陳利珍，丁文廣，耿怡穎，趙晨，李丹璐

（蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州 730000）

1975—2015年都蘭縣沙漠化動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)研究

陳利珍，丁文廣，耿怡穎，趙晨，李丹璐

（蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州 730000）

利用1975年的MSS影像、1985—2015年TM/ETM影像等5個(gè)時(shí)期遙感影像為數(shù)據(jù)源，系統(tǒng)研究青海省都蘭縣1975—2015年沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：（1）研究區(qū)各時(shí)期沙漠化面積呈波動(dòng)變化，沙漠化面積在近40 a總體減少了868.12 km2；（2）1975—2015年研究區(qū)土地利用屬于極緩慢變化型；（3）1975—2015年研究區(qū)沙漠化土地的空間變化以穩(wěn)定型為主，其中1995—2015年間逆轉(zhuǎn)型沙漠化土地變化的比例明顯增加。1995—2005年逆轉(zhuǎn)型所占比重為27.47%；2005—2015逆轉(zhuǎn)型所占比重為31.76%。并且2005—2015年間沙漠化逆轉(zhuǎn)型與明顯逆轉(zhuǎn)型所占比重之和是沙漠化發(fā)展型與明顯發(fā)展型所占比重之和的25余倍，表明研究區(qū)此階段沙漠化治理效果顯著。

沙漠化；動(dòng)態(tài)變化；都蘭縣

沙漠化（沙質(zhì)荒漠化）是干早、半干旱及部分半濕潤(rùn)地區(qū)，由于人類不合理的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和脆弱環(huán)境相互作用而造成土地生產(chǎn)力下降，土地資源喪失，地表呈現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化，是荒漠化的一種最重要的類型。沙漠化由于分布廣泛、危害嚴(yán)重、威脅人口眾多，已經(jīng)成為全球最嚴(yán)重的環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題之一，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注[1-2]。沙漠化對(duì)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響受到普遍關(guān)注[3-8]，20世紀(jì)末中國(guó)沙漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年約為1 281.41億元[9]。因此，深入研究沙漠化土地的發(fā)生、發(fā)展以及逆轉(zhuǎn)過(guò)程對(duì)于闡明沙漠化形成、恢復(fù)機(jī)制，豐富沙漠化研究的理論和制定防治沙漠化的政策及措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[10]。傳統(tǒng)的區(qū)域風(fēng)沙環(huán)境研究方法通常采用地面野外觀測(cè)、站點(diǎn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)分析，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)或表格記載[11-12]。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，以其觀測(cè)范圍廣、信息量大、數(shù)據(jù)更新快和精度高等優(yōu)勢(shì)，利用其進(jìn)行信息提取，獲得沙漠化等級(jí)分類并實(shí)現(xiàn)沙漠化定量研究，在土地沙漠化的監(jiān)測(cè)與評(píng)估中得到了廣泛的應(yīng)用[13-17]。此外，遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，為沙漠化研究提供了有效的途徑和方法，并進(jìn)行了大量相關(guān)的研究[18-21]。本文對(duì)都蘭縣1975年以來(lái)的沙漠化變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，揭示該地區(qū)沙漠化動(dòng)態(tài)的變化特征和規(guī)律，目的是給都蘭縣植被恢復(fù)、沙漠化治理和區(qū)域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建提供決策依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 區(qū)域概況

都蘭縣位于青海省中部，屬于海西州蒙古族藏族自治州，處于我國(guó)四大盆地之一的柴達(dá)木盆地東南。位于95°29′～99°06′E，35°15′～37°27′N之間，轄4鎮(zhèn)4鄉(xiāng)：夏日哈鎮(zhèn)、香日德鎮(zhèn)、察汗烏蘇鎮(zhèn)、宗加鎮(zhèn)、巴隆鄉(xiāng)、溝里鄉(xiāng)、香加鄉(xiāng)、熱水鄉(xiāng)，是海西州重要的農(nóng)牧業(yè)縣之一?？h總面積為5.3×104km2，東西長(zhǎng)約310 km，南北寬約80 km，平均海拔3100 m。截止2013年，總?cè)丝诮?0萬(wàn)人。主要以漢族為主，還有藏、蒙古、回、土等少數(shù)民族。

