干湿交错区与农牧交错带空间关系及原因分析

The dry-wet zone and agro-pastoral zone are the two important ecotones in China. They are the most sensitive to climate change and human activities. It is important to have a research on the relationship between the dry-wet zone and agro-pastoral zone, which have a meaning to guide production activities and national policy (returning farmland to grassland, returning farmland to forest and urban planning, etc.) There are rare research about the definition of the dry-wet zone and analysis on the relationship with agro-pastoral zone. In this project, based on the data including climate, topography, MODIS products and the land use data, we study the boundary definition of the dry-wet zone using threshold value determination method. Spatial autocorrelation analysis and Spatial Clustering Analysis methods are used to define the agro-pastoral zone in 2010. And we also study the temporal and spatial changes. Also we firstly explore the spatial relationship of the two ecotones and their reasons. The main innovation points are as follows: (1) We will define the range of dry-wet zone based on climate data. (2) We will firstly define the range of agro-pastoral zone in 2010，basing on the land use data and the method of spatial autocorrelation analysis. (3)The study will firstly have research on the relationship and their reasons between dry-wet zone and agro-pastoral zone.

干湿交错区和农牧交错带是我国很重要的两个生态脆弱带，对气候变化和人类活动加剧的反应最为敏感，研究两者空间关系便于指导研究区内的生产活动和国家政策（退耕还草，退耕还林和城市规划等）。目前在干湿交错区的范围界定以及与农牧交错带的空间关系方面研究不足。项目以气象数据、地形数据、MODIS数据和土地利用数据为基础，利用阈值识别方法界定中国干湿交错区，并利用空间自相关分析和空间聚类分析界定2010年农牧交错带，分析两个交错区时空动态变化，并研究两个交错区的空间关系以及其原因。项目主要创新点包括：（1）基于气象指标划分干湿交错区。（2）基于土地利用数据，根据空间自相关方法界定2010年全国农牧交错带。（3）首次研究干湿交错区与农牧交错带在空间上的关系，并探讨其原因。

干湿交错区和农牧交错带是我国很重要的两个生态脆弱带，对气候变化和人类活动加剧的反应最为敏感。目前在干湿交错区的范围界定以及与农牧交错带的空间关系方面研究少见。项目以气象数据、地形数据、MODIS数据和土地利用数据为基础，利用阈值确定方法界定中国干湿交错区，并利用空间自相关分析和空间聚类分析界定2010年农牧交错带，分析两个交错区时空动态变化，并研究两个交错区的空间关系以及其原因。研究结果表明：全国干湿趋向于干旱，东北地区趋向于干旱，北疆地区趋向于湿润，不同年代呈现干湿波动性规律，80年代为湿润时期，90年代为极端干旱时期，半干旱区范围明显增加并往东南移动。根据气象指标（年平均降水量（300-450mm）、干燥度指数（0.2-0.5）和降水效率指数（8-23））划分干湿交错区，20世纪80年代末到2010年干湿交错区从西北向东南移动，东北地区移动距离大，干旱化严重。基于2010年土地利用类型-耕地和草地，在多重分形理论基础上，计算10km耕地和草地百分比栅格数据，基于空间自相关和空间聚类分析方法，划分2010年10km农牧交错带栅格数据。20世纪80年代末、2000年、2010年10km农牧交错带栅格数据的面积减小，由东往西移动，东北地区变化最为剧烈，近10年移动变化剧烈。分析干湿交错区与农牧交错带的空间关系，在空间生成三类区域；三类区域产生的基本原因有自然因素和人类活动因素两个方面，其中大于等于10℃的积温、DEM、人口密度、人口数量、GDP等对区别区域的影响最大。北方干湿交错区比北方农牧交错带动态变化大；北方干湿交错区往东北方向移动，北方农牧交错带往西南方向移动，移动反向相反；干湿对农牧交错带动态变化影响较小，耕地和草地对农牧交错带动态变化的影响更大，人类活动的作用已经大于气候干湿对农牧交错带的影响。项目为生态脆弱区的生态环境保护提供了理论基础。本项目资助发表学术论文11篇（其中SCI检索2篇，CPCI-S会议检索1篇，北大中文核心和CSCD检索6篇）。