内蒙古高原西部荒漠化敏感性时空格局及驱动因素研究:揭示生态脆弱区防治关键

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Ecological Informatics 5.9

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  荒漠化威胁全球可持续发展,研究人员以内蒙古高原西部为对象,运用 MEDALUS 模型研究荒漠化演变及驱动因素。结果显示 DSI 西高东低且整体呈下降趋势,多个因素影响显著。该研究为荒漠化防治提供依据。

  荒漠化,就像地球生态的 “毒瘤”,悄无声息地侵蚀着土地,严重威胁着全球可持续发展。目前,全球约 75% 的土地已出现退化迹象,超 20 亿人受到影响。在中国,约 27% 的国土也受到荒漠化的困扰。虽然人们对荒漠化的了解在不断增加,但由于其具有很强的区域特性,在不同地区,荒漠化的发生、发展机制差异很大,仍需要大量针对性的研究。内蒙古高原西部,地处温带干旱半干旱区,生态系统十分脆弱,当地的荒漠化问题一直是生态保护的重点与难点。为了深入了解这片区域荒漠化敏感性的时空变化规律,探寻背后的驱动因素,来自国内的研究人员开展了一项意义重大的研究,其成果发表在《Ecological Informatics》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是数据收集与处理,他们从多个权威数据库获取了土壤、气候、植被和管理四类数据,这些数据涵盖了研究区域 2001 - 2020 年的情况,并且对数据的时空分辨率进行了统一处理。接着,利用改进的地中海荒漠化与土地利用(MEDALUS)模型进行研究。该模型通过计算土壤质量指数(SQI)、气候质量指数(CQI)、植被质量指数(VQI)和管理质量指数(MQI),进而得出荒漠化敏感性指数(DSI)。此外,还使用了一元线性回归模型和非参数 Mann - Kendall(M - K)检验来分析 DSI 及其相关指数的时空变化趋势,运用地理探测器探讨荒漠化敏感性的驱动因素,并确定每个单元格的关键因素。

在研究结果部分,首先是各指数的时空变化。SQI 方面,研究区土壤质量普遍较差,高值区集中在巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠等地,东部有小部分区域质量相对较好。CQI 和 VQI 显示,低质量区域占比最大,且从西向东呈逐渐改善趋势;MQI 则是东部和东南部地区较高,西部和东北部较低。从变化趋势来看,CQI 约 59.8% 的区域呈下降趋势,VQI 约 67.3% 的区域下降,而 MQI 约 68.2% 的区域上升。这些变化使得 DSI 呈现西高东低的空间分布,2001 - 2020 年,约 63.9% 的区域 DSI 下降,主要在腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠附近;约 36.1% 的区域上升,集中在东南部。

其次是荒漠化敏感性的时空变化。研究区几乎没有未受影响和潜在荒漠化区域,脆弱和临界水平区域占主导,其中 C2 和 C3 亚级区域分别占 23.5% 和 57.2%。2001 - 2020 年,整体荒漠化敏感性有所增加,如 F1 亚级区域有 0.18% 转变为 F2 亚级,C1 和 C2 亚级区域也有部分向上转变。

最后是荒漠化敏感性的影响因素。CQI 和 VQI 对荒漠化敏感性的解释力最强,q 值分别为 0.81 和 0.74。降水、归一化植被指数(NDVI)、叶面积指数(LAI)、抗旱性、抗侵蚀性、火灾风险和土地利用强度等 7 个因素的 q 值大于 0.6,是主要影响因素。温度、日照时长和潜在蒸散等因素也有显著影响。而且,不同因素之间的相互作用会增强对荒漠化敏感性的解释力,不同类别因素间的交互作用效果更强。

研究结论与讨论部分指出,内蒙古高原西部在土壤、气候、植被和管理方面面临诸多挑战,虽然气候和植被条件有改善趋势,但管理措施仍需加强。该研究明确了荒漠化敏感性的主要驱动因素和交互作用,为荒漠化防治提供了科学依据。同时也表明,荒漠化治理需要综合考虑多个方面,采取针对性措施。不过,该研究也存在一些局限性,如模型适用性、部分因素未纳入、权重确定等问题,为后续研究指明了方向。这项研究对深入了解内蒙古高原西部荒漠化问题,制定有效的防治策略具有重要意义,也为全球荒漠化研究提供了宝贵的区域案例。

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