都蘭縣地處青藏高原腹地，具有獨(dú)特的高原盆地氣候環(huán)境，其主要特征是干燥少雨多風(fēng)，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季涼爽短促，四季不分明，屬典型的高原大陸性氣候，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，太陽(yáng)年輻射1577～1777 MJ/ m2。降水時(shí)空分布不均，隨海拔高度增加而遞減，平原區(qū)降水量在37.9～180.5mm之間，降水較少且集中在5—9月，表現(xiàn)出雨熱同季，有利于農(nóng)作物和牧草的生長(zhǎng)[21]。氣溫年內(nèi)變化，1月最低為-15～-10℃，7月最高為9～19.3℃，極端最低氣溫-39.2℃，極端最高氣溫33.9℃，日較差12.6℃，年較差23.9～29.7℃，且西部大于東部。該區(qū)屬干旱地區(qū)，濕潤(rùn)系數(shù)0.21～0.35之間，年蒸發(fā)量2 049.6 mm，年日照時(shí)數(shù)約為3100 h，全年平均每日日照時(shí)數(shù)可達(dá)7～10 h。境內(nèi)平均風(fēng)速3.0～3.7m/s，瞬時(shí)最大風(fēng)速達(dá)40m/s，平均每年有29～52 d的最大風(fēng)速超過(guò)8級(jí)，年平均沙塵暴日數(shù)8～15 d，風(fēng)沙危害頻率38.4%[23-24]。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本研究以1975年MSS影像、1985年、1995年、2005年以及2015年TM影像為信息源，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于http://glovis.usgs.gov/、http://www.gscloud.cn/。由于所選取遙感影像的季相影響著沙漠化監(jiān)測(cè)的效果，因此選取NDVI值高的夏秋季遙感影像以及選影像含云量小于10%。同時(shí)選取研究區(qū)植被圖、土地利用圖、1:10萬(wàn)地形圖、DEM等輔助數(shù)據(jù)，在ENVI5.0和ArcGIS10.2軟件的支持下，結(jié)合典型區(qū)（訓(xùn)練區(qū)）野外考察進(jìn)行圖像目視解譯，解譯了1975—2015年都蘭縣沙漠化土地分布，得到5 a的都蘭縣的沙漠化土地面積數(shù)據(jù)，進(jìn)而也得到了土地沙漠化動(dòng)態(tài)變化信息。本次沙漠化土地的解譯是以微機(jī)為硬件支持平臺(tái)，對(duì)圖像分別進(jìn)行波段合成、圖像增強(qiáng)和幾何校正處理，波段合成采用TM4（紅）、TM3（綠）、TM2（藍(lán)）3個(gè)波段進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成，對(duì)于MSS影像采取7、5、4波段進(jìn)行合成，這樣的波段組合對(duì)植被生長(zhǎng)狀況反映比較明顯，視覺(jué)效果較好，有利于沙漠化土地的識(shí)別。解譯時(shí)，同時(shí)結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)和Google Earth影像，將多重信息進(jìn)行空間配準(zhǔn)比較，依據(jù)已建立的解譯標(biāo)志，按照1:10萬(wàn)比例尺制圖綜合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用地學(xué)綜合分析法和相關(guān)分析法判定沙漠化土地的邊界和屬性，生成的沙漠化土地類型線劃界經(jīng)查錯(cuò)修改后建立拓?fù)潢P(guān)系。然后利用ArcGIS疊加分析模塊對(duì)不同時(shí)期的沙漠化數(shù)據(jù)進(jìn)行疊置分析，從而得到研究區(qū)沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化信息，最后進(jìn)行各類沙漠化土地的面積量算匯總。沙漠化遙感解譯工作完成后，為了保證解譯結(jié)果的正確率，項(xiàng)目組成員于2015年9月對(duì)沙漠化解譯結(jié)果進(jìn)行了野外驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)隨機(jī)抽取的25個(gè)樣點(diǎn)與解譯結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，解譯精度為93.67%，基本滿足研究要求。

參考《國(guó)家科技支撐計(jì)劃》項(xiàng)目“氣候變化對(duì)沙漠化影響與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)”所制定的“中國(guó)北方土地沙漠化遙感監(jiān)測(cè)分類體系”，在王濤[25]等研究的基礎(chǔ)上，本研究根據(jù)沙漠化的程度，將沙漠化土地分為輕度、中度、重度沙漠化3個(gè)等級(jí)，其余土地統(tǒng)一劃分為非沙漠化（表1）。

表1 都蘭縣土地沙漠化遙感監(jiān)測(cè)分類系統(tǒng)

