■ 程東林/王 雯,2/何 坤/劉芳堉

（1.甘肅省自然資源規(guī)劃研究院西部生態(tài)脆弱區(qū)土地利用研究中心，蘭州 730000；2.北京師范大學(xué)防沙治沙教育部工程研究中心，北京 100875）

0 引言

土地荒漠化作為嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題之一，是人類不合理活動與脆弱的生態(tài)環(huán)境相互作用下，形成以風(fēng)沙活動為主要標(biāo)志的土地退化過程[1]。根據(jù)第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果，全國荒漠化土地面積達(dá)261.16萬km2,占到了全國土地總面積的27.2%[2]。土地荒漠化嚴(yán)重影響著干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，威脅著人類的生存和發(fā)展[3-5]，國內(nèi)外學(xué)者高度關(guān)注這一問題。因此，對土地荒漠化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，全面掌握土地荒漠化的變化規(guī)律，探明土地荒漠化過程中驅(qū)動力的作用機(jī)理，對有效開展土地荒漠化的防范和治理具有至關(guān)重要的意義。

目前，土地荒漠化已經(jīng)成為學(xué)者們研究的重要課題，且在土地荒漠化識別和監(jiān)測方面的研究已取得了明顯進(jìn)展。在土地荒漠化監(jiān)測方法方面，從早期的構(gòu)建荒漠化綜合評價(jià)指標(biāo)體系[6]、遙感影像目視解譯[7-8]逐漸發(fā)展為以遙感為技術(shù)手段，利用植被指數(shù)[9]、光譜特征[10]，以及構(gòu)建Albedo-NDVI特征空間[11]的方法多元監(jiān)測土地荒漠化的動態(tài)變化。在開展土地荒漠化監(jiān)測時(shí)，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境與人類活動是影響土地荒漠化的重要驅(qū)動力。如：胡云峰等[12]發(fā)現(xiàn)自然條件、人類活動干擾是土地荒漠化的重要影響因素。劉英等[13]通過對黃土高原地區(qū)土地荒漠化進(jìn)行遙感分析，發(fā)現(xiàn)荒漠化與降水量和氣溫密切相關(guān)。然而目前學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)僅是對土地荒漠化面積變化和空間位置分布等動態(tài)變化的監(jiān)測，對長時(shí)間序列的土地荒漠化變化過程中，多種因素共同作用下土地荒漠化的驅(qū)動機(jī)制關(guān)注較為薄弱。祁連山地區(qū)位于高寒山區(qū)和干旱荒漠區(qū)過渡帶，土地荒漠化問題十分突出。而我國土地荒漠化研究主要集在北方干旱半干旱地區(qū)[14-15]和喀斯特地區(qū)[16]的森林和草地系統(tǒng)的研究上[17-19]，對于祁連山地區(qū)土地荒漠化問題的研究還相對較少。

祁連山地區(qū)是青藏高原前緣地區(qū)之一，是中國“兩屏三帶”生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中的關(guān)鍵區(qū)域，也是河西走廊綠洲城市的生命之源。祁連山地區(qū)土地荒漠化問題關(guān)乎中國西北地區(qū)乃至全國生態(tài)安全?；诖耍疚幕?000—2020年遙感數(shù)據(jù)，以甘肅省張掖市為例，對祁連山地區(qū)土地荒漠化進(jìn)行長時(shí)間序列監(jiān)測，以歸一化植被指數(shù)指標(biāo)表征土地荒漠化，揭示土地荒漠化時(shí)空格局演變特征，并運(yùn)用地理加權(quán)回歸模型識別土地荒漠化變化驅(qū)動機(jī)制，藉此為土地荒漠化問題研究提供新方法，同時(shí)也期望能為祁連山地區(qū)防護(hù)土地荒漠化，改善和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

