Scientific Journal of Earth Science June 2014, Volume 4, Issue 2, PP.109-117
Based on the Slope to Analysis the Characteristics of Desertification in Zhengxiangbaiqi Region in the Classical Sand Land Hunshandake Chunlan Li1, Ren Bu1, Jiquan Zhang2, Shan Yin1, Yuhai Bao 3, Alatengtuya1, Gang Bao3, Richa Hu1 1. College of Geographical Sciences Normal University in Inner Mongolia, Hohhot 010022, China 2. Human Resources of Inner Mongolia Normal University, Hohhot 010022, China 3. Remote Sensing and Information Key Laboratory, Inner Mongolia Normal University, Hohhot 010022, China 4. College of Environment Northeast Normal University, Changchun 130024, China
Abstract Taking Zhengxiangbaiqi region in the classical sand land Hunshandake as the study area, and using the spatial analysis function of CIS to analyze the change characteristics of desertification, the results are as followed: the degree of desertification in Zhengxiangbaiqi region has a deep relationship with the slope, and in the grade one of desertification land of each types are relatively in large proportion, all covering more than 79%; in the grade two to seven, moderate desertification below are relatively in large proportion; with the slope increasing, the areas of desertification and the degrees are both decreasing. Thus when taking the measures to prevent the desertification, we should focus on the smaller slope areas. The grade one, three and four of desertification changed much, main including the types of moderate below. While the grade two, five, six and seven of desertification changed little, so we should pay more attention to the areas of grade one, three and four when carrying out the prevent work. From 1989 to 2007, the type of desertification in the Zhengxiangbaiqi region in the classical sand land Hunshandake mainly changeed from high degree to low degree, and occurring reversed desertification mainly in the grade one and two, but the desertification is still very serious. Keywords: Slope; Classical Sand Land Hunshandake; Zhengxiangbaiqi Region; Change Characteristic of Desertification