3 都蘭縣沙漠化時(shí)空動(dòng)態(tài)變化特征

3.1 時(shí)空分布特征

從圖1、圖2可知，1975年都蘭縣沙漠化總面積為34 654.77 km2，其中輕度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化分別為7 255.99 km2、14 019.72 km2、13 379.06 km2，分別占沙漠化總面積的20%、39%、37%。此時(shí)，都蘭縣沙漠化土地以中度沙漠化和重度沙漠化為主，主要分布在都蘭縣的西北部和中部。1985年都蘭縣沙漠化地理分布與1975年相似，沙漠化總面積為35 312.59 km2，其中輕度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化分別為6 623.28 km2、15 310.25 km2、13 379.06 km2，分別占沙漠化總面積的18%、42%、37%。1995年都蘭縣沙漠化總面積為34 859.07 km2，其中輕度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化面積分別為7 462.02 km2、9 769.68 km2、17 627.37 km2，分別占沙漠化總面積的21%、27%、49%。此時(shí)，都蘭縣沙漠化土地以重度沙漠化為主，主要分布在都蘭縣的西北部、西部、中部以及南部一角。2005年都蘭縣沙漠化總面積為35 349.62 km2，其中輕度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化分別為11 718.19 km2、13 846.28 km2、9 785.15 km2，分別占沙漠化總面積的32%、38%、27%。此時(shí)，都蘭縣沙漠化土地以輕度沙漠化和中度沙漠化為主，主要分布在都蘭縣的南部和中部。2015年都蘭縣沙漠化總面積為33 786.65 km2，其中輕度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化分別為17 373.80 km2、9 452.83 km2、6 960.02 km2，分別占沙漠化總面積的48%、26%、19%。此時(shí)，都蘭縣沙漠化土地以輕度沙漠化為主，主要分布在都蘭縣的南部、中部和東部地區(qū)。

圖1 都蘭縣不同時(shí)期沙漠化分布

3.2 土地利用動(dòng)態(tài)度

沙漠化動(dòng)態(tài)度是反映單位時(shí)間內(nèi)沙漠化土地變化程度，即年增長(zhǎng)率的指標(biāo)[27]。它能反映土地沙漠化的穩(wěn)定程度和發(fā)展速率的大小，其值越小，表明在研究期間沙漠化土地越穩(wěn)定，反之，沙漠化土地越不穩(wěn)定，沙漠化土地之間發(fā)展速率就大。

（1）單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度。表達(dá)的是某研究區(qū)一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況，其表達(dá)式[27]為：

式中，K為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型動(dòng)態(tài)度；Ua、Ub分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的數(shù)量（面積），T為研究時(shí)段長(zhǎng)，當(dāng)T的時(shí)段設(shè)定為年時(shí)，K的值就是該研究區(qū)某種土地利用類型年變化率。

（2）綜合土地利用動(dòng)態(tài)度。它表達(dá)的是某研究區(qū)一定時(shí)間范圍內(nèi)土地利用的數(shù)量變化情況，其表達(dá)式為：

式中，K為綜合土地利用的動(dòng)態(tài)度；LUi為監(jiān)測(cè)起始時(shí)間第i類土地利用類型面積；LUi-j為監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)第i類土地利用類型轉(zhuǎn)為非i類上地利用類型面積的絕對(duì)值；T為監(jiān)測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度，當(dāng)T的時(shí)段設(shè)定為年時(shí)，K的值就是該研究區(qū)土地利用年變化率[27]。

圖2 都蘭縣1975—2015年土地沙漠化程度

劉紀(jì)遠(yuǎn)[25]提出，按照土地利用動(dòng)態(tài)度（%）的大小，可將中國(guó)土地利用的時(shí)間動(dòng)態(tài)特征劃分為4種利用類型：

