库布齐地区土地沙漠化及其防治研究

论文摘要

库布齐沙漠在我国所有沙漠中的地理位置上处于最东端,该沙漠东西横跨干旱和半干旱两个自然地带,具有沙漠和沙地过渡的交错分布特性。特别是处于半干旱地带的部分沙漠具有典型性、特殊性和复杂性,深入研究其土地沙漠化形成过程、发生机理、景观动态、空间格局变化以及形成动因和综合防治技术等科学问题,不仅在理论上具有重要意义,而且在沙漠化治理实践中也具有指导性。本项研究采用野外调查、社会经济数据收集与室内分析相结合的路线。野外调查主要包括土壤与植被调查、土地利用现状调查和沙漠化治理模式调查,室内分析主要包括不同土壤、生物（藻菌类）样品的分析鉴定和遥感影像解译以及库布齐地区沙漠化动态、驱动机制、沙漠化治理优化模式等的综合分析。研究结果表明:（1）库布齐沙漠中东部地区土地沙漠化形成机制是自然和人为因素共同作用形成的。导致土地沙漠化形成的主要因素按重要次序依次为景观多样性>景观优势度>景观均匀度>景观分维数>农田开垦指数>牧压强度>人口密度。通过多因素建模综合分析发现在1995-2000年沙漠化扩展期,景观多样性、景观优势度、景观均匀度的贡献率分别为45.16%、33.28%和12.37%,三者累计贡献率达到90.81%。在2000-2003年沙漠化逆转期,景观多样性、景观优势度的贡献率分别为75.90%和14.52%,二者累计贡献率高达90.42%。（2）该区土地沙漠化从1987年到2003年之间呈下降趋势。从沙漠化土地形成的空间分布格局分析,沙漠化发生程度在空间上呈现出明显区域差异性和复杂性特点。空间分布格局虽具有变化性,但总体上呈缩小减轻态势。（3）在1995-2000年沙漠化扩展期,景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数与沙漠化过程之间存在着较密切的函数关系,揭示了三者对沙漠化过程的作用机理和影响强度。景观分维数与沙漠化程度之间有较显著的幂函数关系。（4）在2000-2003年沙漠化逆转期,景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数与沙漠化程度和过程关系都存有密切的函数关系。所不同的是景观优势度随沙漠化程度和过程的增加呈负相关下降的趋势。而景观均匀度指数随沙漠化程度和过程的增加呈正相关逐渐增加的趋势。（5）根据沙漠化形成动因,构建了包括微生物治沙在内的创新防治土地沙漠化系统对策框架体系。创建了三种典型治理模式,其中藻类治理模式、菌类治理模式及其

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 库布其地区沙漠化研究现状
• 1.3 发展趋势
• 1.3.1 沙漠化研究与恢复生态学的结合
• 1.3.2 沙漠化研究与景观生态学的结合
• 1.3.3 沙漠化研究与水文生态学的结合
• 1.3.4 沙漠化研究与治理相结合
• 1.4 研究内容与意义
• 1.4.1 库布齐地区土地沙漠化时空动态变化研究
• 1.4.2 库布齐地区土地沙漠化过程与形成机制研究
• 1.4.3 库布齐地区土地沙漠化形成因素研究
• 1.4.4 库布齐地区土地沙漠化综合防治技术研究
• 1.5 研究方法、技术路线及论文的主要创新点
• 1.5.1 研究方法
• 1.5.2 技术路线
• 1.5.3 拟解决的关键问题
• 1.5.4 本研究独创或新颖之处
• 2 研究区概况
• 2.1 地质、地貌基础
• 2.2 人类活动对土地沙漠化形成的影响
• 2.3 库布齐地区生态环境特征
• 2.3.1 气候条件
• 2.3.2 水文状况
• 2.3.3 土壤
• 2.3.4 植被
• 2.4 库布齐地区社会经济概况
• 2.4.1 人口与土地利用变化
• 2.4.2 载畜量变化
• 3 研究方法
• 3.1 研究区TM 图像的处理及土地利用变化研究
• 3.2 研究基本单元的确定
• 3.3 沙漠化影响因子的选择与量化
• 3.4 景观指数的选择
• 3.4.1 景观多样性指数（H）
• 3.4.2 景观优势度指数（D）
• 3.4.3 景观均匀度指数（E）
• 3.4.4 景观分维数（FL）
• i）'>3.4.5 斑块破碎化指数（FN_i）
• i）'>3.4.6 土地利用变化指数（LU_i）
• 3.5 气象因子和社会经济状况的统计方法
• 3.6 综合防沙治沙技术研究方法
• 4 库布齐地区沙漠化动态
• 4.1 库布齐地区沙漠化动态总体趋势分析
• 4.1.1 沙漠化程度与过程
• 4.1.2 沙漠化程度的空间分布特征
• 4.2 库布齐地区景观结构变化分析
• 4.2.1 区域景观的变化分析
• 4.2.2 基于主要斑块类型动态特征分析
• 4.3 基于土地利用转化过程的分析
• 4.3.1 1987 -1995 年土地利用变化特征
• 4.3.2 1995-2000 年土地利用变化特征
• 4.3.3 2000 -2003 年土地利用变化特征
• 4.4 小结
• 5 库布齐地区土地沙漠化形成因素解析
• 5.1 土地沙漠化形成的人为因素解析
• 5.1.1 人口密度对沙漠化的影响
• 5.1.2 农业生产活动对沙漠化的影响
• 5.1.3 畜牧业生产活动对沙漠化的影响
• 5.2 景观结构的影响因素解析
• 5.2.1 景观多样性对沙漠化的影响
• 5.2.2 景观优势度对沙漠化的影响
• 5.2.3 景观均匀度对沙漠化的影响
• 5.2.4 景观分维数对沙漠化的影响
• 5.3 土地沙漠化形成的气候因素解析
• 5.3.1 库布齐地区气候变化与土地沙漠化动态关系
• 5.3.2 库布齐地区土地沙漠化形成的气候因素分析
• 5.4 土地沙漠化形成的综合因素解析
• 5.4.1 沙漠化发展过程中综合因素解析
• 5.4.2 沙漠化逆转过程中综合因素解析
• 5.5 小结
• 6 沙漠化系统防治对策
• 6.1 防治理论
• 6.1.1 遵循的理论基础
• 6.1.2 防治思路
• 6.1.3 防治原则
• 6.2 防治目标
• 6.3 沙漠化防治景观生态类型区划
• 6.3.1 景观生态区划原则
• 6.3.2 景观生态区划依据
• 6.3.3 景观生态区划类型和分区防治方向
• 6.4 防治系统对策
• 6.4.1 生物措施
• 6.4.2 工程措施
• 6.4.3 化学措施
• 6.5 小结
• 7 沙漠化土地典型治理模式
• 7.1 近自然林业治理模式
• 7.1.1 研究地点概况
• 7.1.2 近自然林业防沙治沙技术模式
• 7.1.3 效果调查与评价
• 7.2 乔灌草藻复合治理模式
• 7.2.1 培养藻类生物结皮意义
• 7.2.2 模式的建立
• 7.2.3 效果分析
• 7.3 菌类复合治理模式
• 7.3.1 意义
• 7.3.2 模式建立
• 7.3.3 效果分析
• 7.4 小结
• 8 结论和讨论
• 8.1 结论
• 8.2 讨论
• 参考文献
• 导师简介
• 个人简介
• 在校发表论文
• 致谢