渾善達(dá)克沙地正藍(lán)旗沙漠化時(shí)空格局

武 潔， 史明昌， 丁國棟

(北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,100083，北京)

渾善達(dá)克沙地位于內(nèi)蒙古中部錫林郭勒草原南端，是我國沙漠化發(fā)展最嚴(yán)重的地區(qū)之一，也是典型的草原沙漠化地區(qū)。該沙地處于干旱半干旱草原地帶，沙漠化使得原本脆弱的生態(tài)系統(tǒng)敏感性升高，生態(tài)環(huán)境惡劣，且渾善達(dá)克沙地為我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的一部分，沙漠化的發(fā)展嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展即依賴于生態(tài)環(huán)境的良好與穩(wěn)定，又由于自身發(fā)展推動(dòng)了沙漠化；因此對于渾善達(dá)克沙地經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展來說，沙漠化是急需解決的問題。此外，渾善達(dá)克沙地距離北京直線距離180 km，是京津地區(qū)北方生態(tài)屏障的重要部分，而草原沙漠化的發(fā)展破壞了其作為北方生態(tài)屏障的這一重要功能，使其成為京津地區(qū)沙塵暴的沙塵源區(qū)之一。因此研究該沙地沙漠化變化過程及主要成因，對渾善達(dá)克沙地沙漠化的治理，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)生態(tài)脆弱區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保持首都生態(tài)屏障功能具有重要價(jià)值[1-5]。

目前對于該區(qū)域沙漠化的研究多采用遙感影像數(shù)據(jù)分析，主要的研究手段有2種[2-9]：一是利用年際連續(xù)的中低分辨率遙感影像數(shù)據(jù)研究2000年后的沙地變化情況[6-7]，如李春蘭等[7]基于2000—2012年250 m分辨率的EOS-MODIS遙感數(shù)據(jù)分析了荒漠化面積與氣象要素的相關(guān)性；二是以30～40年為研究時(shí)段，以5～10年為研究周期，選用中高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源[9-11]，如康相武等[8]利用20世紀(jì)70年代中期成像的30 m分辨率MSS、80年代中期和90年代后期的30 m分辨率TM數(shù)字影像進(jìn)行了渾善達(dá)克沙地土地沙漠化時(shí)空演變規(guī)律研究。由于沙漠化的發(fā)展是長期的過程，較短時(shí)段及長時(shí)間間隔的研究難以完全掌握其變化規(guī)律，且渾善達(dá)克沙地面積廣闊，低分辨率的影像數(shù)據(jù)難以反映沙漠化細(xì)節(jié)的變化，如劉海江等[10]認(rèn)為1987—2006年渾善達(dá)克沙漠化經(jīng)歷了1987—2000年的快速發(fā)展期，2000—2006年的緩減期，而烏蘭圖雅等[11]認(rèn)為1995—2000年渾善達(dá)克沙地在整體上基本穩(wěn)定, 沙漠化沒有太大的擴(kuò)展。鑒于目前渾善達(dá)克沙地的研究，本研究以位于渾善達(dá)克沙地腹地的正藍(lán)旗作為研究區(qū)，采用1985—2015年間時(shí)間相對連續(xù)的30 m分辨率的Landsat系列遙感影像數(shù)據(jù)，在時(shí)間和空間上精準(zhǔn)研判沙漠化變化過程及主要成因，為渾善達(dá)克沙地沙漠化的治理、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

正藍(lán)旗位于渾善達(dá)克沙地南緣，E 114°55′～116°38′，N 41°46′～43°7′之間，屬干旱半干旱中溫帶大陸性氣候，年降雨量360 mm，年均溫2.8 ℃，風(fēng)沙活動(dòng)劇烈，全旗草原退化，沙漠化情況嚴(yán)重。本次研究為準(zhǔn)確反映正藍(lán)旗沙漠化情況，以2015年的Landsat 8遙感影像為數(shù)據(jù)源，對其進(jìn)行土地利用分類，剔除了耕地、城鎮(zhèn)和湖泊，將余下部分作為本次研究的研究區(qū)(圖1)。