（1）土地利用急劇變化型，動(dòng)態(tài)度21%～24%；

（2）土地利用快速變化型，動(dòng)態(tài)度13%～20%；

（3）土地利用慢速變化型，動(dòng)態(tài)度4%～12%；

（4）土地利用極緩慢變化型，動(dòng)態(tài)度0～3%。

從表2可知，在1975—2015年間，非沙漠化土地動(dòng)態(tài)度最大的是2005—2015年，動(dòng)態(tài)度為20.27%，表明此階段非沙漠化土地面積是正變化，有增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)量為1 561.87 km2。1975—1985年和1995—2005年的動(dòng)態(tài)度為分別為-4.50%、-3.95%，說(shuō)明這2個(gè)時(shí)期非沙漠化的面積在減少，減少量分別為657.82 km2、503.74 km2。1985—1995年，動(dòng)態(tài)度為5.86%，此階段非沙漠化面積在增加，增加量為471.01 km2。輕度沙漠化在1985—2015年，動(dòng)態(tài)度都是正的，此階段輕度沙漠化的面積在增加，動(dòng)態(tài)度最大的是1995—2005年，其動(dòng)態(tài)度為5.70%。1975—1985年輕度沙漠化的動(dòng)態(tài)度為-0.87%。中度沙漠化土地動(dòng)態(tài)度在1975—1985年和1995—2005年都為正，表明在這兩個(gè)時(shí)間段中度沙漠化的面積是增加的。重度沙漠化土地變化以2005年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，2005年之前重度沙漠化土地面積變化有增長(zhǎng)趨勢(shì)，而在2005年之后有減少趨勢(shì)。總體來(lái)說(shuō)，1975—2015年間，研究區(qū)內(nèi)非沙漠化和輕度沙漠化的面積分別增加了871.32 km2、10 117.81 km2，中度沙漠化和重度沙漠化的面積分別減少了4 566.89 km2、6 419.04 km2。不同時(shí)期內(nèi)研究區(qū)綜合土地利用動(dòng)態(tài)度分別為0.27%，1.85%，2.11%和1.69%，表明在1975—2015年期間研究區(qū)土地利用變化極為緩慢，而1995—2005年相比其他3個(gè)時(shí)期的土地綜合利用度要高。

表2 1975—2015年都蘭縣沙漠化土地動(dòng)態(tài)度

3.3 空間動(dòng)態(tài)變化特征

3.3.1 空間動(dòng)態(tài)變化分布

圖3 1975—2015年都蘭縣土地沙漠化動(dòng)態(tài)變化分布

從圖3和表3可知，1975—1985年都蘭縣土地沙漠化發(fā)展緩慢，發(fā)展型的沙漠化土地面積為1 948.36 km2，占沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化面積的5.39%，主要零星散布在都蘭縣的中部和東部地區(qū)；其余的為穩(wěn)定型。1985—1995年都蘭縣沙漠化程度有發(fā)展也有逆轉(zhuǎn)，發(fā)展型的沙漠化面積為6 770.81 km2，占沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化面積的18.75%，逆轉(zhuǎn)型的面積為5 101.56 km2，占沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化面積的14.12%。其中發(fā)展型的散布在中部和集中分布在南部一角，逆轉(zhuǎn)型的散布在中部和東部地區(qū)。1995—2005年都蘭縣土地沙漠化以穩(wěn)定型和逆轉(zhuǎn)型為主，其中逆轉(zhuǎn)型的面積為9 920.69 km2，占沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化面積的27.47%，主要分布在都蘭縣的中部和東部地區(qū)；明顯逆轉(zhuǎn)的面積為2 193.21 km2，主要分布在南部一角。2005—2015年都蘭縣沙漠化程度持續(xù)好轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)型沙漠化土地面積為11 471.10 km2，占沙漠化土地動(dòng)態(tài)變化面積的31.76%，主要分布在都蘭縣中部和東部地區(qū)。

表3 都蘭縣不同時(shí)期沙漠化發(fā)展趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)

3.3.2 轉(zhuǎn)移矩陣

據(jù)解譯得到的沙漠化結(jié)果，利用ArcGIS空間疊加分析模塊對(duì)解譯得到的5期沙漠化數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加計(jì)算，分別得到1975—1985年、1985—1995年、1995—2005年、2005—2015年4個(gè)時(shí)段的沙漠化土地轉(zhuǎn)移矩陣（面積比例轉(zhuǎn)移矩陣中，比例值為轉(zhuǎn)移面積與該類別初期面積總量的比值）。

由表4知，在轉(zhuǎn)入方向上，1975—1985年，1985年，輕度沙漠化的來(lái)源是657.82 km2的非沙漠化的發(fā)展；中度沙漠化的來(lái)源是1 290.53 km2的輕度沙漠化的發(fā)展。在轉(zhuǎn)出方向上，1975—1985年，1975年，非沙漠化的面積有54.93%保持不變，45.02%發(fā)展為輕度沙漠化；輕度沙漠化的面積有82.21%保持不變，17.79%發(fā)展為中度沙漠化；中度沙漠化和重度沙漠化的面積保持不變。

