热比亚·依马尔
摘 要 和田地区位于中国最大流动沙漠——塔克拉玛干沙漠的南部,是我国沙漠化危害最严重的地区之一。本文选取了该地区遭受沙漠化最严重的皮山县作为研究区,对其进行了沙漠化机理动态分析。沙漠化是自然因素与人为因素的耦合作用下形成的,其中,自然因素的影响是缓慢的,是沙漠化形成和集中分布的基础,而人为因素的影响会加快其进程,是沙漠化扩散的主要动力。
关键词 皮山县 沙漠化 slope MODIS
中图分类号:X171 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2016.10.068
Abstract Hotan Prefecture is located in Chinas largest mobile desert - the Taklimakan Desert of southern, is one of the regions with the most serious sandy desertification hazard in China. This paper selects the region suffered the most serious desert Pishan County as the study area, the were desertification dynamic mechanism analysis. Desertification is formed under the coupling effects of natural factors and human factors. Among them, the influence of natural factors is slow, desertification formation and centralized distribution, and the influence of human factors will accelerate its process, and it is the main motive force of the spread of desertification.
Keywords Pishan Country; desertification; slope; MODIS
0 引言
沙漠化是自然因素(以气候因素为主)与人为因素的耦合作用下形成的,其中,自然因素的影响是缓慢的,是沙漠化形成和集中分布的基础,而人为因素的影响会加快其进程,是沙漠化扩散的主要动力。
1 自然因素
1.1 气温
图1显示的是皮山县2000~2009共10年间的月平均气温走势图,从图中可看出在这10年期间,皮山县气温未发生大幅度的变化,其变化曲线基本一致。然而,因为皮山县属于典型的大陆性暖温带区,据统计,皮山县一年内极端最高气温高达41.0℃,一年内平均有91天最高气温保持在30℃以上。从以上资料可判断得出,皮山县沙漠化现象虽然不是因为气温的大幅度变化引起的,但与其本身就有的高温气候特征脱不了干系。
1.2 降水与蒸散发
图2显示的是皮山县2000~2009共10年间的年总降水量,从图中可看出在这10年间皮山县降水量普遍很低,年平均降水量为55.28mm,最大值出现在2005年,往后则呈直线大幅度减少。蒸散发量是有关月平均气温的一个函数,从图1中可看出,在这10年间皮山县月平均气温未出现大幅度变化,因此可以说在这期间蒸散发也没有发生变化。由此可断言,皮山县高蒸散发造成了区域内土壤含水量的降低,致使植被长期处于生理干旱,另外,因为一年平均只有55.28mm的降水量,最终加快了沙漠化的进程。
1.3 植被
为了体现出研究区内地表植被的空间变化方向,本文利用2000~2009共10年的生长季MODIS全球250m分辨率归一化植被指数16天(8.13~8.29)合成数据产品,计算得到研究区地表植被随时间变化的斜率(Slope),相关公式如下:
上式中,代表的是年份,在本文研究中取值为1~10;代表的是第年的值; 代表的是2000~2009共10年的平均值;代表的是自变量(年份),即2000~2009,为了方便起见,用代号1~10表示年份,这不会影响计算结果,因此可取值为5.5。利用上述几项常数,对式(1)进行简化,结果如下:
首先通过式(2)计算得到皮山县2000~2009共10年间地表植被的变化Slope指数图,其次利用ArcGIS的重分类功能,对获取的Slope指数图进行分级,从而探讨地表植被的空间变化特点。图3显示的是通过自然间断法分类得到的2000~ 2009年共10年间皮山县地表植被变化趋势等级分布图。
从表3可看出,在2000~2009共10年间,皮山县2018.75km2的地表发生了不同程度的植被增加,占皮山县总面积的5.04%,而有9064.25km2的地表植被发生了不同程度的退化,占皮山县总面积的22.64%,是植被增加面积的4.5倍。
1.4 风与风向
经过统计计算得出,2000~2009共10年间皮山县月极大风速的平均值为12.11m/s,相当于6级强风。下图4显示的是2000~2009共10年间皮山县月极大风速16方向风向频率累计分布,图中可看出,在16个风向中,西西北方向的频率最高,其次是西北和西风,均为从塔克拉干沙漠方向刮来的。
风速越大越频繁,对土地的风蚀作用越强,更容易导致沙漠化,而随风一起从塔克拉玛干方向刮来的沙尘暴以风沙流的方式掩埋低矮植被、农田等,同时还刮蚀地皮,使植被与农作物的根系裸露,最终加剧了皮山县植被的退化并加快了沙漠化的进程。
2 人为因素
根据皮山县统计局2010年第六次人口普查数据公报,皮山县常住总人口数为258210人,与2000年的第五次人口普查资料相比较,10年间一共增加了42186个人,年平均增长率为1.95%;2012年皮山县牲畜存栏达到53.96万头,与2005年的46.27万头相比增长了7.69万头,年增长率为2.37%。人口与牲畜数量的不断增加,增大了对现有土地的压力,环境压力也持续增大,地表植被因过牧、过樵等原因而逐渐退化,也加快了沙漠化的进程。
3 结论
经过对皮山县沙漠化机理的动态分析,发现对皮山县沙漠化影响最显著的除了皮山县固有的、特殊的气候类型外,还有低降水量、高蒸散发、地表植被的大面积退化和人口的大幅度增长等。
参考文献
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