圖1 研究區(qū)位置示意圖Fig.1 Location of the study area

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

正藍(lán)旗植被在7、8月份是其茂盛期，這時(shí)植被分布區(qū)和沙漠化土地的對比明顯，獲取的沙漠化情況較為客觀準(zhǔn)確；因此選取正藍(lán)旗1985—2015年7—8月份的14期空間分辨率為30 m的LandsatTM/OLI遙感影像為本次研究的數(shù)據(jù)源，并且以7.10～8.10之間的影像為主影像，用7.01～8.25之間的影像補(bǔ)充主影像被大面積云干擾的部分，使得最終影像的云面積控制在5%以下，從而可以準(zhǔn)確反映研究區(qū)沙漠化情況。各期影像參數(shù)如表1所示，所有影像來源于美國地質(zhì)調(diào)查局(https:∥earthexplorer.usgs.gov/)，在使用前通過幾何校正和輻射校正，保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

氣象數(shù)據(jù)為1985—2015年正藍(lán)旗及周邊氣象站的逐日數(shù)據(jù)，包括平均氣溫及降雨量，來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥cdc.cma.gov.cn)。年末牲畜存欄數(shù)據(jù)來自于1985—2015年逐年的《內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.2 研究方法

1)沙漠化指數(shù)。對于草原沙漠化地區(qū)來說，植被的分布和沙漠化的分布是相對立的2種狀態(tài)，可以通過反映植被狀況，進(jìn)而間接反映沙漠化情況；因此本研究利用NDVI(normalized difference vegetation index) 計(jì)算植被覆蓋度[12-15]，并用1減去植被覆蓋度，將得到的值定義為沙漠化指數(shù)，用沙漠化指數(shù)來表征研究區(qū)沙漠化程度[15]，并將這一指數(shù)按照值的大小分為未沙漠化(<0.15)、輕度沙漠化(0.15～0.45)、中度沙漠化(>0.45～0.65)、重度沙漠化(>0.65～0.85)及極重度沙漠化(>0.85)5個(gè)等級(jí)。

表1 所選用研究影像時(shí)間及傳感器Tab.1 Study image time and sensor selected

注：TM為Landsat 5搭載專題制圖儀,OLI為Landsat 8搭載陸地成像儀。“—”為無此數(shù)據(jù)。 Notes: TM is thematic mapper for Landsat 5, OLI is operational land imager for Landsat 8. “—” refers to data not available.

N=(R2-R1)/(R2+R1)。

(1)

V=(N-Nsoil)/(Nveg-Nsoil)。

(2)

D=1-V。

(3)

式中：N為NDVI值；R2是Landsat影像近紅外波段的反射率，R1是影像紅波段的反射率；Nsoil為裸土或無植被覆蓋像元的NDVI值，Nveg代表完全被植被所覆蓋像元的 NDVI值。在本次研究中取累積概率為5% 的NDVI值代替Nsoil，95% 的NDVI值代替Nveg；V為植被覆蓋度；D為沙漠化指數(shù)。

2) Theil-Sen趨勢分析。本次研究采用非參數(shù)化趨勢分析Theil-Sen方法研究各沙漠化等級(jí)面積的年變化率及以像元為單位的沙漠化指數(shù)的變化趨勢度，此方法不要求數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，且此方法允許缺失值，減少了數(shù)據(jù)不連續(xù)對于分析結(jié)果的影響[15-18]，適用于本次基于像元的時(shí)間序列遙感數(shù)據(jù)分析，并采用非參數(shù)檢驗(yàn)方法Mann-Kendall趨勢檢驗(yàn)法作為Theil-Sen趨勢度分析方法顯著性的檢驗(yàn)方法。

TSen=median((xi-xj)/(i-j))。

(4)

式中：TSen為變化趨勢值；i、j為時(shí)間序數(shù)；xi、xj分別表示第i、j時(shí)間的研究值(各沙漠化等級(jí)面積、各像元沙漠化指數(shù))。當(dāng)TSen>0時(shí)，表明上升趨勢；當(dāng)TSen<0時(shí)，表明下降趨勢。