表4 1975—1985年都蘭縣沙漠化面積轉(zhuǎn)移矩陣和比例轉(zhuǎn)移矩陣

由表5知，在轉(zhuǎn)入方向上，1985—1995年，1995年，輕度沙漠化的主要來(lái)源是3 198.23 km2的中度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；中度沙漠化的主要來(lái)源是1 542.63 km2的輕度沙漠化的發(fā)展和1 261.78 km2的重度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；重度沙漠化的來(lái)源主要是4 940.29 km2的中度沙漠化的發(fā)展。轉(zhuǎn)出方向上，1985—1995年，1985年，非沙漠化的面積有40.56%保持不變，35.84%發(fā)展為輕度沙漠化；輕度沙漠化的面積有55.75%保持不變，23.29%發(fā)展為中度沙漠化；中度沙漠化的面積有45.02%保持不變，20.89%逆轉(zhuǎn)為輕度沙漠化，32.26%發(fā)展為重度沙漠化；重度沙漠化的面積有88.22%保持不變。

表5 1985—1995年都蘭縣沙漠化面積轉(zhuǎn)移矩陣和比例轉(zhuǎn)移矩陣

由表6知，在轉(zhuǎn)入方向上，1995—2005年，2005年，輕度沙漠化的主要來(lái)源是3 542.34 km2的中度沙漠化和1 937.34 km2的重度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；中度沙漠化的主要來(lái)源是1 779.67 km2的輕度沙漠化的發(fā)展和6 163.52 km2的重度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；重度沙漠化的主要來(lái)源是347.65 km2的中度沙漠化的發(fā)展。在轉(zhuǎn)出方向上，1995—2005年，1995年，非沙漠化的面積有23.46%保持不變，65.36%發(fā)展為輕度沙漠化；輕度沙漠化的面積有72.42%保持不變，23.85%發(fā)展為中度沙漠化；中度沙漠化的面積有59.29%保持不變，36.25%逆轉(zhuǎn)為輕度沙漠化；重度沙漠化的面積有53.01%保持不變，34.97%逆轉(zhuǎn)為中度沙漠化。

表6 1995—2005年都蘭縣沙漠化面積轉(zhuǎn)移矩陣和比例轉(zhuǎn)移矩陣

由表7知，在轉(zhuǎn)入方向上，2005—2015年，2015年，輕度沙漠化的主要來(lái)源是7 261.83 km2的中度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；中度沙漠化的主要來(lái)源是2 735.13 km2的重度沙漠化的逆轉(zhuǎn)；重度沙漠化的主要來(lái)源是83.58 km2的中度沙漠化和68.66 km2的輕度沙漠化的發(fā)展。在轉(zhuǎn)出方向上，2005—2015年，2005年，非沙漠化的面積有81.83%保持不變，8.91%發(fā)展為重度沙漠化；輕度沙漠化的面積有85.28%保持不變，12.57%逆轉(zhuǎn)為非沙漠化；中度沙漠化的面積有46.76%保持不變，52.45%逆轉(zhuǎn)為輕度沙漠化；重度沙漠化的面積有69.44%保持不變，27.95%逆轉(zhuǎn)為中度沙漠化。

表7 2005—2015年都蘭縣沙漠化面積轉(zhuǎn)移矩陣和比例轉(zhuǎn)移矩陣

4 沙漠化變化的主要影響因子討論

沙漠化形成的驅(qū)動(dòng)因素既有氣候因素又有人為因素。其中氣溫和降水量是影響沙漠化的氣候因素的主要因子。從《海西年鑒》以及專家、學(xué)者對(duì)全國(guó)及都蘭縣近40 a降水和氣溫變化的研究[22，29-34]，得出：都蘭縣20世紀(jì)60—90年代，各年代平均氣溫為2.6、2.9、3.0、3.6℃，21世紀(jì)以來(lái)都蘭縣氣溫經(jīng)歷了逐漸下降后上升的過(guò)程，總體有相對(duì)較小的上升趨勢(shì)。1971—1980年間，降水量偏少，為178.7 mm；1981—1990年間，降水量增加，為207.9mm；1991—2000年間，降水量稍微偏少，為195.2 mm，21世紀(jì)以來(lái)，降水量總體呈增加趨勢(shì)。氣溫上升降水量增加，氣候表現(xiàn)為暖濕傾向，有利于沙漠化逆轉(zhuǎn)；氣溫上升降水量減少，氣候變?yōu)榕蓛A向，將加速沙漠化發(fā)展。由此可知，1975—1985年都蘭縣氣候表現(xiàn)為暖濕傾向，而這一時(shí)期沙漠化有輕微發(fā)展，與氣候變化不一致，可能與人類過(guò)度的不合理活動(dòng)超過(guò)了氣候因素的作用有關(guān)；1985—1995年氣候表現(xiàn)為暖干傾向，而這一時(shí)期沙漠化發(fā)展迅速，二者變化相符；1995年以后氣候總體向暖濕方向發(fā)展，而這一時(shí)期沙漠化逆轉(zhuǎn)明顯，與氣候變化相符。雖然1985年以后氣候變化的方向與沙漠化變化的方向一致，但僅以氣溫和降水兩個(gè)氣候因子并不足以說(shuō)明氣候因素在沙漠化過(guò)程中占主導(dǎo)地位。

