晋西北地区土地沙漠化的成因及其防治研究

摘要

土地沙漠化(Aeolian desertification,AD)作为当前一个重要的生态环境问题,引起了国际组织、各国政府、专家学者的高度关注。晋西北地区是我国北方农牧交错带的一个组成部分,地处京津地区西部和上风向,生态环境脆弱,土地沙漠化问题由来已久。通过研究晋西北地区的土地沙漠化问题,不仅可以极大地改善晋西北地区的生态环境,保障京津地区的生态安全,而且可以丰富北方农牧交错带的沙漠化研究理论。
　　本研究在野外调查的基础上,分析晋西北地区土地沙漠化的地理背景;借助3S(RS, GIS,GPS)技术,解译晋西北地区1991,1995,2000,2006和2010年的TM影像,利用统计方法和转换矩阵等分析晋西北地区1991—2010年土地沙漠化的动态变化;收集1961—2010年晋西北地区的自然和社会经济数据,建立指标数据库,采用数学方法定量研究晋西北地区土地沙漠化的形成原因;采用生态经济损益核算方法,估算2010年晋西北地区土地沙漠化的经济损益;按照区划原则和方法,选取区划指标,对晋西北地区沙漠化土地进行区划,并根据不同区域的沙漠化特点,构建防治模式。论文以数理统计方法为手段,以定量研究为主线,主要取得以下成果和结论：
　　⑴从土地沙漠化的概念演进、评价体系、研究手段、成因机制、治理模式和研究趋势等方面分析、比较了国内外研究进展。研究结果表明,国外侧重于全方位、综合性研究土地沙漠化,国内重点研究土地沙漠化的过程、机理。但晋西北土地沙漠化在长期监测、动态变化、成因量化分析、防治模式等方面缺乏深入研究。
　　⑵晋西北地区特殊的地理位置、独特的环境条件,造就了脆弱性、过渡性的区域特点,再加上悠久的开发历史、强烈的人类活动,这为晋西北地区土地沙漠化的发生和发展创造了环境条件。
　　⑶将晋西北地区土地沙漠化分为轻度、中度、重度和极重度,解译TM影像得出1991,1995,2000,2006和2010年晋西北土地沙漠化面积分别为13361.97,13577.90,14051.06,13612.81,12318.33 km2,呈现“扩展—逆转”的变化趋势,1991—2000年扩展速率为68.91 km2/a,2000—2010年逆转速率为173.27 km2/a,极重度沙漠化土地变化程度(6.39％)变化最小,偏关、河曲、保德、五寨、朔城5县区动态变化较大,左云、右玉、平鲁、神池4县区动态变化较小。
　　⑷利用统计方法和数学模型分析了1961—2010年晋西北地区的自然和社会经济数据,晋西北土地沙漠化成因的定量研究结果表明,1991—2000年晋西北土地沙漠化扩展的主要原因是人为因素,其中人口数量、耕地面积、牲畜数量占主导地位。2001—2010年晋西北土地沙漠化逆转的原因是人为因素和自然因素的综合作用,人为因素的贡献大于自然因素。
　　⑸采用生态经济损益核算方法,选取估算参数,2010年晋西北土地沙漠化带来的直接经济损失约为23.92×108元,占晋西北地区2010年GDP的5.14%,农业增加值的47.35%,人均负荷值为1464.16元/人;土地沙漠化给晋西北地区造成的间接经济损失在107.46×108元以上。
　　⑹遵循区划方法和原则,选取区划指标,将晋西北土地沙漠化分为3个一级区(即:西部土地沙漠化严重区、东部土地沙漠化逆转区、南部土地沙漠化稳定区),7个亚区。针对不同亚区的自然、社会经济、沙漠化等特点,从防治思路、主要技术措施、成效及适宜推广区等方面构建了晋西北土地沙漠化不同亚区的防治模式。

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第一章 土地沙漠化的研究进展与研究意义

1.1研究背景

1.2研究进展

1.3研究内容

1.4研究意义

第二章 晋西北地区土地沙漠化的地理背景分析

2.1晋西北土地沙漠化的自然地理背景

2.2晋西北土地沙漠化的社会经济背景

2.3晋西北地区的环境特点

2.4本章小结

第三章 晋西北地区土地沙漠化的动态变化分析

3.1遥感影像的选择与处理

3.2晋西北土地沙漠化的动态变化

3.3本章小结

第四章 晋西北地区土地沙漠化的形成原因分析

4.1研究方法和数据来源

4.2晋西北土地沙漠化的自然原因

4.3晋西北土地沙漠化的人为原因

4.4 晋西北土地沙漠化形成因素的累加分析

4.5 晋西北土地沙漠化形成因素的定量分析

4.6 本章小结

第五章 晋西北地区土地沙漠化的经济损益分析

5.1资料来源及研究方法

5.2晋西北土地沙漠化经济损益的定性描述

5.3晋西北土地沙漠化经济损益的定量分析

5.4 本章小结

第六章 晋西北地区土地沙漠化的区划与防治分析

6.1晋西北土地沙漠化的区划步骤

6.2晋西北土地沙漠化的区划结果与防治模式

6.3本章小结

第七章 结论与讨论

7.1结论

7.2讨论

参 考 文 献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