3) Spearman等級(jí)相關(guān)分析。Spearman等級(jí)相關(guān)分析方法是常用的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析方法，用來分析2組變量之間的相關(guān)關(guān)系，分析過程為：①對于所分析的n組數(shù)據(jù)中每組數(shù)據(jù)的n個(gè)變量的大小排序，對重復(fù)數(shù)據(jù)取平均等級(jí)；②檢驗(yàn)n組數(shù)據(jù)的等級(jí)之間是否相關(guān)，此方法不要求數(shù)據(jù)符合正態(tài)性假設(shè)，適用于本研究基于像元的降雨量、平均氣溫與沙漠化指數(shù)時(shí)空上的相關(guān)性分析，且這一分析對異常值的敏感度降低，避免了異常值對分析結(jié)果的干擾[19]。

(5)

式中：r為相關(guān)系數(shù)，其值介于-1～1之間，r<0表示負(fù)相關(guān)，r>0表示正相關(guān)，r=0表示無相關(guān)關(guān)系；n為時(shí)間長度；i為時(shí)間序數(shù)；Ri和Qi為2組對比數(shù)據(jù)的數(shù)值次序。

3 結(jié)果與分析

3.1 沙漠化時(shí)空分布特征

從圖2各等級(jí)沙漠化類型的空間分布來看，近30年正藍(lán)旗沙漠化從西北部向全旗推進(jìn)，結(jié)合表2正藍(lán)旗1985—2015年各等級(jí)沙漠化面積和比例變化，近30年極重度、重度等級(jí)沙漠化面積在增加，年變化率分別為18.67 km2/a、15.75 km2/a，中度沙漠化、輕度沙漠化、未沙漠化面積減少，年變化率為-11.63 km2/a、-17.48 km2/a、-4.81 km2/a，說明近30年全旗沙漠化程度總體上在加重。

圖2 正藍(lán)旗1985—2015年各等級(jí)沙漠化類型空間分布Fig.2 Spatial distributions of each degree of desertification in Zhenglan banner during 1985 to 2015

結(jié)合正藍(lán)旗沙漠化的時(shí)空變化，可以將近30年正藍(lán)旗沙漠化的動(dòng)態(tài)變化分解為4個(gè)階段：第1階段為1985—1989年，沙漠化開始從西北部向全旗擴(kuò)張，沙漠化程度急劇加重，極重度沙漠化面積占總面積的比例從14.88%增加到21.79%(表2)；第2階段為1989—2000年，沙漠化程度等級(jí)在降低，極重度沙漠化面積所占比例從21.79%減少到16.02%，但其在空間上的擴(kuò)張趨勢并未轉(zhuǎn)變，中度及重度沙漠化總面積占比從58.95%增加到65.63%，東部邊界區(qū)域已經(jīng)達(dá)到重度沙漠化等級(jí)；第3階段為2000—

表2 正藍(lán)旗1985—2015年各等級(jí)沙漠化面積比例Tab.2 Proportion of each degree of desertification in Zhenglan banner during 1985 to 2015 %

圖3 正藍(lán)旗1985—2015年沙漠化空間變化趨勢顯著性Fig.3 Significance of spatial changing trends of desertification in Zhenglan banner during 1985-2015

2004年，全旗沙漠化程度在平穩(wěn)減輕，空間分布均勻，生態(tài)環(huán)境開始恢復(fù)，未沙漠化及輕度沙漠化面積總占比從18.35%增加到37.01%；第4階段為2004—2015年，經(jīng)歷了20世紀(jì)初短暫的生態(tài)恢復(fù)后又轉(zhuǎn)向了沙漠化，在空間上呈現(xiàn)沙漠化蔓延的狀況，尤其在2009年沙漠化狀況最為嚴(yán)重，重度及以上沙漠化等級(jí)面積占比達(dá)到了研究時(shí)段最高的74.16%，說明近10年正藍(lán)旗的沙漠化問題依舊嚴(yán)峻 ，必須采取有效手段阻止這一變化態(tài)勢。