張掖市位于我國西北地區(qū)、甘肅省西北部、河西走廊中段，地處97°20′～102°12′E，37°28′～39°57′N，是我國西部地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障；屬冷溫帶干旱和祁連山高寒帶半干旱半濕潤兩種氣候類型，年平均氣溫4.1～8.3℃，年平均降水量112.3～354.0mm。2020年，張掖市下轄1區(qū)5縣，人口為113萬人；土地總面積約4.2萬km2。張掖市擁有祁連山和黑河濕地兩個(gè)國家級自然保護(hù)區(qū)，祁連山國家級自然保護(hù)區(qū)76%的面積在張掖市境內(nèi)，因此，以張掖市為例研究祁連山地區(qū)土地荒漠化具有代表性。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本文選取了遙感、土地利用、地形、氣象和社會經(jīng)濟(jì)等多源數(shù)據(jù)。其中，2000、2005、2010、2015、2020年的遙感影像數(shù)據(jù)來源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺（http://www.resdc.cn），空間分辨率為1km。氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn)，利用Matlab編寫程序，計(jì)算年均氣溫和降水量氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)。30m分辨率的數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)主要來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(http://www.resdc.cn)，在ArcGIS10.2中利用重分類和按掩膜提取等工具，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于相應(yīng)年份的《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《張掖市統(tǒng)計(jì)年鑒》。人工造林和放牧活動等數(shù)據(jù)從國家林業(yè)和草原局網(wǎng)站(http://www.forestry.gov.cn/)收集整理獲取，主要用于分析人類活動的影響。

1.3 研究方法

1.3.1 時(shí)間序列重構(gòu)方法

由于遙感影像獲取時(shí)受云和大氣的影響很大，需對NDVI時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪和平滑處理，利用S-G濾波法對NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列重構(gòu)去除噪聲[20]，首先在曲線重構(gòu)過程中采用Spike Method剔除原始NDVI曲線的無效點(diǎn)，然后在原始NDVI數(shù)據(jù)上構(gòu)建窗口，最后通過對原始NDVI時(shí)序數(shù)據(jù)窗口平滑實(shí)現(xiàn)對整條曲線的擬合[21-22]。參考吉珍霞等[23]人的研究和反復(fù)測試，設(shè)置窗口大小為3，有理多項(xiàng)式次數(shù)為3。公式為：

式中，Yj為擬合之后的序列數(shù)據(jù)，Yj+1為原始序列數(shù)據(jù)，Ci為濾波系數(shù)，N為滑動窗口的大小(2m+1)，m為1/2的滑動窗口，i為年期影像。

1.3.2 植被覆蓋度

歸一化植被指數(shù)指標(biāo)用于表征土地荒漠化的變化程度，由于植被指數(shù)與植被覆蓋度有較好的相關(guān)性，可以用歸一化植被指數(shù)（NDVI）來計(jì)算植被覆蓋度。根據(jù)像元二分模型理論，可以認(rèn)為一個(gè)像元的NDVI值是由綠色植被部分貢獻(xiàn)的信息與無植被覆蓋部分貢獻(xiàn)的信息組合而成，植被覆蓋度可根據(jù)以下公式獲得：

式中，NDVI表示歸一化植被指數(shù)，NIR表示近紅外波段的反射率，RED表示紅波段的反射率。

式中，F(xiàn)C表示植被覆蓋度，NDVIveg表示純植被像元的NDVI值，NDVIsoil表示完全無植被覆蓋像元的NDVI值。

1.3.3 土地荒漠化動態(tài)分析

土地荒漠化的動態(tài)變化采用凈變化率（LDR）表征土地荒漠化面積總量的變化，反映土地荒漠化面積的增減趨勢。公式為：

式中，LDRi代表第i個(gè)單元土地荒漠化面積變化的凈變化率，Dni和Dmi分別代表研究基期和末期第i個(gè)研究單元的土地荒漠化面積。

1.3.4 地理加權(quán)回歸模型

GWR模型是在普通線性回歸模型的回歸參數(shù)中嵌入數(shù)據(jù)的地理空間位置[24]，模型公式為：

式中，（ui，vi）為第i個(gè)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)；βk（ui，vi）是第i個(gè)采樣點(diǎn)的第k個(gè)回歸參數(shù)，x為地理位置的函數(shù)；ε為采樣點(diǎn)i的隨機(jī)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 張掖市土地荒漠化時(shí)空格局