都蘭縣沙漠化的變化與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有著密切的聯(lián)系。資料顯示[33-36]，建國(guó)以來(lái)隨著柴達(dá)木盆地的開(kāi)發(fā)，都蘭縣人口不斷增加，對(duì)燃料和糧、肉、奶、蛋等的需求劇增以及超載放牧，導(dǎo)致濫砍濫墾濫牧等不合理的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，固沙植物遭到嚴(yán)重破壞，進(jìn)而加劇了沙漠化的發(fā)生和發(fā)展。20世紀(jì)90年代以后，都蘭縣作為“三北”防護(hù)林重點(diǎn)縣，積極推進(jìn)各項(xiàng)人工造林與封山育林措施。在此基礎(chǔ)上，2000—2005年間實(shí)施了宗巴灘風(fēng)沙育林工程、香日德農(nóng)田綠洲防護(hù)林工程、退耕還林（草）工程和林業(yè)防沙治沙工程，這些工程的實(shí)施很好地促進(jìn)了綠洲及綠洲外圍植被覆蓋度的提高。同時(shí)，當(dāng)?shù)卣诜馍椒鉃┙翆?shí)施過(guò)程中制定了合理的措施，加強(qiáng)了法律法規(guī)的宣傳，廣泛開(kāi)展全民義務(wù)植樹(shù)活動(dòng)，進(jìn)一步加快了植被的恢復(fù)和生長(zhǎng)。加上同一時(shí)期氣候的暖濕作用，二者共同促進(jìn)了沙漠化的逆轉(zhuǎn)。綜上所述，雖然不同時(shí)期降水量變幅較大，但由于絕對(duì)值較小，并不能從根本上主導(dǎo)沙漠化的變化趨勢(shì)，且結(jié)合20世紀(jì)以來(lái)都蘭縣沙漠化治理狀況，可得出沙漠化的發(fā)展和逆轉(zhuǎn)主要是由人為因素造成的，同時(shí)氣候因素也起到了重要的推動(dòng)作用。

5 結(jié)論

在遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，以都蘭縣為研究區(qū)，運(yùn)用遙感影像專題對(duì)都蘭縣1975—2015年沙漠化土地時(shí)空變化特征進(jìn)行系統(tǒng)研究表明：（1）都蘭縣沙漠化主要分布在北部和中部，1975—2015年沙漠化面積處于動(dòng)態(tài)變化之中，其中1975—1985年沙漠化面積增加了657.82 km2，1985—1995年沙漠化面積減少了453.52 km2，1995—2005年沙漠化面積增加了490.56 km2，2005—2015年沙漠化面積減少了1 562.98 km2。總體來(lái)說(shuō)，過(guò)去40 a研究區(qū)沙漠化面積總體減少了868.12 km2；（2）土地利用動(dòng)態(tài)度可定量描述區(qū)域土地利用變化的速度，它對(duì)比較土地利用變化的區(qū)域差異和預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用變化趨勢(shì)都具有積極的作用。都蘭縣1975—2015年屬于土地利用極緩慢變化型；（3）1975—2015年研究區(qū)沙漠化土地變化以穩(wěn)定型為主，其中1995—2015年間逆轉(zhuǎn)型沙漠化土地變化的比例明顯增加。1995—2005年間逆轉(zhuǎn)型沙漠化土地變化主要是由中度沙漠化逆轉(zhuǎn)為輕度沙漠化、重度沙漠化逆轉(zhuǎn)為中度沙漠得來(lái)，2005—2015年間逆轉(zhuǎn)型沙漠化土地變化主要是由輕度沙漠化逆轉(zhuǎn)為非沙漠化、中度沙漠化逆轉(zhuǎn)為輕度沙漠化以及重度沙漠化逆轉(zhuǎn)為中度沙漠化得來(lái)。而且2005—2015年間沙漠化逆轉(zhuǎn)型和明顯逆轉(zhuǎn)型所占比例超過(guò)發(fā)展型和明顯發(fā)展型比例的25倍，表明研究區(qū)此階段沙漠化治理效果顯著。