3.2 沙漠化時(shí)空趨勢特征

對1985—2015 年14期沙漠化指數(shù)以像元為單位進(jìn)行Theil-Sen趨勢度分析，并使用Mann-Kendall檢驗(yàn)其顯著性，將結(jié)果劃分為極顯著變化(P<0.01)、顯著變化(P<0.05)、非顯著變化3個(gè)等級(jí)(圖3)。結(jié)果表明：正藍(lán)旗非顯著變化趨勢面積總占比為69.92%(表3)且在全旗的分布均勻，是全旗沙漠化的主導(dǎo)趨勢，結(jié)合沙漠化的時(shí)空變化(圖2)分析，近30年正藍(lán)旗沙漠化在加重和恢復(fù)之間反復(fù)，非顯著的趨勢是這兩種狀態(tài)抵消的結(jié)果。

在正藍(lán)旗沙漠化顯著趨勢中，上升趨勢面積占全旗面積的18.46%，下降趨勢面積總占比11.62%(表3)，從空間分布來看，下降趨勢主要分布在西部(圖3)，且大部分極顯著下降區(qū)域無明顯的人類活動(dòng)痕跡(圖3a)，上升趨勢主要分布在東部，在東北部邊界大面積分布的顯著及極顯著上升趨勢區(qū)域(圖3b)人類干擾跡象不明顯，應(yīng)為自然擴(kuò)張的結(jié)果，在中部及東南部的顯著及極顯著上升趨勢區(qū)域則大部分位于人類活動(dòng)較集中的道路交叉區(qū)域(圖3c)、城鎮(zhèn)周邊(圖3d)及耕地周邊(圖3e)。

表3 正藍(lán)旗沙漠化趨勢各顯著性類型面積及比例Tab.3 Areas and percentages of significance type of desertification trends in Zhenglan banner

3.3 沙漠化影響因素關(guān)聯(lián)分析

1) 氣候變化對沙漠化的影響。近30年正藍(lán)旗年均氣溫上升趨勢明顯，從圖4來看，氣候的明顯變暖與近30年正藍(lán)旗沙漠化擴(kuò)張且程度加重的情形一致，年降雨量的年際波動(dòng)劇烈，變化趨勢不明顯；但與沙漠化的若干動(dòng)態(tài)變化對比發(fā)現(xiàn)，1990年相比于1989年降雨量增多，沙漠化程度隨之明顯減輕，2009是沙漠化最嚴(yán)重的年份而這一年的降雨量為研究期降雨量的最低值。為了進(jìn)一步分析平均氣溫和降雨量對沙漠化的影響程度，通過采用多元線性回歸克里金插值方法[20]，對正藍(lán)旗鄰近地區(qū)的氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)插值，得到了正藍(lán)旗沙漠化指數(shù)數(shù)據(jù)對應(yīng)年份的平均氣溫與降雨量的空間分布數(shù)據(jù)，并在空間尺度上采用Spearman相關(guān)性分析方法分析了沙漠化指數(shù)與兩類氣象因子的相關(guān)性。

根據(jù)沙漠化指數(shù)與平均氣溫、降雨量在空間上的相關(guān)系數(shù)值，將結(jié)果劃分為顯著相關(guān)(P<0.05)、非顯著相關(guān)、無相關(guān)(r=0)3個(gè)等級(jí)，結(jié)果表明，降雨量、平均氣溫與沙漠化指數(shù)無相關(guān)的區(qū)域面積比例分別為3.53%、4.01%。從圖5的空間分布來看其輪廓為湖泊和河流，與實(shí)際情況相符，佐證了此次相關(guān)性分析的準(zhǔn)確性，具有相關(guān)關(guān)系的區(qū)域，降雨與平均氣溫與沙漠化指數(shù)的相關(guān)性均以非顯著相關(guān)為主，所占面積比分別為91.97%和88.8%(表4)，這一弱相關(guān)關(guān)系表明氣候不是近30年正藍(lán)旗沙漠化變化最主要的原因。