基于坡度的浑善达克沙地典型区正镶白旗的荒漠 化特征分析* 李春兰 1,布仁 2,张继权 4,银山 1,3,包玉海 3,阿拉腾图雅 1,包刚 3,胡日查 1 1.内蒙古师范大学 地理科学学院,内蒙古 呼和浩特 010022 2.内蒙古师范大学 人事处,内蒙古 呼和浩特 010022 3.内蒙古师范大学 遥感与信息重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010022 4.东北师范大学 环境学院,吉林 长春 130024 摘
要:本研究选取浑善达克沙地典型区正镶白旗为研究对象,应用 GIS 空间分析功能,从坡度的角度分析该旗土地荒
漠化的变化特征,分析结果如下:正镶白旗土地的荒漠化程度的大小与坡度有关,且在 1 级处各个类型的荒漠化土地所 占比重均比较大,均在 79%以上,在 2-7 级处中度荒漠化以下程度的荒漠化土地所占比重比较大;随着坡度的增加,荒 *
资助项目:“十二五”科技支撑计划项目资助(2013DAK05B01)和国家自然科学基金地区联合资助重点项目(41161060)和 内蒙古师范高层次人才和科研启动经费资助的项目(YJRC12054)和内蒙古自治区自然基(2013ZD08)和内蒙古师范大学重大 项目培育专项项目(2013ZDPY04)和内蒙古牧区重大干旱灾害风险评估与应对技术研究(合同编号:20130430)和内蒙古牧 区重大气象灾害风险预警与应急管理关键技术研究(项目编号:2013MS0601)。 - 109 http://www.j-es.org
漠化土地所占比重减少,荒漠化程度降低,所以正镶白旗在进行荒漠化防治时重点关注坡度较小的地区;正镶白旗坡度 为 1 级、3 级和 4 级荒漠化的土地年际波动程度较大,且主要是中度荒漠化程度以下的荒漠化土地发生了变化,在 2 级、 5 级、6 级和 7 级荒漠化的土地年际波动程度小,所以在进行荒漠化防治工作时,重点在坡度为 1 级、3 级和 4 级的地方; 1989-2007 年,浑善达克沙地典型区正镶白旗土地整体是荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,以荒 漠化逆转为主,主要发生在坡度为 1 级和 2 级处,但土地荒漠化的程度仍然很严重。 关键词:坡度;浑善达克沙地典型区;正镶白旗;荒漠化变化特征
引言 荒漠化是当今全球关注的一个重大社会、经济和环境问题,它威胁人类的生存,阻碍资源、环境和社会、 经济的可持续发展[1-2]。慈龙骏的研究表明,我国可能发生荒漠化的地区主要分布在 29~49°N,73~123°E 间的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区。我国荒漠化主要类型有:风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、土壤理化特性或 经济特性退化、自然植被的长期退化及耕地的非农业利用等[2]。由此已经发生荒漠化的面积为 262.2×104km2, 占我国国土总面积的 27. 3%[3]。我国干旱、半干旱地区,尤其是黄河中上游地区,旱地农业在耕地中占很大 比例,这里又是我国荒漠化发生最容易又最严重的地区。潜在的自然因子加上无序的人为活动,加速了荒漠 化的进程,严重影响了旱地农业的发展。 数字高程模型 DEM(Eigital ElevationModel)是代表陆地景观中海拔高度空间分布的一种有序的数据集合, 它由不连续的采样点高程或由景观中特定单元的平均高程组成。在 GIS 中,常用来定量研究地形的空间变化 特征,利用 DEM,可以提取一系列的原生或次生地形模型[4]。DEM 能精确的记录空间三维定位信息,是各 种地学分析的重要基础性数据。可以很方便的将其转化为高程图、坡向图、坡度图、断面图、晕渲图等研究 所需的图,它的应用领域很广泛[5]。在地学分析中,可通过 DEM 快速、简单的提取高质量的海拔、坡度和 坡向信息等各种地形因子[6]。根据实际情况,又对高程、坡度、坡向进行分级。分级要符合当地的自然规律, 地形特征及对研究有实际意义[7]。
1 研究区概况 正镶白旗位于锡林郭勒盟西南,内蒙古高原东南边缘。介于东经 114º15¹~115º37¹,北纬 42º05¹~43º 02¹之间。东临正蓝旗,南接太仆寺旗和河北康保县,西与镶黄旗和乌兰察布市化德县接壤,北与苏尼特左 旗为邻。正镶白旗属阴山山脉东延部分,内蒙古高原的东南边缘,地形南高北低,中部微隆起,由东南向西 北倾斜,海拔高度在 1100~1400m。最高点是八支箭汗海日罕山,海拔 1764m。地处浑善达克沙地南缘与丘 陵相接地区,南半部为丘陵和低山区,面积 26.3711 万 hm2,地势起伏较大,有着广阔的天然牧场。北半部 为大面积沙丘沙地,面积为 27.90 万 hm2,占全旗总面积的 45%。介于低山丘陵与沙地之间为一窄长的低丘 地,面积为 7.67 万 hm2。气候属中温带半干旱大陆性季风气候,寒冷、风大、干旱、无霜期短,温差大,降 雨量少且分布不均。年平均气温 1.9℃,寒冷期长达半年之久,从 10 月到来年 4 月,最冷月(1 月)平均气 温-17.7℃,极端最低气温达-35.9℃,最热月(7 月)平均气温 19.1℃,极端最高气温达 34.9℃,年平均无霜 期 111d。年平均风速达 4m/s,全年大风日数 75d(7~8 级风)。年平均日照时数 2888h,年均日照率 65%。 正镶白旗年平均降水量 363mm,多集中在 7、8、9 三个月,占全年降水量的 68%,降雪量年平均 27.1mm。 年均蒸发量为 1932mm,是降水量的 5 倍多。
