基于沙漠边缘裸地边界线变化的沙漠化过程动态演变研究

The Tarim Basin in Xinjiang ischaracterized by rare precipitation, vast desert and sparse vegetation, and has an extremely xeric vulnerable ecological environment.The Taklamakan Desert, which is the China’s largest mobile desert, also finds its home base in this region.Natural vegetation in the desertedge ties the soil, air and water etc., which is the natural ecological barrierto maintain thesustainable development ofoasis in the Tarim Basin. Vegetation dynamics are highly sensitiveto global climate change and human activities. Based on the GIMMS data, combined the field research and remote sensing interpretation, this project analyzing the evolutions of natural vegetation and bare desert boundary, discussing the coupling relationships betweennatural vegetation and bare boundary, and interpreting the desertificationprocesses. Construct the LPJdynamic vegetationmodel to clarify the driving factors and mechanismof climatic factors and soil moisture conditions on natural vegetation. Besides, constructing the PDSI calculated model to quantify the contribution of heat and moisture, explaining the driving force of the desertification process under the influences of single meteorological factor and multi-meteorological factors. This is understanding will then lay a scientific basis for the ecological safety andsustainable development of oasis in the Tarim Basin, also for the construction ofecological progressin the silk road economic belt.

新疆塔里木盆地以荒漠为主体，以降水稀少、沙漠广袤、植被稀疏为特征，分布着我国最大的流动性沙漠—塔克拉玛干沙漠。沙漠边缘的天然植被是联结土壤、大气和水分等要素的自然纽带，是维护塔里木盆地绿洲可持续发展的天然生态屏障，对气候变化及人类活动响应极为敏感。本项目拟结合GIMMS全球数据集，采取野外实地考察与遥感解译相结合的手段，重点研究塔里木盆地沙漠边缘天然植被变化与裸地边界的时空演变规律，探讨裸地线与荒漠植被变化的耦合关系，研判沙漠化演变过程及趋势；构建LPJ动态植被模型，阐明气候要素及土壤水分（干旱程度）条件变化对天然植被的影响，分析其驱动因素和影响机制；构建干旱指数（PDSI）计算模型，辨析热量和水分对干旱的贡献率，从单气象因子和多气象因素综合作用的不同角度解析影响沙漠化进程的驱动力，旨在为塔里木盆地绿洲生态安全与绿洲经济的可持续发展提供科技支撑，服务于丝绸之路经济带生态文明建设的宏伟目标。

新疆塔里木盆地是“一带一路”战略中丝绸之路经济带的核心区，丰富的自然资源和极端脆弱的自然环境交织，分布着我国最大的流动性沙漠—塔克拉玛干沙漠。荒漠-绿洲过渡带中的天然植被是联结土壤、大气和水分等要素的自然纽带，是维护塔里木盆地绿洲可持续发展的天然生态屏障，对气候变化及人类活动响应极为敏感。本项目拟结合本项目拟结合3S技术，采取野外实地考察与遥感解译相结合的手段，重点研究塔里木盆地荒漠-绿洲过渡带空间分布范围的界定，探讨荒漠-绿洲过渡带脆弱生态时空变化特征；阐明气候要素及人类活动对天然植被的影响，分析其驱动因素和影响机制；采用遥感荒漠化监测方法，阐明土地利用空间格局变化过程中荒漠化的动态演变特征，探讨应对荒地遍垦，垦后撂荒的荒漠化过程的对策。从绿洲与荒漠系统耦合的视角，进一步探讨研究区水土资源的合理配置与优化，为政府科学合理的制定“丝绸之路经济带”战略决策提供参考。. 本研究以土地利用/覆被变化为出发点，在全球变暖和人类活动共同作用下，土地利用/覆被变化影响着水资源的空间分布，同时也改变了人口、经济的重心迁移和生态服务价值的变化，对社会经济的发展和生态环境质量有着重要影响。利用AVHRR-GIMMS 全球数据集，提取沙漠边缘植被NDVI 的信息，解析塔里木盆地荒漠植被NDVI 时空动态变化，分析塔里木盆地土地利用结构变化与沙漠化相互转变过程，揭示水分限制条件下的植被覆盖空间格局变化规律。分别对近30 年来荒漠植被NDVI 及植被覆盖度变化趋势，土地利用结构变化与荒漠化相互转变过程以及荒漠植被变化的显著性及空间差异规律。重点开展沙漠边缘裸地边界线与天然植被覆盖度变化研究，研判土地利用时空演变过程及趋势，分析其主要驱动因素，为塔里木盆地绿洲生态安全与可持续发展提供科技支撑。