圖4 正藍(lán)旗1985—2015年降雨量與年均氣溫Fig.4 Precipitation and annual average temperature in Zhenglan banner during 1985-2015

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)降雨量與沙漠化指數(shù)的負(fù)相關(guān)關(guān)系面積占比63.15%，正相關(guān)關(guān)系占比32.84%(表4)，考慮植被與降雨的關(guān)系來說，負(fù)相關(guān)符合降雨量對于植被生長的影響情況；但是正相關(guān)反映出的降雨量增多沙漠化增加或者降雨量減少沙漠化減少的情況卻與實(shí)際不相符。這說明在沙漠化指數(shù)與降雨量正相關(guān)的區(qū)域，降雨對沙漠化的影響作用被其他因素的影響作用覆蓋，這一區(qū)域降雨對于沙漠化的影響相比負(fù)相關(guān)區(qū)域更為微弱，且平均氣溫與沙漠化指數(shù)在空間上也存在正負(fù)兩種相關(guān)關(guān)系，其40.52%的區(qū)域?yàn)樨?fù)相關(guān)，55.95%的區(qū)域?yàn)檎嚓P(guān)。總體來說氣候與沙漠化的相關(guān)性正負(fù)差異分析說明近30年氣候?qū)τ谏衬挠绊懗潭仍诳臻g上存在強(qiáng)弱差異，這種差異是由于氣候因素和其他因素疊加影響沙漠化變化，但不同的區(qū)域各因素疊加程度的不同所致。

2) 人類活動(dòng)對沙漠化影響。除氣候因素外，人類活動(dòng)是影響沙漠化的另一大因素，因此氣候與沙漠化的弱相關(guān)關(guān)系也間接說明了人類活動(dòng)是正藍(lán)旗近30年沙漠化變化最主要的影響因素，而這種影響的效應(yīng)也有正負(fù)2個(gè)方面：正向方面來說退耕還林還草、京津冀風(fēng)沙源治理工程等政府沙漠化防治政策的實(shí)施抑制了沙漠化的發(fā)展，且這些政策從2000年開始力度加大，這與沙漠化時(shí)空格局分析發(fā)現(xiàn)

圖5 降雨量及年均氣溫與沙漠化指數(shù)相關(guān)性Fig.5 Correlation between precipitation, annual average temperature and desertification index

相關(guān)性類型Correlation type年降雨量Annual precipitation年均氣溫Annual temperature顯著負(fù)相關(guān) Significantly negative correlation3.013.35非顯著負(fù)相關(guān) Non-significantly negative correlation60.1437.17無相關(guān) No correlation4.013.53非顯著正相關(guān) Non-significantly positive correlation31.8351.63顯著正相關(guān) Significantly positive correlation 1.014.32

2000—2004年沙漠化程度減輕的情形相吻合；負(fù)向方面人類活動(dòng)促進(jìn)了沙漠化發(fā)展，從圖3沙漠化趨勢的空間分布可以十分明顯的看出這一負(fù)面影響。如圖3c道路周邊沙漠化趨勢上升，道路成為了新的風(fēng)沙源，圖3d隨著河流上游城鎮(zhèn)擴(kuò)張，工業(yè)和生活用水需求上升，河流水量減少導(dǎo)致下游高密度草原沙漠化上升趨勢顯著，圖3e河流下游的優(yōu)良草地被開墾為耕地，農(nóng)業(yè)用水進(jìn)一步消耗河流水量使其周邊的草地逐漸向沙漠化發(fā)展。