[1]Millennium Ecosystem Assessment Council.Ecosystems and Human Well-being:Desertification Synthesis. WorldResources Institute,Washington，DC，2005：1-22.

[2]王濤.中國(guó)沙漠與沙漠化[M].石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，2003：535-549.

[3]王濤.沙漠化研究進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2009，24（3）：290-296.

[4]王濤，朱震達(dá).中國(guó)北方沙漠化的若干問(wèn)題[J].第四紀(jì)研究，2001，21（1）：56-65.

[5]張凱，高會(huì)旺，張仁健，等.我國(guó)沙塵的來(lái)源、移動(dòng)路徑及對(duì)東部海域的影響[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2005，20（6）：627-636.

[6]王存忠，牛生杰，王蘭寧，等.中國(guó)近50 a來(lái)沙塵暴變化特征[J].中國(guó)沙漠，2010，30（4）：933-939.

[7]Lee E H,Sohn B J.Recent increasing trend in dust frequency over Mongolia and Inner Mongolia regions and its associationwith climate and surface condition change[J]. Atmospheric Environment，2011，45（27）：4611-4616.

[8]王鶯，李耀輝，孫旭映.黃河源區(qū)域生態(tài)環(huán)境演變與對(duì)策建議[J].干旱氣象，2013，31（3）：550-557

[9]劉拓.中國(guó)土地沙漠化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估[J].中國(guó)沙漠，2006，26（1）：40-46.

[10]王濤.我國(guó)沙漠化研究的若干問(wèn)題——3.沙漠化研究和防治的重點(diǎn)區(qū)域[J].中國(guó)沙漠，2004，24（1）：1-9.

[11]周向玲，俞勝清，阿布都米基提，等.布古里沙漠部分地區(qū)風(fēng)沙環(huán)境特征分析[J].干旱區(qū)地理，2013，36（5）：795-802.

[12]宋焱勛，何軍，張駿.沙漠地區(qū)工程場(chǎng)風(fēng)沙環(huán)境調(diào)查及其方法[J].南水北調(diào)與水利科技，2010，8（1）：136-138.

[13]Sommer S,Zucca C,Grainger A,et al.Application of indicator systems for monitoring and assessment of desertification from national to global scales[J].Land Degradation&Development，2011，22（2）：184-197.

[14]VeronSR,Paruelo JM,Oesterheld M.Assessing desertification[J].Journal of Arid Environments，2006，66（4）：751-763.

[15]胡光印，董治寶，逯軍峰，等.長(zhǎng)江源區(qū)沙漠化及其景觀格局變化研究[J].中國(guó)沙漠，2012，32（2）：314-322.

[16]Reiche M,Funk R,Zhang Z D,et al.Application of satellite remote sensing formappingwind erosion risk and dust emission-deposition in Inner Mongolia grassland, China[J].Grassland Science，2012，58（1）：8-19.

[17]馮志敏，趙玲，安沙舟，等.基于MODIS的天山山區(qū)草地類型植被指數(shù)變化特征及其與氣候因子的關(guān)系[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（2）：57-61.

[18]楊思全，王薇.毛烏素沙地土地沙漠化評(píng)價(jià)[J].干旱區(qū)地理，2010，33（2）：58-62.

[19]Geist H J,Lambin E F.Dynamic causal patterns of desertification[J].Bioscience，2004，54（9）：817-829.

[20]Shalbay A,Tateishi R.Remote sensing and GIS for mapping and monitoring land cover land-use changes in the Northwestern coastal zone of Egypt[J].Applied Geography，2007，27（1）：28-41.

[21]邢文淵，石玉，鐠拉提，等.基于ENVI的巴里坤草地動(dòng)態(tài)變化信息提取及分析[J].沙漠與綠洲氣象，2014，8（1）：61-65.