2 数据来源 本研究采用的数据资料是浑善达克沙地典型区正镶白旗 1:5 万的 36 幅地形图进行扫描、纠正后,用 R2V 软件进行数字化,最后用 Arc/Info9.0 软件建立研究区的 DEM,进而得出不同坡度下的不同荒漠化类型分布 比例数据。 - 110 http://www.j-es.org
再对浑善达克沙地 1989 年、2000 年和 2007 年三个时期的 TM 遥感数据进行空间叠加法和转移矩阵方法 将 1989 年和 2000 年、2000 年和 2007 年荒漠化矢量图相互叠加,获得 1989-2000 年、2000-2007 年荒漠化土 地相互转换的数据,掌握不同类型的荒漠化土地和不同程度荒漠化土地之间的转移情况,并用 Microsoft Excel 和 SPSS 软件处理各类数据,建立荒漠化信息数据库。
3 数字高程模型(DEM)的生成及荒漠化特征信息的提取 3.1 数字高程模型(DEM)的生成 DEM 影像的制作是在 ARC/INFO 地理信息系统和 R2V 软件支持下进行的,采用了等高距为 10 m 的 1: 50000 地形图 36 幅。首先地形图的数字化,建立地形等高线数字化矢量线图;其次建立空间拓扑关系;矢量 图的地图投影转换、边缘匹配处理及接边;采用三角化不规则网方法,将矢量图转换成 TIN 数据结构,并进 行空间插值;利用 ARC/INFO 的空间分析模块将 TIN 数据结构转成栅格数据结构形成 DEM 数字影像图,栅 格大小为 30m×30m,与 TM 影像一像元的分辨率一致;空间分析模块栅格,对 DEM 影像进行裁剪,形成 研究区的 DEM 影像图,本研究主要是通过正镶白旗的 DEM 影像中的坡度进行荒漠化的特征分析。
3.2 坡度分级 按照国家的标准,一般将地面坡度划分为 0 级(<3°),1 级(3°~7°),2 级(7°~15°),3 级 (15°~25°),4 级(25°~35°),5 级(>35°)等 6 级,但在实际工作中,根据当地的地形地貌特 点及研究内容,确定不同的标准。据调查,正镶白旗的荒漠化土地主要分布在坡度 10 度以下的地区,根据 实际情况本研究将坡度划分为 7 级,1 级(<3°),2 级(3°~7°),3 级(7°~10°),4 级(10°~ 15°),5 级(15°~20°),6 级(20°~25°,7 级(>25°)等。
3.3 荒漠化特征信息的提取 根据中国三北地区荒漠化区域分类与发展趋势综合研究野外调查地质调查内容——技术要求中的《关于 中国三北地区荒漠化分类分级及参考指正表的修订》,将浑善达克沙地荒漠化按程度划分为未荒漠化、轻度 荒漠化、中度荒漠化、重度荒漠化、极重度荒漠化五级[8-9],再结合实地调查建立解译标志的基础上,通过对 1989 年、2000 年和 2007 年三个时期的 TM 遥感数据进行人机交互式目视解译,获得相应时段的荒漠化分布 图和属性数据,在此基础之上,通过对荒漠化分布现状图、动态分布图和属性数据的统计分析,得出浑善达 克沙地 1989 年、2000 年、2007 年荒漠化程度数据、不同类型荒漠化土地的分布和动态变化数据。
图 1 正镶白旗坡度分级图 - 111 http://www.j-es.org
正镶白旗地形按坡度分析后得到(见图 1),面积主要分布在 1 级(0°~3°)上,占总面积的 78.17%, 主要分布在除了中部低山丘陵的其余地区,分布范围最广。其次是 2 级(3°~7°),占总面积的 13.77%, 零星分布于北部沙地和中部丘陵地。3 级以上(7 度以上)的土地面积占总土地面积的不到 10%,主要分布 在中部低山丘陵地。
4 基于坡度的浑善达克沙地典型区正镶白旗的荒漠化特征分析 4.1 基于坡度的浑善达克沙地典型区正镶白旗的荒漠化静态特征分析 4.1.1
不同坡度下荒漠化现状特征分析
应用 GIS 空间分析功能,叠加坡度分级数据和荒漠化数据,可以得到 1989 年、2000 年、2007 年的荒漠 化现状及动态数据。 100 80 60
86.8 86.7 70.26 67.5
40 20
17.1 15.5 11.9 11.6 10.3
7.06 5.27 1.62 1.18 1.17
0 1级
2级
未荒漠化
3级 轻度荒漠化
5.67 5.12 0.85 0.25 0.11
4级 中度荒漠化
1.8 0.28 0.03 01.94
5级 重度荒漠化
1.8 0.46 0.06 00.03
6级
0.15 0.07 0.01 0
7级
极重度荒漠化
图 2 不同坡度分级的不同荒漠化类型分布比例曲线图 (%)(1989 年)