此外，考慮到正藍(lán)旗處在北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶，牧業(yè)是其主要產(chǎn)業(yè)，對沙漠化有重要影響，為了衡量這一影響的程度，將1985—2015年歷年的每一頭大牲畜折合為5只羊，計(jì)算得到年末牲畜數(shù)量，與重度及以上沙漠化等級(jí)的面積比例對比發(fā)現(xiàn)，兩者之間的變化趨勢十分相似(圖6)。將這一趨勢與氣候變化趨勢(圖4)結(jié)合分析近30年沙漠化4次動(dòng)態(tài)變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制可以看出：1985—1989年氣溫升高，降雨量減少，暖干的氣候引發(fā)干旱促進(jìn)了沙漠化擴(kuò)張和加重，而牲畜數(shù)量增長達(dá)到了研究期最高則加劇了這一情形；1989—2000年降雨量增加，暖濕氣候抑制了沙漠化程度加重，但前一時(shí)期沙漠化程度的急劇加重導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境極其脆弱，草原恢復(fù)緩慢，雖然牲畜數(shù)量波動(dòng)性減少近一半，但其對于草原的壓力依舊超過了草原承載力，沙漠化繼續(xù)擴(kuò)張；2000—2004年降雨量低于前一時(shí)期，氣候趨于暖干，牲畜數(shù)量減少到了研究時(shí)段的最低值，對于沙漠化的抑制作用超過了氣候?qū)τ谏衬拇龠M(jìn)，有效的控制了沙漠化的加重；2004—2015年水熱條件與前一時(shí)期相似，牲畜數(shù)量回升，其趨勢與重度及以上沙漠化的變化趨勢基本一致，是這一時(shí)期沙漠化快速發(fā)展最主要的原因。通過上述分析可以看出，在近30年正藍(lán)旗沙漠化演化的每一個(gè)階段牲畜數(shù)量的變化都對沙漠化的演化結(jié)果有直接影響，這說明牲畜數(shù)量所反映的載畜量問題是影響近30年正藍(lán)旗沙漠化變化最主要的人類活動(dòng)因素，此外牲畜數(shù)量和氣候?qū)Ω鱾€(gè)時(shí)期沙漠化變化的影響也說明氣候和人類活動(dòng)對于沙漠化的動(dòng)態(tài)變化在時(shí)間上也存在疊加效應(yīng)。

圖6 正藍(lán)旗1985—2015年重度及以上沙漠化面積及牲畜數(shù)量變化趨勢Fig.6 Changing trends of desertification area and livestock number in Zhenglan banner during 1985-2015

4 討論

本研究對正藍(lán)旗1985—2015年沙漠化的時(shí)空格局研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域沙漠化經(jīng)歷了加重和恢復(fù)，當(dāng)下仍處于沙漠化擴(kuò)張狀態(tài)，與以往研究結(jié)果有一致性[3-11,21-23]，但對詳細(xì)的發(fā)展過程研究有差異。如劉樹林等[21]通過解譯1987 、2000及2005年ETM+/TM 影像認(rèn)為2000年是這一時(shí)期沙漠化分布面積最大的時(shí)期，而本研究數(shù)據(jù)分析結(jié)果則表明2000年相比80年代末期沙漠化嚴(yán)重程度是減輕的。楊婷婷等[23]以2002和2011年的TM影像為準(zhǔn)認(rèn)為2002—2011年正藍(lán)旗草原沙漠化趨勢得到了一定程度的逆轉(zhuǎn)，植被開始恢復(fù)；但本研究發(fā)現(xiàn)2002—2011年正藍(lán)旗沙漠化經(jīng)歷了減緩和加重2個(gè)階段。對于上述沙漠化演化過程分析的差異，本研究認(rèn)為是由于以往研究所選用的遙感影像時(shí)間間隔較長，采用的數(shù)據(jù)量較少導(dǎo)致了研究結(jié)果片面，而筆者采用的遙感影像時(shí)間較為連續(xù)，結(jié)果更準(zhǔn)確。這一對比也說明對于沙漠化時(shí)空格局的研究，需結(jié)合多源遙感影像數(shù)據(jù)，用連續(xù)的時(shí)間序列進(jìn)行分析，才能揭示沙漠化演化的真實(shí)過程。此外，本研究發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)和氣候疊加影響正藍(lán)旗沙漠化變化，并且這一疊加效應(yīng)在空間上有所差異，不同區(qū)域2類影響因素對沙漠化影響的強(qiáng)弱程度不同，這對于不同區(qū)域采用不同的沙漠化治理手段有重要意義；因此在接下來的研究中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步定量分析不同區(qū)域各疊加因素對沙漠化影響的貢獻(xiàn)比例，為精準(zhǔn)防治沙漠化提供依據(jù)。

