气候变化对宁夏引黄灌溉区沙漠化影响的风险评价研究

摘要

长期以来，气候变化和沙漠化防治一直是人类社会密切关注讨论的热点问题，第四次全国沙漠土地普查及调研（2014）结果显示，我国有262.2万平方公里的土地正在受到荒沙化的影响，占据全国国土总面积27.4%，危及人口约4亿余，造成的社会直接经济损失达541亿元，沙漠化的防治和评估研究迫在眉睫。理解近几十年沙漠化的形成演变机制、气候变化与沙漠化之间的关系、以及预测未来一定时间尺度内沙漠化可能的发展状态，对提出沙漠化缓解措施意义重大。 基于此目的，本文选取位于宁夏回族自治区西北部的引黄灌溉区（主要包括银川平原和中卫盆地）作为沙漠化的典型研究区域，基于3S技术，观测过去40年宁夏引黄灌溉区沙漠化时空变化情况，评估气候要素对沙漠化的影响水平，基于沙漠化表征数据和过去30年气候要素数据，对未来30年不同气候情景模式下由气候变化可能引起的沙漠化风险进行预测。得出以下几点主要结论： （1）过去40年间，宁夏引黄灌溉区沙漠化发展情况整体改善，总的来说沙漠化面积逐渐减小，非沙漠化面积呈增加的态势。1975-1985年，沙漠化土地逆转，逆转速率为-128.92km2/10a；1985-1995年，沙漠化土地面积增加，变化速率为257.95km2/10a；1995-2005年沙漠化土地又发生逆转，且逆转强度明显增大，为-1006.3km2/10a；2005-2015年沙漠化土地面积增加，变化速率为79.11km2/10a，但是总体相比于 1975、1985 年的沙漠化面积仍然是处于改善状态。1995-2005年间沙漠化整体逆转态势在过去40年间最强。重度沙漠化土地在1985-1995年间减少的面积最多，为-71.37km2/10a ，然而在 1995-2005 年间又回弹发展了193.4km2，并且在2005-2015年间继续保持增长。由研究区内部沙漠化程度分布差异，得出在宁夏引黄灌溉区整体沙漠化等级偏高，中度和重度沙漠化大多分布在研究区四周边缘地区，内部地区受黄河流经的影响，沙漠化程度较低。 （2）分析过去三十年宁夏引黄灌溉区的气候变化特征，研究区年积温一直保持整体上升趋势，银川平原增幅高于中卫盆地；年降水量的变化分布与区域的植被覆盖情况有较高的相似性，沙漠化程度低的银川平原降水增幅明显高于中卫盆地；和年积温、年降水量变化相比，年平均风速变化整体幅度很小，对沙漠化的发生发展影响不大。 根据年积温、年降水量和年平均风速三种气候要素与NDVI的相关性分析得出，在30年尺度上，除年积温之外，年降水和年平均风速与NDVI的相关性都较低，但是在十年尺度上相关性较高。 （3）未来三十年，不同气候变化情景下，宁夏引黄灌溉区沙漠化风险空间分布表现特征不同：无沙漠化风险的土地面积在RCP2.6情景下位于较高水平，RCP2.6与RCP4.5表现出较高的相似性，高风险沙漠化的土地面积在RCP4.5情景下达到最大值，RCP8.5各风险等级沙漠化面积介于其他气候情景的中间水平。

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