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荒漠化是一种土地退化过程，主要发生在生态脆弱的干旱半干旱地区，严重影响干旱地区环境与经济。荒漠化风险评价是区域荒漠化防治政策制定和风险管理的重要基础。气候变化和人类活动是荒漠化发生的两个重要诱因。本文以气候统计诊断和检测理论以及生态风险评价理论为基础，分析中国北方地区的气候特征时空分异和变化趋势，及其对荒漠化风险的影响。将气候、生态环境和社会经济作为准则层，构建二层荒漠化风险评价指标体系，对中国北方这一重要的荒漠化发生区进行了荒漠化风险综合评价。探讨了以气候预估为背景的荒漠化风险预估方法，以期揭示气候变化背景下研究区域荒漠化风险格局。研究的主要结论包括：
(1)气候特征方面。近五十年来中国北方降水和潜在蒸散量格局发生了突变，东部和西部降水变化趋势不同。华北、山西和陕西地区、青藏高原东南部地区的降水量显著减少，南疆和柴达木盆地地区降水量显著增加。
(2)依据湿润指数得到中国北方地区干湿气候区划。南疆地区为极端干旱地区，柴达木盆地、内蒙古中西部和新疆北部为干旱地区，中国北方大部分地区为半干旱地区，黑龙江和吉林东部地区为半干旱半湿润地区。
(3)生长季内降水脉动变化格局存在空间差异性，东北和华北地区旱灾风险加剧。绝大多数地区生长季降水量变化趋势不显著。华北地区、山西南部和陕西南部地区生长季降水量减少趋势显著，气候倾向率达到-13.9mm/10a，同时<5mm降水日数显著减少。中国东北地区生长季小于10mm降水量显著减少。
(4)植被和土壤是影响风蚀荒漠化的重要因素，二者可以有效的表征区域地表因子对荒漠化风险的影响程度。中国植被覆盖度和土壤抗侵蚀能力呈现自东向西递减的空间规律。
(5)构建二层荒漠化风险评价指标体系，以层次分析-模糊评判方法对荒漠化风险进行综合评价。研究表明，自东南向西北荒漠化风险逐渐升高。黑龙江大部、陕西中南部、甘肃南端和西藏东南部荒漠化风险较低。200mm等降水线和400mm等降水线之间的广大地区多为中等风险区，200mm等降水线以西为较高风险区。其中新疆和田地区、巴音郭楞和哈密地区，内蒙古的额济纳旗以及甘肃的敦煌地区的荒漠化风险最高。新疆西北、西藏西北、青海西北和内蒙古苏尼特左旗以西地区荒漠化风险较高。
(6)中国北方荒漠化风险的主要风险源是气候要素。88.4％的县域气候要素是荒漠化风险的主要影响要素。6.5％的县域以社会经济活动压力为主要影响因素，主要分布在内蒙古多伦地区、青海西宁和海东地区。
(7)未来百年中国气温呈现总体上升趋势，但是降水的变化格局存在着较大空间分异。根据气候模式预估数据，未来百年，在A1B、A2和B1三种温室气体排放情景下，中国北方升温幅度大于南方，青藏高原地区升温幅度较大。A1B情景下，与基准年相比较，未来100年全国降水的变化在不同地区呈现不同趋势。总体上，南方降水减少，北方降水增加。
(8)未来湿润指数的变化将导致荒漠化风险的变化。A1B排放情景下，2030时段，内蒙古东部和中部、华北平原地区以及青海、西藏地区湿润指数增大，荒漠化的气候风险减小。这种波动主要发生在2030时段以前。