罗马尼亚土地退化与荒漠化的多维度空间清单:农业环境中的12种退化过程协同作用分析

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Ecological Indicators 7.0

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  本研究通过整合12种土地退化过程(如水蚀、风蚀、耕作侵蚀、土壤有机碳流失等)的GIS数据,构建了罗马尼亚首个农业用地多退化指数(LMI),揭示了40%农田受土壤压实威胁、24%面临干旱影响,并发现4%农田(5800 km2 )受4种以上退化过程协同作用的严重退化。该成果为罗马尼亚国家土地退化防治政策提供了精准的空间决策依据。

  

罗马尼亚作为欧洲重要的农业生产国,其农业用地占国土面积的57%,但长期以来缺乏对土地退化多过程协同作用的系统性评估。传统研究多聚焦单一退化过程(如水土流失或土壤污染),而忽视植被退化、地下水下降等综合因素。这种认知空白导致国家政策难以精准靶向治理。为此,研究人员首次整合12种退化过程的空间数据,包括水蚀(>2 t ha-1
yr-1
)、风蚀、土壤有机碳流失(SOCL)、土壤酸化(pH<5.5)等,通过500 m分辨率栅格分析构建土地多退化指数(Land Multi-degradation Index, LMI),量化了各过程的空间交互强度。

研究团队采用多源地理空间数据融合技术,包括CORINE土地覆盖数据(2018)、欧洲土壤数据中心(ESDAC)的9类退化数据,以及本土化处理的土壤养分失衡(SNI)和干旱指数(AI<0.65)。通过GIS叠加分析和自然断点分类法,将LMI划分为0(无退化)至≥5(极高退化)6个等级,并区分了单纯退化与干旱驱动型荒漠化区域。

3.1 单一退化过程的空间格局
结果显示,土壤压实影响最广(40%农业用地),主要分布在西部平原(72.3%)和蒂米什县(84%)。干旱次之(24%),集中于多布罗加高原(100%)和康斯坦察县(100%)。耕作侵蚀(22%)在摩尔达维亚高原(54.7%)和东北发展区(46.3%)尤为严重,而水蚀(20%)在博托沙尼县(69%)呈现热点。值得注意的是,土壤酸化(11.5%)和重金属污染(0.6%)呈现明显的山地-平原分异。

3.2 多过程协同效应
LMI揭示全国4.3%农田(5800 km2
)处于高/极高退化状态,其中特兰西瓦尼亚高原(3.6%)和穆列什县(4.7%)为多过程交互热点。荒漠化区域(叠加干旱条件)占2.5%,主要分布在东南发展区(6%)的布勒伊拉县(12%),其协同作用以干旱+风蚀+地下水下降(GTD<-0.001 m yr-1
)为主。

讨论指出,该研究突破了传统单过程评估局限,首次量化了土壤-植被-水文-气候系统的级联退化效应。例如,摩尔达维亚高原同时面临耕作侵蚀(54.7%)、SOCL(11.5%)和植被退化(3.9%)的三重压力,而政策现行《2019-2030年国家防治荒漠化战略》未涵盖此类交互机制。研究建议优先对LMI≥4区域实施保护性农业(如免耕覆盖),并在干旱区推广节水灌溉以阻断荒漠化链式反应。

该成果发表于《Ecological Indicators》,其创新性在于将欧洲尺度数据(如RWEQ风蚀模型)与本土观测(ROCADA气候数据)结合,为跨国比较提供方法论范式。未来研究可纳入土壤生物多样性等新指标,并提升数据至1 km分辨率以优化政策靶向精度。

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