577km2，动态度达-2.26%；枯水期面积减小了1015km2，动态度达-2.357%。在丰水期和枯水期，沙地面积占比最小，占比均在5%以下，面积主要转出为植被。沙地主要位于鄱阳湖中部的松门山岛和主要河流沿岸，空间转移集中于鄱阳湖沿岸和赣江下游。丰水期沙地-植被和沙地-其他用地的空间转移分布广，枯水期沙地-水域和沙地-植被的空间转移分布广。 (2)研究区内存在三个主要的稳定沙地分布区，分别为鄱阳湖中北部西岸、东岸和松门山岛组成的鄱阳湖沙地，赣江与锦江汇合处附近东西两岸的赣江下游沙地，抚河下游东西两岸组成的抚河下游沙地。鄱阳湖沙地和抚河下游沙地长期存在的稳定沙地分布广，赣江下游沙地短期存在的稳定沙地居多。鄱阳湖沙地的重心整体向北迁移，赣江下游沙地的重心不断向南迁移，抚河下游沙地的重心整体向东南方向迁移。三个主要沙地分布区周边的景观粒度呈减小趋势，景观破碎化加剧，景观格局变得较为复杂和不稳定。三个区域周边植被平均斑块面积均呈增加趋势，沙地平均斑块面积均呈减少趋势，植被景观破碎化程度改善，沙地不断被支离和取缔，反映了区域生态恢复和好转的过程。 (3)鄱阳湖沙地的稳定沙地面积与年平均气温有较显著的负相关关系，与年平均风速有中等显著的正相关关系，说明稳定沙地面积的减少与年平均气温的上升和风速的下降关系较强；赣江下游沙地的稳定沙地面积的减少与年平均气温上升关系较强。丰水期和枯水期沙地面积的减少均与对应时期平均气温的上升和风速的下降关系较强。研究区气温升高，植被覆盖增加，导致裸露沙地面积减少；同时风速降低，搬运能力减弱，也是沙地面积减少的一个重要原因。
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