从图 2 可以分析出,1989 年正镶白旗在坡度 1~7 级荒漠化的土地所占比例并不均等,由此可以说明正镶 白旗的土地荒漠化程度的大小与坡度有关,具体情况:1-7 级坡度上土地荒漠化占的比重最大的分别是极重 度荒漠化、中重度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、未荒漠化、轻度荒漠化、未荒漠化和轻度荒漠化,分 别占了 87.34%、15.3%、4.92%、3.98%、4.6%、0.5%、0.11%,比重最小的分别是轻度荒漠化、极重度荒漠 化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、重度荒漠化和极重度荒漠化,分别占了 73.95%、11.53%、1%、0.09%、0、0、0,即 1、2、3、4 级坡度土地荒漠化的类型齐全,1、2、3 级坡度荒 漠化发生的比例比较大。不同坡度荒漠化的程度不同,坡度为 1 级处荒漠化的分布情况:极重度荒漠化 (87.34%)>重度荒漠化(85.29%)>中度荒漠化(78%)>未荒漠化(75.98%)>轻度荒漠化(73.95%)。坡 度为 2 级处荒漠化的分布情况:中度荒漠化(15.3%)>轻度荒漠化(14.93%)>未荒漠化(13.8%)>重度荒 漠化(12.1%)>极重度荒漠化(11.53%)。坡度为 3 级处荒漠化的分布情况:轻度荒漠化(4.92%)>未荒漠 化(4.45%)>中度荒漠化(3.6%)>重度荒漠化(1.64%)>极重度荒漠化(1%)。坡度为 4 级处荒漠化的分 布情况:中度荒漠化(3.98%)>未荒漠化(3.65%)>中度荒漠化(2.19%)>重度荒漠化(0.7%)>极重度荒 漠化(0.09%)。坡度为 5 级处荒漠化的分布情况:未荒漠化(4.6%)>轻度荒漠化(1.57%)>中度荒漠化(0.61%)> 重度荒漠化(0.18%)>极重度荒漠化(0)。坡度为 6 级处荒漠化的分布情况:轻度度荒漠化(0.5%)>未荒 漠化(0.46%)>中度荒漠化(0.12%)>重度荒漠化(0.024%)>极重度荒漠化(0),坡度为 7 级处荒漠化的 分布情况:未荒漠化(0.11%)=轻度度荒漠化(0.11%)>中度荒漠化(0.02%)>重度荒漠化(0)=荒极重 漠化(0),由此可以说明 1989 年正镶白旗土地荒漠化,在坡度为 1 级处各个类型的荒漠化均比较严重,在 坡度为 2-7 级以中等荒漠化以下的程度的荒漠化为主。 - 112 http://www.j-es.org
100 80
88.08 85.5 79.8 75.6 73.2
60 40 20
15.6 14.1 14 12.07 11.62
5.06 4.5 3.25 1.56 0.17
0 1级 未荒漠化
2级
3级
轻度荒漠化
3.92 3.7 2.02 0.63 0.09
4级 中度荒漠化
1.5 1.49 0.58 0.16 0
5级 重度荒漠化
0.47 0.11 0.025 0
6级
0.11 0.015 0
7级
极重度荒漠化
图 3 不同坡度分级的不同荒漠化类型分布比例曲线图 (%)(2000 年)
从图 3 可以分析出,1989 年正镶白旗在坡度 1~7 级荒漠化的土地所占比例并不均等,由此可以说明正镶 白旗土地的荒漠化程度的大小与坡度有关,具体情况:坡度从 1-7 级土地荒漠化占的比重最大的分别是极重 度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、未荒漠化、未荒漠化和轻度荒漠化、未荒漠化和轻度荒 漠化,分别占了 88.08%、15.6%、5.06%、3.92%、1.5%、0.47%、0.11%,比重最小的分别是轻度荒漠化、极 重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、重度荒漠化和极重度荒漠化, 分别占了 73.2%、11.62%、0.17%、0.09%、0、0、0,即坡度为 1、2、3、4 级荒漠化发生的类型齐全,1、2、 3 级荒漠化发生的比例比较大。不同坡度荒漠化的程度不同,坡度为 1 级处荒漠化的分布情况:极重度荒漠 化(88.08%)>重度荒漠化(85.5%)>中度荒漠化(79.8%)>未荒漠化(75.6%)>轻度荒漠化(73.2%)。 坡度为 2 级处荒漠化的分布情况:轻度荒漠化(15.3%)>中度荒漠化(14.1%)>未荒漠化(14%)>重度荒 漠化(12.07%)>极重度荒漠化(11.62%)。坡度为 3 级处荒漠化的分布情况:轻度荒漠化(5.06%)>未荒 漠化(4.5%)>中度荒漠化(3.25%)>重度荒漠化(1.56%)>极重度荒漠化(0.17%)。坡度为 4 级处荒漠 化的分布情况:轻度荒漠化(3.92%)>未荒漠化(3.7%)>中度荒漠化(2.02%)>重度荒漠化(0.63%)>极 重度荒漠化(0.09%)。坡度为 5 级处荒漠化的分布情况:未荒漠化(1.5%)>轻度荒漠化(1.49%)>中度荒 漠化(0.58%)>重度荒漠化(0.16%)>极重度荒漠化(0)。坡度为 6 级处荒漠化的分布情况:未荒漠化(0.47%) =轻度度荒漠化(0.47%)>中度荒漠化(0.11%)>重度荒漠化(0.025%)>极重度荒漠化(0),坡度为 7 级 处荒漠化的分布情况:未荒漠化(0.11%)=轻度度荒漠化(0.11%)>中度荒漠化(0.015%)>重度荒漠化(0) =荒极重漠化(0),由此可以说明 2000 年正镶白旗土地荒漠化,在坡度为 1 级处各个类型的荒漠化均比较 严重,在坡度为 2-7 级以中等荒漠化以下的程度的荒漠化为主。 100 80 60