2.1.1 荒漠化土地面積變化特征

采用土壤風(fēng)蝕調(diào)查法，結(jié)合植被覆蓋度和沙化土地狀況來評估土地荒漠化程度，將土地荒漠化程度分為輕度、中度、重度與極重度四個(gè)級別，非荒漠化區(qū)土地荒漠化等級為無。其中：將植被蓋度＞50%，基本無風(fēng)沙流活動的土地定義為輕度荒漠化；將30%≤植被蓋度≤50%，風(fēng)沙流活動不明顯的土地定義為中度荒漠化；將10%≤植被蓋度＜30%，風(fēng)沙流動明顯或流沙紋理明顯可見的土地，或植被覆蓋度≥風(fēng)沙流動的風(fēng)蝕殘丘、風(fēng)蝕劣地及戈壁，定義為重度荒漠化；將植被覆蓋度＜10%，幾乎無植被或者有少量植被的沙化土地定義為極重度荒漠化。

由表1可知，2000—2020年張掖市土地荒漠化面積整體呈現(xiàn)下降趨勢，土地荒漠化面積由2000年的39676.09km2下降至2020年的38121.1km2，20年間共減少1554.99km2，年均減少77.75km2。研究期內(nèi)，極重度荒漠化面積變化最為明顯，減少面積為6095.17km2，所占比例由31.28%下降至15.86%，土地荒漠化動態(tài)變化率為-49%；其次為輕度荒漠化面積，共增加2280.63km2，所占比例由24.18%增加至29.56%，土地荒漠化動態(tài)變化率為24%；重度荒漠化面積略微上升，共增加191.70km2，所占比例由30.37%上增加至30.54%；中度荒漠化和未荒漠化面積分別增加2067.85km2和1955.33km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為38%和725%。

表1 張掖市不同時(shí)期荒漠化土地面積變化

2000—2005年，張掖市極重度荒漠化土地面積呈現(xiàn)迅速減少趨勢，研究期內(nèi)共減少1804.75km2，土地荒漠化動態(tài)變化率為-14%，重度荒漠化、中度荒漠化、輕度荒漠化和未荒漠化面積呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了659.9km2、455.12km2、497.36km2和363.91km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為5%、8%、5%和135%。

2005—2010年，張掖市極重度荒漠化和重度荒漠化土地面積呈現(xiàn)減少趨勢，5年間減少面積分別為1651.04km2和22.99km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為-15%和0%；中度荒漠化、輕度荒漠化和未荒漠化土地面積分別呈增加趨勢，面積分別增加489.81km2、824.79km2和617.14km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為8%、8%和97%。

2010—2015年，張掖市極重度荒漠化和未荒漠化土地面積呈迅速增加趨勢，兩類土地面積分別增加365.27km2和494.07km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為4%和39%。重度荒漠化、中度荒漠化和輕度荒漠化面積都呈減少趨勢，減少面積分別為433.23km2、461.23km2和119.17km2，土地荒漠化動態(tài)變化率分別為-3%、-7%和-1%。變化的主要原因是研究期內(nèi)張掖市人口增加了約2.03萬人，耕地面積增加了38.22hm2，建設(shè)用地面積增加了59.5hm2，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動耕地與建設(shè)用地的規(guī)模不斷擴(kuò)大，人為擾動使得生態(tài)環(huán)境惡化，使得極重度荒漠化程度加劇。

2015—2020年，張掖市極重度荒漠化和重度荒漠化土地面積呈現(xiàn)迅速減少趨勢，兩類荒漠化土地面積分別減少3004.65km2和11.98km2，而中度荒漠化、輕度荒漠化和未荒漠化土地面積呈現(xiàn)增加趨勢，三種類型共增加3142.04km2?？梢娺@一時(shí)期祁連山地區(qū)土地荒漠化程度不斷減輕，主要原因是近幾年連續(xù)實(shí)施的三北防護(hù)林、退耕還林、退牧還草等一系列工程，以及先后啟動實(shí)施的小流域治理、水土流失治理、天然林保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程等一系列重點(diǎn)治理項(xiàng)目，對區(qū)域生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)起到積極作用。