[22]常進(jìn)，張克斌，邊振，等.青海省都蘭縣NDVI變化及影響因子研究[J].水土保持通報(bào)，2011，31（5）：204-207.

[23]陳明.都蘭綠洲水資源利用規(guī)劃研究與防沙治沙技術(shù)[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2011.

[24]陳明，張克斌，劉建，等.青海都蘭綠洲—荒漠交錯(cuò)帶植物特征值及多樣性研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（4）：127-132.

[25]王濤，吳薇，薛嫻，等.近50年來(lái)中國(guó)北方沙漠化土地的時(shí)空變化[J].地理學(xué)報(bào)，2004，59（2）：203-212.

[26]李森，楊萍，王躍，等.阿里高原土地沙漠化發(fā)展演變與驅(qū)動(dòng)因素分析[J].中國(guó)沙漠，2005，25（6）：838-844.

[27]王秀蘭，包玉海.土地利用動(dòng)態(tài)變化研究方法探討[J].地球科學(xué)進(jìn)展，1999，18（1）：81-87.

[28]劉紀(jì)遠(yuǎn).中國(guó)資源環(huán)境宏觀調(diào)查與動(dòng)態(tài)變化研究[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1996，120-240.

[29]陳芳，吳振杰.都蘭縣近40年氣候資源變化特征分析[J].青海環(huán)境，2002，12（4）：144-148.

[30]范蘭，呂昌河，楊彪，等.近15 a中國(guó)氣溫變化趨勢(shì)分析[J].沙漠與綠洲氣象，2014，8（5）：34-38.

[31]楊利林，梁澤勝.青海省都蘭縣天然草地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)告[J].畜牧與飼料科學(xué)，2012，33（7）：74-76.

[32]阿布都克日木·阿巴司，于艷，阿不都西庫(kù)爾·阿不都克力木.1986—2010年巴楚木本植物物候變化特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)分析[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（3）：63-68.

[33]歐立業(yè).基于GIS與RS的干旱區(qū)土地利用/土地覆蓋專題信息提取技術(shù)研究[D].西寧:中國(guó)科學(xué)院研究生院青海鹽湖研究所，2004.

[34]丁一匯，任國(guó)玉，趙宗慈，等.中國(guó)氣候變化的監(jiān)測(cè)及預(yù)估[J].沙漠與綠洲氣象，2007，1（1）：1-10.

[35]王春蘭.都蘭縣林業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的對(duì)策思考[J].青海環(huán)境，2007，17（1）：31-33.

[36]曹永翔，劉小丹，張克斌，等.青海省都蘭縣察汗烏蘇綠洲植被覆蓋度變化研究[J].中國(guó)沙漠，2011，31（5）：1267-1272.

Dynamic Change Trend of Desertification in Dulan County During 1975-2015

CHNE Lizhen，DINGWenguang，GENG Yiying，ZHAO Chen，LIDanlu
（Key Laboratory ofWestern China's Environmental Systems（Ministry of Education），College of Earth and Environmental Sciences，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China）

Based on the MSS,TM and ETM images in the Dulan County,Gansu during the 1975-2015,we investigated the dynamic change trend of desertification using the RS,GIS,landscape ecology and mathematical statistics and othermethods.The results revealed that：（1）Desertification area was fluctuant in every period in Dulan County.The total desertification area decreased by 868.12 km2over the past 40 years；（2）The land use reserved a slow changing trend from 1975 to 2015；（3）During the period from 1975 to 2015,spatial change of desertification was stable,and the proportion of reversible type of desertification land change increased significantly from 1995 to 2015.During 1995-2005,the proportion of reversible type was 27.47%,which increased 31.76% during 2005-2015.In addition,the desertification reversion ratewasmore than 25 times of the total expansion area from 2005 to 2015,showing that the effect of desertification control in the current stage was remarkable.

desertification；dynamic change；Dulan County

P941.73

A

1002-0799（2016）05-0064-08

10.3969/j.issn.1002-0799.2016.05.010

2016-03-02；

2016-04-11

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAC19B09）資助。

陳利珍（1989-），女，碩士研究生，主要從事氣候變化下的土地利用的研究。E-mail：chenlzh2014@lzu.cn

丁文廣（1963-），男（回族），教授，主要從事氣候變化應(yīng)對(duì)方面的研究。E-mail：wgding@lzu.edu.cn

陳利珍，丁文廣，耿怡穎，等.1975—2015年都蘭縣沙漠化動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)研究[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（5）：64-71.