86.8 86.7 70.26 67.5
40 20
17.1 15.5 11.9 11.6 10.3
7.06 5.27 1.62 1.18 1.17
0 1级 未荒漠化
2级
3级
轻度荒漠化
5.67 5.12 0.85 0.25 0.11
4级 中度荒漠化
1.94 1.8 0.28 0.03 0
5级 重度荒漠化
1.8 0.46 0.06 0.03 0
6级
0.15 0.07 0.01 0
7级
极重度荒漠化
图 4 不同坡度分级的不同荒漠化类型分布比例曲线图 (%)(2007 年)
从图 4 可以分析出,2007 年正镶白旗在坡度 1~7 级荒漠化的土地所占比例并不均等,由此可以说明正镶 - 113 http://www.j-es.org
白旗土地的荒漠化程度的大小与坡度有关,具体情况:坡度从 1-7 级土地荒漠化占的比重最大的分别是重度 荒漠化和重度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、轻度荒漠化、未荒漠化、未荒漠化,分别占 了 86.8%、17.1%、7.06%、5.67%、1.94%、1.8%、0.15%,比重最小的分别是轻度荒漠化、中度荒漠化、极 重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、极重度荒漠化、重度荒漠化和极重度荒漠化,分别占了 67.5%、 10.3%、1.17%、0.11%、0、0、0,即坡度为 1、2、3、4 级荒漠化发生的类型齐全,1、2、3 级荒漠化发生 的比例比较大。不同坡度荒漠化的程度不同,坡度为 1 级处荒漠化的分布情况:中度荒漠化(86.8%)=重度 荒漠化(86.8%)>极重度荒漠化(86.7%)>未荒漠化(70.26%)>轻度荒漠化(67.5%)。坡度为 2 级处荒 漠化的分布情况:轻度荒漠化(17.1%)>未荒漠化(15.5%)>极重度荒漠化(11.9%)>重度荒漠化(11.6%)> 中度荒漠化(10.3%)。坡度为 3 级处荒漠化的分布情况:轻度荒漠化(7.06%)>未荒漠化(5.27%)>中度 荒漠化(1.62%)>重度荒漠化(1.18%)>极重度荒漠化(1.17%)。坡度为 4 级处荒漠化的分布情况:轻度 荒漠化(5.67%)>未荒漠化(5.12%)>中度荒漠化(0.85%)>重度荒漠化(0.25%)>极重度荒漠化(0.11%)。 坡度为 5 级处荒漠化的分布情况:轻度荒漠化(1.94%)>未荒漠化(1.8%)>中度荒漠化(0.28%)>重度荒 漠化(0.03%)>极重度荒漠化(0)。坡度为 6 级处荒漠化的分布情况:未荒漠化(1.8%)>轻度度荒漠化(0.46%)> 中度荒漠化(0.06%)>重度荒漠化(0.03%)>极重度荒漠化(0),坡度为 7 级处荒漠化的分布情况:未荒 漠化(0.15%)>轻度度荒漠化(0.07%)>中度荒漠化(0.01%)>重度荒漠化(0)=荒极重漠化(0),由此 可以说明 2007 年正镶白旗荒漠化,在坡度为 1 级处各个类型的荒漠化均比较严重,在坡度为 2-7 级以中等荒 漠化以下的程度的荒漠化为主。 综上所述,正镶白旗土地的荒漠化程度的大小与坡度有关,且在 1 级处各个类型的荒漠化土地所占比重均 比较大,均在 79%以上,在 2-7 级处中度荒漠化以下程度的荒漠化土地所占比重比较大。即随着坡度的增加, 荒漠化土地所占比重减少,荒漠化程度降低,所以正镶白旗在进行荒漠化防治时重点关注坡度较小的地区。 4.1.2
同一坡度下的荒漠化现状特征分析
90 85 80 75 1989年 2000年 2007年
70 65 未荒漠化
轻度荒漠化
中度荒漠化
重度荒漠化
18 17 16 15 14 13 12 11 10
1989年 2000年 2007年
未荒漠化
极重度荒漠化
图 5 坡度为 1 级 8 7 6 5 4 3 2 1 0
轻度荒漠化
中度荒漠化
重度荒漠化
极重度荒漠化
图 6 坡度为 2 级 6 5 1989年 2000年 2007年
4 1989年 2000年 2007年
3 2 1 0
未荒漠化
轻度荒漠化
中度荒漠化
重度荒漠化
极重度荒漠化
未荒漠化
图 7 坡度为 3 级
轻度荒漠化
中度荒漠化
重度荒漠化
极重度荒漠化
图 8 坡度为 4 级