2.1.2 荒漠化土地空間變化特征

通過荒漠化土地空間變化特征來看，張掖市土地荒漠化類型主要以重度荒漠化為主，占到研究區(qū)總面積的30%左右。四種類型的土地荒漠化面積大小依次為：重度荒漠化＞輕度荒漠化＞中度荒漠化＞極重度荒漠化。從空間分布情況來看，不同類型的荒漠化土地在研究區(qū)有不同空間分布，極重度荒漠化土地主要分布在研究區(qū)的北部，在張掖市高臺縣和肅南裕固族自治縣境內(nèi)集中分布；重度和中度荒漠化主要分布在研究區(qū)西部及中部地區(qū)；輕度和未荒漠化在研究區(qū)中部和南部鑲嵌分布。

2.1.3 土地荒漠化類型轉(zhuǎn)換特征分析

表2反映了2000—2020年張掖市土地荒漠化類型轉(zhuǎn)換情況，通過對2000年與2020年兩期數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，得到研究區(qū)土地荒漠化轉(zhuǎn)移矩陣。可以看出，研究期內(nèi)各類型荒漠化土地均存在相互轉(zhuǎn)化，相互轉(zhuǎn)化的面積占到張掖市總面積的44.44%，各類型土地荒漠化面積凈轉(zhuǎn)化量由高到低依次為：極重度荒漠化＞輕度荒漠化＞中度荒漠化＞未荒漠化＞重度荒漠化。其中，極重度荒漠化是主要轉(zhuǎn)出者，凈轉(zhuǎn)出量為6406.7km2，主要轉(zhuǎn)為重度荒漠化，轉(zhuǎn)換比例占轉(zhuǎn)出量的87.93%；輕度荒漠化和中度荒漠化是主要的轉(zhuǎn)入者，凈轉(zhuǎn)入量分別為2229.19km2和2078.2km2，主要接受了中度荒漠化和重度荒漠化轉(zhuǎn)入。

表2 2000—2020年張掖市土地荒漠化類型轉(zhuǎn)換 單位：km2

研究期內(nèi)，荒漠化轉(zhuǎn)移類型主要表現(xiàn)為極重度荒漠化→重度荒漠化→中度荒漠化→輕度荒漠化→未荒漠化的轉(zhuǎn)化模式。極重度向重度、重度向中度、中度向輕度、輕度向未荒漠化的轉(zhuǎn)化面積分別為：5717.52km2、4820.32km2、3136.76km2和1875.17km2。極重度荒漠化和重度荒漠化轉(zhuǎn)化為其他類型的面積占到總轉(zhuǎn)出面積的69.07%，其他類型的面積轉(zhuǎn)化為重度荒漠化和中度荒漠化面積占到總轉(zhuǎn)入面積的63.58%。這說明受自然和人為共同影響，張掖市不同類型荒漠化之間發(fā)生了較大規(guī)模的轉(zhuǎn)換，而且是向著好的方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，這也從另一側(cè)面反映了張掖市生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念和各類生態(tài)建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷增強(qiáng)，荒漠化治理取得了顯著成效。

從各類土地荒漠化類型轉(zhuǎn)移的空間分布上來看，極重度荒漠化轉(zhuǎn)化為重度荒漠化主要分布在研究區(qū)的北部和中部，在西部地區(qū)也有少量分布，而重度荒漠化轉(zhuǎn)化為中度荒漠化在研究區(qū)西部、中部和東部都有一定量的分布，重度荒漠化轉(zhuǎn)化為輕度荒漠化和未荒漠化主要集中在研究區(qū)的中部和東南部。

2.2 土地荒漠化的響應(yīng)機(jī)制分析

2.2.1 土地荒漠化影響因子

在影響沙漠化的氣候條件中，氣溫、降水和風(fēng)力狀況與沙漠化的關(guān)系最為密切[25-26]。從圖1中可以看出，近20年，張掖市年降水量為（230±126）mm，在時(shí)間序列上呈現(xiàn)先增加后減少再增加的波動變化趨勢，年平均降水量為176.21mm；年平均氣溫為（14.8±6.7）℃，在時(shí)間序列上呈現(xiàn)波動增長趨勢；與年平均降水和氣溫相比，張掖市年平均風(fēng)速則呈現(xiàn)波動上升趨勢，2016年后年平均風(fēng)速有明顯降緩趨勢。

