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辽西北地区位于我国北方农牧交错带,地处科尔沁沙地与西辽河平原的交汇处。就生态区位而言,辽西北地区是阻止科尔沁沙地向东南侵入辽河平原的最前沿、最重要的生态屏障,因此,辽西北地区对于我国第一大平原——东北平原的生态安全具有最直接的保障作用。鉴于辽西北地区重要的地理位置和生态区位价值,开展辽西北荒漠化的评价工作意义明显。本文以此为出发点进行了如下工作:
首先,通过国家林业局《全国荒漠化和沙化监测技术规定》在辽西北地区实地应用发现不足,进而综合考察资料构建了新的评价方法。其次,运用新建立的评价方法,结合TM/ETM和MODIS影像为数据源提取相关阈值对辽西北地区进行了风蚀荒漠化遥感解译,用2008年调研数据进行验证,结果满足精度要求;在此基础上,统计3个时期荒漠化土地的面积和比例,进而分析了风蚀荒漠化的时空格局演变,并简要分析辽西北地区荒漠化发生发展的原因及时空格局动态变化的驱动因素,由此提出了相应的防治措施。最后基于评价结果深入开展干燥度相关研究,探讨干燥度指数与风蚀荒漠化在空间上的耦合关系,发现辽西北地区的分异规律。
研究得出如下结论:①新的评价方法基本满足辽西北地区风蚀荒漠化评价;②16年来,辽西北地区风蚀荒漠化经历着先加剧后逆转的趋势,但2006年尚未恢复到1990年的生态环境水平;③不同土地利用类型荒漠化程度表现出不同的规律,耕地中非荒漠化和极重度土地先减少后增加,其他3种荒漠化等级土地面积总体增加的趋势;草地和林地不甚严重的荒漠化土地先减后增,较严重的荒漠化土地先增后减;未利用土地无明显规律;④荒漠化等级越接近,转变率越高,等级跨度越大,转化程度越小;随荒漠化程度加深,荒漠化土地向其他等级的转变率越高,且转向比例越平均;⑤辽西北地区风蚀荒漠化在地域上是逐渐过渡的,其中有一条较为明显阈值线,这条线大体上为干燥度1.2等值线。1.2线的提出不仅划出了亚湿润易旱区易发生与不易发生风蚀荒漠化的分界线,发现了辽西北地区中尺度的分异规律,而且1.2线还可作为农耕旱作稳定与不稳定的界线,为农业总体规划建设提供了一定的指导作用;此外,1.2线又可以作为辽西北地区壤土与砂土的分界线,在生态恢复建设工作中应因地制宜地选择植株,北灌木南乔木,确保最佳的生态恢复效果。
本研究创新点在于:其一,建立了适宜辽西北亚湿润易旱区的风蚀荒漠化评价方法,可认为是《全国荒漠化和沙化监测技术规定》的因地制宜性的升级和改良,是国家层面大尺度体系到区域中尺度体系的细化,为今后跨尺度研究提供了一定的参考和借鉴;其二,引用干燥度概念进行辽西北区划,找到干燥度1.2线可以作为辽西北地区易发生风蚀荒漠化与否、农耕旱作稳定与否及壤土与砂土的分界线,为当地生态恢复建设工作提供理论参考和可行建议。