摘要
土地沙漠化(AeolianDesertification，AD)是困扰当今世界主要的环境和社会经济问题之一，沙漠化引起农业减产、草场退化、河流堵塞等问题，威胁着人类的生存和发展。中国是世界上受沙漠化危害最严重的国家之一，土地沙漠化引起的各种环境问题严重制约了社会经济的可持续发展。近年来，尽管政府在沙漠化防治方面的工作取得了一定成就，但土地沙漠化的形势依旧严峻。 中国沙漠化土地(AeolianDesertifiedLand，ADL)主要分布在北方区域，该区域位于温带大陆性气候区，气温高、降水少且集中在夏季，加上近年来人类活动的巨大影响，成为中国最易发生沙漠化的区域。该区域幅员辽阔，包括了极干旱、干旱、半干旱和半湿润等多个气候区。由于气温、降水、植被、土壤等自然条件的区域差异，使得不同区域的土地沙漠化的分布特征、沙漠化类型、扩散方式、增长速度以及驱动机制都具有不同的特征。因此，科学、准确地监测中国北方不同区域沙漠化土地变化，全面、充分地分析不同区域土地沙漠化状况与各影响因素间的相互关系，具有十分重要的理论和现实意义。 基于此，本研究以整个中国北方沙漠化区域为研究对象，以1975-2020年为研究年限，采用湿润指数气候分区方法，将研究区分为4个干湿度气候区，在此基础上，采用Landsat系列数据作为沙漠化监测的主要数据源，提取5-10年间隔的沙漠化土地空间分布信息，并辅以GIMMSNDVI和MODISNDVI数据、气象数据以及统计数据，利用线性回归模型、趋势分析以及皮尔逊相关分析等方法，详细分析了研究期内不同区域沙漠化土地的程度变化、类型变化、转移过程、空间变化，并探讨了各区域内植被NDVI的空间分布和变化趋势，详细研究了不同区域的气候条件对土地沙漠化的影响，并利用统计数据探讨了人类活动和生态工程对土地沙漠化的影响。本文的主要研究结论如下: (1)2020年，中国北方沙漠化土地总面积为37.29×104km2，其中，轻度、中度、重度和极重度沙漠化土地面积分别占沙漠化土地总面积的34.98％、23.58％、22.46％和18.98％。沙漠化土地主要分布在半干旱区，占比达65.37％。在不同气候区中，极干旱区和干旱区以极重度沙丘活化与流沙入侵沙漠化土地为主，半干旱区以轻度灌丛沙漠化土地为主，而高寒区以不同程度的沙丘活化与流沙入侵沙漠化土地为主。 (2)在研究期内，中国北方沙漠化土地经历了先快速增加后逐渐逆转的过程。1975-1990年和1990-2000年是沙漠化快速发展期，沙漠化土地面积分别增加了33838.33km2和34414.93km2。2000年后，沙漠化进入逆转过程，沙漠化土地面积以5年为间隔分别减少8176.45km2、5571.75km2、1033.79km2和2005.19km2。不同区域沙漠化变化趋势较为相似，1975-2000年各区域向沙漠化发展方向变化，2000-2020年间则向沙漠化逆转方向变化，但变化面积、变化速率、转移过程具有区域差异。 (3)以NDVI为指标分析沙漠化分布区植被变化趋势，各区域NDVI上升的面积均多于下降的面积，说明整个北方沙区植被活动均为增强趋势，植被恢复的程度分别为半干旱区＞干旱区＞高寒区＞极干旱区。以沙漠化变化转折点为分界点，1982-1999年间NDVI增长不明显，且有很多区域植被呈退化趋势。2000-2020年植被增加明显，多数区域呈植被恢复状态，仅有少数区域发生了植被退化。 (4)各区域气候因子的年际变化大致以1996-2000年为转折期，在此之前，各区域均为冷湿、冷干或暖干的气候特征，且风速较大，气候不利于植被生长，使得土地沙漠化发展;在转折时间之后，气候均向暖湿化变化，风速降低，有利于植被生长，使得土地沙漠化得以逆转。气候因子与沙漠化区域NDVI的相关分析结果显示，与降水呈显著正相关的面积比例由大到小依次为半干旱区＞高寒区＞干旱区＞极干旱区。与气温呈显著正相关的面积比例由大到小依次为高寒区＞极干旱区＞干旱区＞半干旱区。总体而言，各个区域NDVI与降水的相关性高于与气温的相关性。 (5)选取人口密度、牲畜量、耕地面积及造林面积为主要指标，分析人类活动对沙漠化的影响，结果表明，人口密度在各区域都为增加趋势，牲畜量和耕地面积亦呈增加趋势（高寒区除外），此均可导致土地沙漠化的发展。2000年后随着各大生态工程的实施，造林面积的增加，NDVI都有不同程度的升高，生态工程对区域植被恢复发挥作用，有利于土地沙漠化逆转。
NETL