圖1 2000—2020年張掖市土地荒漠化自然驅(qū)動因子變化情況

人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、耕地面積和荒（沙）地造林面積等人類活動很大程度上影響著土地荒漠化的程度。從圖2中可以看出，近20年中張掖市人口數(shù)量經(jīng)歷了“先增加后減少再增加”的過程，人口數(shù)量由2000年的125.77萬人減少至2020年的123.76萬人，凈減少人數(shù)為2.01萬人，年均人口凈減少率為0.16%。而牲畜數(shù)量呈現(xiàn)單一增加趨勢，研究期內(nèi)牲畜數(shù)量共增加46.34萬只，年均增加2.317萬只。耕地?cái)?shù)量也呈現(xiàn)緩慢增加趨勢，20年間共增加1680km2，年均增長率為8.9%?；模ㄉ常┑卦炝置娣e也呈現(xiàn)波動增加趨勢，研究期內(nèi)共增加2250km2，年均增加1130km2。尤其是2010年以后，荒（沙）地造林面積增加趨勢較為明顯。

圖2 2000—2020年張掖市土地荒漠化人類活動驅(qū)動因子變化情況

2.2.2 土地荒漠化驅(qū)動力分析

選擇年降水量、年平均氣溫、年平均風(fēng)速、牲畜量、耕地面積、人口數(shù)量、荒（沙）地植樹造林面積等7個(gè)指標(biāo)，分析各驅(qū)動因子與土地荒漠化之間的關(guān)系。在線性回歸分析前，對解釋變量之間是否存在多重共線性的問題進(jìn)行了檢驗(yàn)，從檢驗(yàn)結(jié)果看，本文所選取的指標(biāo)中最大的方差膨脹系數(shù)為1.574，容差值為0.635，在可以接受的范圍內(nèi)，所以模型的檢驗(yàn)結(jié)果并不支持變量之間存在多重共線性問題。

在ArcGIS10.2中，利用地理加權(quán)回歸工具進(jìn)行回歸分析。從地理加權(quán)回歸模型估計(jì)結(jié)果可以看出模型的Bandwidth為6.37km，Residual Squares值為1.193，說明該估計(jì)結(jié)果比較接近觀測值。模型估計(jì)結(jié)果中R2為0.895，對R2進(jìn)行校正，得到R2Adjusted值為0.821，可以看出GWR模型的擬合度較好。利用空間自相關(guān)檢驗(yàn)對GWR模型的殘差值進(jìn)行分析，可以看出莫蘭指數(shù)值為0.14，P值為0.007，殘差在空間上呈隨機(jī)分布狀態(tài)?；诜治隹芍?，模型的可信度較高，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義。

從分析結(jié)果可以看出，張掖市土地荒漠化程度與年平均降水量總體呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)基本在-0.89～0之間分布，可知降水量越高，土地荒漠化程度越低；而土地荒漠化程度與年平均氣溫總體呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)基本在0～0.99之間分布，可知年平均氣溫越高，土地荒漠化程度越高。在空間分布上看，張掖市中部和北部地區(qū)由于氣溫、降水等自然條件較差，年降水量較少，年均氣溫較高，蒸發(fā)量較大，植被覆蓋度較低，加之風(fēng)速不斷變大，導(dǎo)致該地區(qū)土地荒漠化程度較高；同時(shí)，由于該地區(qū)土地利用類型以沙地為主，氣溫不斷升高，降水量顯著減少，不良的氣候變化使得蒸發(fā)量不斷增大，地下水位也隨之下降，導(dǎo)致該地區(qū)鹽質(zhì)的荒漠化土地逐漸轉(zhuǎn)變成為沙質(zhì)的荒漠化土地。這說明張掖市中部和北部地區(qū)土地荒漠化的主要驅(qū)動因素為自然作用，人為因素作用不大。而張掖市南部地區(qū)由于氣溫、降水、地形等自然條件較好，植被覆蓋度較高，局部氣溫升高，降水量減少難以引起大面積的土地荒漠化。該地區(qū)土地利用類型主要以草地和林地為主，土地荒漠化程度較低。從以上分析可以看出，土地荒漠化的基礎(chǔ)條件是干旱半干旱的氣候環(huán)境，氣候變化是土地荒漠化的重要驅(qū)動因素。