正镶白旗 1989 年、2000 年和 2007 年三个年份,不同坡度的土地荒漠化情况:坡度为 1 级时(见图 5), 与 1989 年相比,2000 年除中度荒漠化的土地比例略有增高外,其余程度的荒漠化土地比例均有略微的减少, 而 2007 年与 2000 年相比变化趋势基本一致,但变化程度较大。坡度为 2 级时(见图 6),与 1989 年相比, 2000 年中度荒漠化土地比重增加,轻度荒漠化土地比重减小,其余程度的荒漠化土地比重变化不大,而 2007 年与 2000 年相比变化趋势一致,但变化程度较大。坡度为 3 级时(见图 7),与 1989 年相比,2000 年除中 - 114 http://www.j-es.org
度荒漠化的土地比重略有增高外,其余程度的荒漠化土地比重均出现一定程度的减少,极重度荒漠化土地减 少的最明显,而 2007 年除极重度荒漠化土地比重有较大程度的增加外,其余的变化与 2000 年相比变化趋势 基本一致,只是变化程度较大。坡度为 4 级时(见图 8),1989 年和 2000 年荒漠化土地比例变化趋势基本 一致,而 2007 年未荒漠化和轻度荒漠化的土地比例有较大程度的增加,中度荒漠化土地出现较大程度的降 低,其余的土地变化不大。坡度为 5 级时(见图 9),与 1989 年相比,2000 年除未荒漠化的土地比例出现 较大程度的降低外,其余的变化与 1989 年的变化基本一致,而 2007 年轻度荒漠化程度以下的土地比例有较 大程度的增加,之后的比重出现较大程度的降低。坡度为 6 级时(见图 10),1989 年和 2000 年荒漠化的土 地变化趋势基本一致,而 2007 年未荒漠化的土地比重出现明显的增加,其余的变化不大。坡度为 7 级时(见 图 11),1989 年和 2000 年荒漠化的土地变化趋势基本一致,而 2007 年未荒漠化程度的土地比例有较大程 度的增加,之后的比重出现较大程度的降低。 5
2
4
1.5
3
1989年 2000年 2007年
2
1989年 2000年 2007年
1 0.5
1
0
0 未荒漠化
轻度荒漠化
中度荒漠化
重度荒漠化
未荒漠化
极重度荒漠化
轻度荒漠化
图 9 坡度为 5 级 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0
中度荒漠化
重度荒漠化
极重度荒漠化
图 10 坡度为 6 级 0.15 0.11
0.11 1989年 2000年 2007年
0.07
0.02 0.015 0.01 未荒漠化
轻度荒漠化
中度荒漠化
0 重度荒漠化
0 极重度荒漠化
图 11 坡度为 7 级
综上所述,正镶白旗土地的坡度为 1 级、3 级和 4 级荒漠化的土地年际波动程度较大,且主要是中度荒 漠化程度以下的荒漠化土地发生了变化,在 2 级、5 级、6 级和 7 级荒漠化的土地年际波动程度小,所以在 进行荒漠化防治工作时,重点在坡度为 1 级、3 级和 4 级的地方。
4.2 基于坡度的浑善达克沙地典型区正镶白旗的荒漠化动态特征分析 表 1 1989~2000 年荒漠化恶化面积按坡度的统计表 (hm2) 坡度分级
1级
2级
3级
4级
5级
6级
7级
恶化面积
恶化面积
23610.05
3145.82
535.2
251.72
61.98
25.92
3.15
27633.84
表 2 1989~2000 年荒漠化逆转面积按坡度的统计表 (hm2) 坡度分级
1级
2级
3级
4级
5级
6级
7级
恶化面积
逆转面积
26726.12
4616.95
1132.9
1095.1
61.36
12.24
6.21
33650.88
1989~2000 年间,正镶白旗不同坡度的荒漠化土地动态变化统计如表 1 和表 2 所示,总恶化面积为 27633.84 hm2,逆转面积为 33650.88 hm2,恶化面积小于逆转面积,说明该时段内主要发生了荒漠化程度高 的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,以荒漠化缓解为主。具体的变化为,在坡度为 1 级处恶化面积 为 23610.05hm2 ,逆转面积为 26726.12hm2,恶化面积小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程 - 115 http://www.j-es.org
度低的土地类型转化,表现出荒漠化缓解的特征,在坡度为 2 级处恶化面积为 3145.82hm2 ,逆转面积为 4616.95hm2,恶化面积明显小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现 出荒漠化巨缓解的特征,在坡度为 3 级处恶化面积为 535.2hm2,逆转面积为 1132.9m2,恶化面积明显小于逆 转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化巨缓解的特征,在坡度为 4 级处恶化面积为 251.72hm2 ,逆转面积为 1095.1hm2,恶化面积明显小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类 型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化巨缓解的特征,在坡度为 