论文部分内容阅读
荒漠化,是气候变化和人类活动引起的干旱、半干旱地区和干旱的半湿润地区的土地退化,在国际社会和学术界都受到广泛的关注。中国北方的干旱和半干旱地区主要面临沙质荒漠化的问题,以轻度和中度退化为主,主要表现为植被退化和土壤退化。
内蒙古的草原作为我国干旱半干旱区主要的地带性植被,在近几十年全球气候变化和人类活动加剧的背景下,整体和局部地区都面临草原植被退化的问题,植被退化包括生产力的降低和植物群落组成的退化。本文围绕这两方面,利用近20年来NDVI数据,降水、气温以及畜牧业资料,运用统计方法和植被动态模型,对内蒙古草原的退化状况及其与气候变化和人类活动的关系进行了定量的分析。主要结论如下:
1982-2003年内蒙古草原NDVI的年际变化整体呈增加趋势,但不显著。在东部草甸草原NDVI呈微弱减少的趋势,在典型草原和荒漠草原NDVI呈增加趋势。通过与降水和气温的相关分析表明,NDVI的变化主要受降水的驱动。降水变化在空间上的格局表现为在草甸草原区减少,在典型草原和荒漠草原区增加,受其影响,草甸草原NDVI呈下降趋势,而典型草原和荒漠草原呈增加趋势。
内蒙古牲畜头数在有数据可查的1987-2003年间增加迅速,17年间增加了近一倍,绝大多数旗县牲畜头数都在显著增加。NDVI和放牧强度无明显的相关性。
通过动态植被模型对1987-2003年问草原地上生物量和群落组成的模拟结果都显示,内蒙古草原植被总体呈退化趋势。
对草原地上生物量的自然模拟(R=0.68,p=0.002)和添加放牧模块的模拟结果(R=0.74,p<0.001)都呈下降趋势。对比二者可知,这种趋势中,气候变化的影响占到93%,而人类活动只占7%,但由于人类活动有逐渐增加的趋势,其影响在逐渐扩大。草原地上生物量在不同季节,不同草原类型上都呈现下降的趋势,并且下降趋势草甸草原>典型草原>荒漠草原,与降水变化趋势的空间格局是吻合的。
草原群落的组成在草甸草原和典型草原退化加剧,这是由于降水量减少和放牧强度增大二者共同作用的结果;在荒漠草原则呈恢复状态,主要由于降水量增加影响所致,放牧强度的增大对这种影响产生了削弱。
综合上述结果可知,气候变化是1987-2003年内蒙古植被退化的主因,但人类活动加剧了植被退化的进程。
模拟的草原地上生物量与NDVI的低频变化吻合较好,而高频波动的相关性不大。模型更有助于判断植被活动趋势性,NDVI则能更清晰反映年际波动。