東北地理所在中國(guó)干旱-半干旱區(qū)土地退化與恢復(fù)遙感監(jiān)測(cè)方面取得新進(jìn)展
氣候變化和人類活動(dòng)影響下的土地退化是一項(xiàng)十分嚴(yán)峻的全球性環(huán)境問題。定量分析土地退化及其恢復(fù)情況,對(duì)于可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)管理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展決策至關(guān)重要。中國(guó)干旱-半干旱區(qū),面積約為456萬平方公里,占我國(guó)陸地面積的47%,年降水量在400 mm以下,區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,是中國(guó)乃至全球土地退化的重要分布區(qū),也是我國(guó)一系列生態(tài)工程的重點(diǎn)實(shí)施區(qū)域。然而,該區(qū)土地退化與恢復(fù)情況的研究仍不夠全面,尤其缺乏定量化數(shù)據(jù)的支撐。遙感技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)的不斷發(fā)展,為中國(guó)干旱-半干旱土地退化與恢復(fù)的監(jiān)測(cè)提供了切實(shí)可行的研究手段。
中科院東北地理所地理景觀遙感學(xué)科組研究人員利用中國(guó)科學(xué)院構(gòu)建的ChinaCover土地覆被數(shù)據(jù)集,探討了中國(guó)干旱-半干旱區(qū)的1990-2010年間土地覆被類型轉(zhuǎn)化情況,并利用美國(guó)NASA發(fā)布的MODIS遙感產(chǎn)品,分析了該區(qū)2000年以來植被、生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境背景信息的變化情況。該研究首次從土地覆被變化、植被生態(tài)參量變化、環(huán)境背景參量變化三個(gè)維度,報(bào)道了中國(guó)干旱-半干旱區(qū)的土地退化與恢復(fù)情況。

圖1990-2010年中國(guó)干旱-半干旱區(qū)土地覆被變化情況
研究發(fā)現(xiàn):農(nóng)業(yè)耕墾是中國(guó)干旱-半干旱區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)損失和退化的主要原因,政策推動(dòng)下的基建用地?cái)U(kuò)張對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和耕地均造成了重要的影響。森林砍伐、荒漠化、草地退化、濕地?fù)p失、占用耕地等現(xiàn)象仍十分明顯。盡管一系列的生態(tài)工程在土地恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)改善方面取得了明顯的成績(jī),但仍需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以指導(dǎo)將來的生態(tài)文明建設(shè),進(jìn)而應(yīng)對(duì)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理所帶來的新挑戰(zhàn)。論文取得的定量化數(shù)據(jù)可為中國(guó)干旱-半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理決策提供科學(xué)支撐。

圖 中國(guó)干旱-半干旱區(qū)主要生態(tài)系統(tǒng)參量年際變化趨勢(shì)

圖 中國(guó)干旱-半干旱區(qū)主要環(huán)境參量年際變化趨勢(shì)
該研究由我所毛德華副研究員、王宗明研究員、中科院遙感與數(shù)字地球研究所吳炳方研究員和曾源研究員等共同完成。成果發(fā)布在土地退化領(lǐng)域頂級(jí)期刊Land Degradation & Development上。該研究由中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)子課題(XDA19040500)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題(2016YFC0500201)、中國(guó)科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì)人才基金(2017277,2012178)共同資助。
論文信息:Mao D.H., Wang Z.M., Wu B.F., Zeng Y., Luo L., Zhang B., 2018. Land degradation and restoration in the arid and semiarid zones of China: quantified evidence and implications from satellites. Land Degradation & Development, 29: 3841-3851. 鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ldr.3135
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