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当前,沙质荒漠化严重阻碍 “一带一路”(BRI)干旱区社会经济发展,且评估体系不完善、驱动机制不明。研究人员基于土地退化中立(LDN)框架开展沙质荒漠化研究。结果显示 2006 年是关键转折点,其变化趋势存在区域差异。该研究为防治提供指导。
在广袤的 “一带一路” 沿线地区,干旱区占据了相当大的面积。这些干旱区就像生态脆弱的 “前沿阵地”,正遭受着沙质荒漠化的严峻挑战。沙质荒漠化,这个环境 “顽疾”,以风蚀、沙移和植被丧失为特征,严重破坏着当地的生态平衡,阻碍贸易连通,让人们的生活改善之路充满坎坷。过去,虽然对沙质荒漠化有不少研究,但由于评估体系不完整,很多研究只关注特定区域,且采用的调查尺度、分析方法和数据来源各不相同,导致难以形成对整个 “一带一路” 干旱区沙质荒漠化的系统认识,其驱动机制也模糊不清。所以,开展一项全面、系统的研究迫在眉睫,这不仅关乎当地生态环境的改善,更与区域可持续发展紧密相连。
为了深入探究这一问题,研究人员围绕 “一带一路” 干旱区 2000 - 2020 年的沙质荒漠化展开了研究。该研究成果发表在《Ecological Indicators》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,收集多源数据,包括遥感数据(如 Landsat、MODIS 等)、气象数据(ERA5 - Land、FLDAS 等)和社会经济数据(Human Footprint、GDP 等),并进行预处理。然后,基于 LDN 框架,通过提取和整合多维度指标构建沙质荒漠化评估指数(SDAI)。最后,利用空间统计方法,如 Theil Sen’s(TS)和 Mann - Kendall(MK)检验、地理探测器、多尺度地理加权回归(MGWR)等,分析沙质荒漠化的时空特征及驱动因素。
研究结果如下:
- 沙质荒漠化格局:2020 年,“一带一路” 干旱区中轻度沙质荒漠化面积最大,主要分布在沙特阿拉伯、伊朗等国;非荒漠化土地面积次之,集中在印度、中国东部等地;中度沙质荒漠化面积最小。2000 - 2020 年,极重度和重度沙质荒漠化土地面积呈下降趋势,非荒漠化土地面积增加。2006 年是轻度和中度沙质荒漠化土地的转折点,之后轻度沙质荒漠化面积增加,中度减少。2000 - 2010 年和 2010 - 2020 年两个阶段,沙质荒漠化水平的转换模式相似,但转换面积有差异,如 2000 - 2010 年中度到轻度的转换面积为 6.57×105 km2 ,2010 - 2020 年为 3.31×105 km2 。
- 变化趋势:结合 MK 检验的 Z 统计量和 TS 趋势分析的斜率,发现稳定、轻度改善和显著改善的区域占 “一带一路” 干旱区的大部分。显著改善区域主要集中在中国黄土高原、东北等地;轻度退化区域在哈萨克斯坦北部等地;严重退化区域在哈萨克斯坦北部等。
- 驱动因素:不同因素对 SDAI 的影响差异显著。年累计降水量对 SDAI 影响最为突出,人类足迹(HFP)和国内生产总值(GDP)也有较大影响。从时空分布看,年平均温度、年累计降水量和人类足迹在西亚的影响较分散;人口密度和 GDP 在中亚和阿拉伯半岛的影响更分散。总体上,气候变化和人类活动的协同作用是沙质荒漠化变化的主要驱动因素,气候变化贡献占 48.83%,人类活动占 51.17%。
在研究结论与讨论部分,研究明确了 2006 年是沙质荒漠化变化的关键年份,其变化趋势存在明显区域差异,且确定了主要驱动因素。这一研究为 “一带一路” 干旱区沙质荒漠化的防治提供了重要的理论依据,对生态环境保护、社会经济发展以及 “绿色丝绸之路” 建设意义重大。同时,研究也指出了自身的局限性,如数据分辨率有待提高、对人类活动因素考虑不全面、未进行 SSP 情景下的预测等,为后续研究指明了方向。