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土地荒漠化是人类面临的重大环境与社会问题,也是我国北方干旱、半干旱区土地资源利用与经济可持续发展的主要制约因素。为快速、全面地分析土地荒漠化状况,本研究以呼伦贝尔草原为主要研究对象,以遥感科学、生态学理论为指导,采用遥感监测和野外实地验证相结合的手段,对荒漠化动态、驱动因子等方面进行了全面研究。主要研究内容如下:
(1)通过EOS-MODIS遥感影像反射率数据计算归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度指数(Pv),求得荒漠化指数(DI),按土地荒漠化评价指标、充分的区域调查和实践研究,将研究区土地荒漠化的程度定为五级,确立了呼伦贝尔土地荒漠化遥感分级体系。利用高空间分辨率的TM影像提取的DI值与之进行对比分析,结果一致性较好。利用实测数据对MODIS影像提取的DI值进行验证,DI值与样方鲜重呈负相关,决定系数是R2=0.5323,相关性较高。由此得出,本文的荒漠化指数监测方法可行,结果真实可信。
(2)利用本文建立的荒漠化指数模型,对呼伦贝尔市及各旗县的土地荒漠化进行了分析,结果表明:从2000年到2006年荒漠化土地的面积分布不一致,高值主要集中在以草原为主体的地区,地处呼伦贝尔西南部。东南部和中北部等地荒漠化指数较低,这与土地利用类型有关,中部为林区,东部以种植业为主。东部DI值较高地区受城市化的影响。2004年荒漠化最为严重,这可能与2004年的降水量少有关。从分旗县比较分析中得出,该地区的林业四旗、农业三旗比牧业四旗、一区、一市土地荒漠化指数低。
(3)利用对应年份的气象资料、草地类型资料、各旗县标准化农业统计资料,对呼伦贝尔土地荒漠化自然与人为驱动力因子进行分析。结果表明:DI值与降雨量呈负相关,温度与DI值呈正相关,但与全年温度相比相关性较小。不同的草地类型荒漠化指数差异较大。低地草甸荒漠化指数较低,改良草地和沼泽次之,典型灌丛化草地、山地草甸、温性草甸荒漠化指数变率较,但多年平均值依次变大,荒漠化影响较大,典型干草原荒漠化指数最大。从人为驱动因子分析中得出,DI值与总人口均呈负相关、与平均人口均呈正相关。DI值与人均GDP均呈正相关。DI值与标志畜牧业发展程度的牲畜存栏头数等因子相关系数逐年降低,这与城市的发展模式有关。从人为因子的相关系数中可以得出,总人口与人均GDP显著负相关,畜牧业存栏头数与羊有显著自相关性,标准羊单位与羊的头数存在显著自相关。从2000-2005年的6年中,平均羊与畜牧存栏头数、羊、标准羊单位相关关系的变化,与13个旗县的面积和畜牧业发展情况有关。从综合分析中得出,在呼伦贝尔境内选取平均羊这一指标研究荒漠化,指标选取合理有效。