5 级处恶化面积为 61.98hm2 ,逆 转面积为 61.36hm2,恶化面积略大于逆转面积,荒漠化程度低的土地类型向荒漠化程度高的土地类型转化, 表现出荒漠化恶化的特征,在坡度为 6 级处恶化面积为 25.92hm2 ,逆转面积为 12.24hm2,恶化面积大于逆 转面积,荒漠化程度低的土地类型向荒漠化程度高的土地类型转化,表现出荒漠化恶化的特征,在坡度为 7 级处恶化面积为 3.15hm2 ,逆转面积为 6.21hm2,恶化面积略小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒 漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化缓解的特征。 正镶白旗土地的荒漠化程度减缓主要发生在坡度为 1 级、2 级、3 级、4 级和 7 级,变化程度的顺序为: 1 级>2 级>4 级>3 级>7 级,其中 1 级和 2 级坡度的变化程度巨大,3 级和 4 级坡度上有一定的缓解,坡度为 7 级处的荒漠化缓解程度不大,5 级和 6 级坡度的荒漠化出现一定程度的恶化。 表 3 2000—2007 年荒漠化恶化面积按坡度的统计表 (hm2) 坡度分级 恶化面积
1级 14428
2级 2219.9
3级 438.38
4级 230.78
5级 55.98
6级 12.87
7级 2.7
恶化面积 17388.19
表 4 2000~2010 年荒漠化逆转面积按坡度的统计表 (hm2) 坡度分级 逆转面积
1级 18677
2级 3556.7
3级 740.03
4级 286.98
5级 60.84
6级 7.56
7级 0
逆转面积 23329.51
2000~2007 年间,正镶白旗不同坡度的荒漠化土地动态变化统计如表 3 和表 4 所示,总恶化面积为 17388.19 hm2,逆转面积为 23329.51 hm2,恶化面积小于逆转面积,说明该时段内以荒漠化程度高的土地类 型向荒漠化程度低的土地类型转化的为主,即以荒漠化缓解为主。具体的变化为,在坡度为 1 级处恶化面积 为 14428hm2 ,逆转面积为 18677 hm2,恶化面积小于逆转面积,即荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低 的土地类型转化,表现出荒漠化缓解的特征,在 2 级处恶化面积为 2219.9 hm2 ,逆转面积为 3556.7 m2,恶 化面积明显小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化巨缓解 的特征,在 3 级处恶化面积为 438.38 hm2 ,逆转面积为 740.03 m2,恶化面积小于逆转面积,荒漠化程度高 的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化缓解的特征,在 4 级处恶化面积为 230.78 hm2 , 逆转面积为 286.9 hm2,恶化面积小于逆转面积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化, 表现出荒漠化缓解的特征,在 5 级处恶化面积为 55.98 hm2 ,逆转面积为 60.84 hm2,恶化面积略小于逆转面 积,荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低的土地类型转化,表现出荒漠化缓解的特征,在 6 级处恶化面 积为 12.87 hm2 ,逆转面积为 7.56 hm2,恶化面积略大于逆转面积,荒漠化程度低的土地类型向荒漠化程度 高的土地类型转化,表现出荒漠化恶化的特征,在 7 级处恶化面积为 2.7 hm2 ,逆转面积为 0 hm2,恶化面积 略大于逆转面积,荒漠化程度低的土地类型向荒漠化程度高的土地类型转化,表现出荒漠化恶化的特征。 正镶白旗土地的荒漠化程度减缓主要发生在坡度为 1 级、2 级、3 级、4 级和 5 级,变化程度的顺序为: 1 级>2 级>3 级>4 级>5 级,其中 1 级和 2 级坡度的变化程度巨大,3 级坡度上有一定的缓解,坡度为 3 级和 5 级处的荒漠化缓解程度不大,6 级和 7 级坡度的荒漠化出现一定程度的恶化。 综上所述,1989-2007 年,浑善达克沙地典型区正镶白旗土地整体是荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程 度低的土地类型转化,以荒漠化缓解为主,主要发生在坡度为 1 级和 2 级处,但土地荒漠化的程度仍然很严重。
5 结论 - 116 http://www.j-es.org