筆者研究表明人類活動(dòng)是沙漠化最重要的影響因素，因此減輕人類活動(dòng)對于沙漠化的影響，保護(hù)生態(tài)環(huán)境十分迫切；但現(xiàn)下各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都依賴于對于環(huán)境資源的掠奪，如工業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)建設(shè)及農(nóng)業(yè)大量耗水導(dǎo)致河流周邊的優(yōu)質(zhì)草原逐漸萎縮，沙漠化風(fēng)險(xiǎn)上升，旅游業(yè)快速但不規(guī)范的發(fā)展導(dǎo)致游客肆意踐踏破壞草原，使得旅游路線附近沙漠化趨勢上升。尤其是牧業(yè)方面，根據(jù)歷年的統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，雖然正藍(lán)旗從上世紀(jì)90年代開始減少牲畜的飼養(yǎng)量，羊的數(shù)量下降，但是近些年大牲畜的飼養(yǎng)規(guī)模擴(kuò)大，牲畜數(shù)量開始回升，載畜量超載的問題依舊值得關(guān)注，且據(jù)調(diào)研，近些年正藍(lán)旗的耕地及草場多承包給外來人員，這些人以短期的經(jīng)濟(jì)收益為主要目的，在可生產(chǎn)范圍里最大程度的利用草原，忽略草原的休養(yǎng)生息，而通過統(tǒng)計(jì)年鑒發(fā)現(xiàn)人口數(shù)量最多的以農(nóng)牧業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值處于各產(chǎn)業(yè)的末端?？紤]到上述情況，本研究認(rèn)為正藍(lán)旗沙漠化治理的重點(diǎn)在于約束人類活動(dòng)，制定科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，規(guī)范旅游業(yè)發(fā)展，將工業(yè)轉(zhuǎn)型為清潔生產(chǎn)模式，規(guī)范農(nóng)牧民生產(chǎn)活動(dòng)，逐步取消農(nóng)牧業(yè)承包，將傳統(tǒng)農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，打造特色農(nóng)牧業(yè)副產(chǎn)品，通過產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，輔以科學(xué)有效的治沙手段，阻止正藍(lán)旗沙漠化的發(fā)展，恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

5 結(jié)論

筆者基于正藍(lán)旗近30年的Landsat遙感影像數(shù)據(jù)，結(jié)合降雨量、平均氣溫及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以沙漠化指數(shù)作為表征指數(shù)，采用Theil-Sen趨勢度分析方法、Spearman相關(guān)性分析等方法，分析了研究區(qū)沙漠化時(shí)空變化規(guī)律及其影響因素，得到了如下結(jié)論。

1)近30年正藍(lán)旗沙漠化程度在加重，沙漠化從西北部向全旗推進(jìn)，且在此過程中經(jīng)歷了4度演化：1985—1989年沙漠化從西部開始擴(kuò)張，程度加重；1989—2000年沙漠化繼續(xù)擴(kuò)張但是嚴(yán)重程度減輕；2000—2004年沙漠化收縮，程度減輕；2004—2015年沙漠化逆轉(zhuǎn)，沙漠化程度加重，再次擴(kuò)張。

2)1985—2015年正藍(lán)旗沙漠化主導(dǎo)趨勢為非顯著變化趨勢，面積占比69.92%，在顯著變化趨勢中，上升趨勢面積總占比18.46%，主要位于東部，下降趨勢面積總占比11.62%，主要位于西部。

3) 近30年正藍(lán)旗沙漠化的發(fā)展是氣候因素和人類活動(dòng)因素疊加的結(jié)果，氣候與沙漠化的相關(guān)性在空間上以非顯著相關(guān)為主表明氣候不是該區(qū)沙漠化變化最主要的原因，最主要原因?yàn)槿祟惢顒?dòng)，且載畜量是最關(guān)鍵的人類活動(dòng)因素，此外氣候與人類活動(dòng)的疊加程度在時(shí)空上均有所差異。