(1)正镶白旗土地的荒漠化程度的大小与坡度有关,且在 1 级处各个类型的荒漠化土地所占比重均比 较大,均在 79%以上,在 2-7 级处中度荒漠化以下程度的荒漠化土地所占比重比较大。 (2)正镶白旗随着坡度的增加,荒漠化土地所占比重减少,荒漠化程度降低,所以正镶白旗在进行荒 漠化防治时重点关注坡度较小的地区。 (3)正镶白旗坡度为 1 级、3 级和 4 级荒漠化的土地年际波动程度较大,且主要是中度荒漠化程度以下 的荒漠化土地发生了变化,在 2 级、5 级、6 级和 7 级荒漠化的土地年际波动程度小,所以在进行荒漠化防 治工作时,重点在坡度为 1 级、3 级和 4 级的地方。 (4)1989-2007 年,浑善达克沙地典型区正镶白旗土地整体是荒漠化程度高的土地类型向荒漠化程度低 的土地类型转化,以荒漠化缓解为主,主要发生在坡度为 1 级和 2 级处,但土地荒漠化的程度仍然很严重。
致谢 本研究得到了资助项目: “十二五”科技支撑计划项目资助(2013DAK05B01)和国家自然科学基金地区 联合资助重点项目(41161060)和内蒙古师范高层次人才和科研启动经费资助的项目(YJRC12054)和内蒙 古自治区自然基(2013ZD08)和内蒙古师范大学重大项目培育专项项目(2013ZDPY04)和内蒙古牧区重大 干旱灾害风险评估与应对技术研究(合同编号:20130430)和内蒙古牧区重大气象灾害风险预警与应急管理 关键技术研究(项目编号:2013MS0601) 。
REFERENCES [1]
Ci Longjun. Mechanism of desertification and sustainable strategies to combat Desertification in China[J].Quaternary Sciences, 1998 (2): 97-107
[2]
Wang Hui, Liu Qianzhi, Wang Jie. Land desertification integrated prevention and control technology[J].Beijing: Forestry Publishing of China,1998.2-5
[3]
CCICCD. China Country Paper to Combat Desertification[M]. Beijing: China Forestry Publishing House, 1996.18-31
[4]
Liang Tiangang. Research on Application of GIS in the assessment of agricultural water resources in semi-arid area of the catchment[D].Lanzhou University,1998
[5]
Ma Yufeng, Jia Baoquan, Wang Wenming. Study on Land Use Change in Semiarid Farming-pasturing Ecotone—A Case Study in Ejinhollo Banner, Inner Mongolia Autonomous Region[J].Arid Zone Research,2007,24(3):159-167
[6]
Wang Zongming, Zhang Bai, Zhang Shuqing. Analysis on Land Use Change and its Driving Forces in Jilin Province in Recent 20 Years[J].Journal of Arid Land Resources and Environment, 2004,18(6):61-65
[7]
Zhang Jinti. A Study on the Setting up of Digital slope Model and Its APPlieation[J],Modern surveying and mapping,2005 (1): 209-210
[8]
Li Yuanke, Quan Zhijie. Remote Sensing monitoring and forecast of the desertification trends of yanchi county by GIS[J].Arid Environmental Monitoring,1998,12 (4): 214-217
[9]
Yin Shan. Dynamic Study of Desertification in Hunshandake Sandy land of Inner Mongolia[D].Inner Mongolia Agricultural University,2010,4
【作者简介】 银山(1963-),男,蒙古族,内蒙古通
李春兰(1989-),女,汉族,四川省绵
辽人,博士,教授,主要从事自然地理学
阳人,硕士,研究生,主要研究双动两
和荒漠化及自然灾害方面的研究。
案教学和课堂教学行为研究及自然灾
Email: yinshan@imnu.edu.cn
害。Email: 15598022233@163.com
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