人類活動是研究荒漠化發(fā)生、發(fā)展的主要內(nèi)容，它不僅在闡釋荒漠化成因和荒漠化綜合整治中有重要的理論意義，而且在人地關(guān)系和土地利用研究中也成為一個(gè)主要的評判因素[25]。從張掖市土地荒漠化與人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、耕地面積、荒（沙）地造林面積間的相關(guān)關(guān)系中可以看出，人口數(shù)量與土地荒漠化間的相關(guān)系數(shù)在-0.19～0之間分布，牲畜數(shù)量與土地荒漠化間的相關(guān)系數(shù)在-0.44～0之間分布，耕地面積與土地荒漠化間的相關(guān)系數(shù)在-0.39～-0.03之間分布，說明人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、耕地面積對土地荒漠化程度具有負(fù)向影響作用?；模ㄉ常┑卦炝置娣e與土地荒漠化間的相關(guān)系數(shù)在0～0.67之間分布，說明荒（沙）地造林面積對土地荒漠化程度具有正向影響作用。近20年間，張掖市人口數(shù)量“先增后減”，人口凈減少2.01萬人，而牲畜數(shù)量和耕地面積呈現(xiàn)逐年增加趨勢。耕地面積的增加加大了土地資源的壓力，加之人為活動頻繁、牲畜超載，形成地區(qū)農(nóng)林鑲嵌、林牧交錯的現(xiàn)象，林農(nóng)、林牧矛盾突出，社區(qū)關(guān)系不協(xié)調(diào)，林地不斷受到蠶食和侵占，許多灌木林地和疏林地由于過度放牧而逐漸退化，天然更新差，加之生態(tài)環(huán)境脆弱，加大了土地荒漠化的程度。但是隨著人口數(shù)量的減少，人類活動對生態(tài)環(huán)境擾動有所減少，土地荒漠化的程度也隨之減輕[27-28]。隨著荒（沙）地造林面積的增加，對于改善張掖市土地荒漠化狀況具有很重要作用，這主要與國家封山植樹和退耕還林政策有很大關(guān)系。退耕還林還草工程實(shí)施以來，張掖市林地面積呈現(xiàn)顯著增加的趨勢，近20年間，張掖市荒（沙）地造林面積共增加2250km2，年均增加112.5km2，林地面積顯著增加使得沙區(qū)邊緣植被覆蓋度進(jìn)一步增加，荒漠化土地顯著減少，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善，有效遏制了土地荒漠化的發(fā)展。

3 結(jié)論

本文基于近20年遙感數(shù)據(jù)，對祁連山地區(qū)土地荒漠化進(jìn)行長時(shí)間序列監(jiān)測，以歸一化植被指數(shù)作為土地荒漠化評價(jià)的主要指標(biāo)，揭示土地荒漠化時(shí)空格局演變特征，并運(yùn)用地理加權(quán)回歸模型識別土地荒漠化變化驅(qū)動機(jī)制。通過研究，得出以下結(jié)論：

(1)研究期內(nèi)張掖市土地荒漠化面積整體呈現(xiàn)下降趨勢，近20年間土地荒漠化面積共減少1554.99km2，年均減少77.75km2。極重度荒漠化面積減少趨勢最為明顯，共減少6095.17km2。張掖市荒漠化土地總體呈現(xiàn)“北高南低、西高東低”的分布特征。研究區(qū)北部地區(qū)主要以極重度荒漠化為主，西部及中部地區(qū)以重度和中度荒漠化為主，輕度和未荒漠化在研究區(qū)中部和南部鑲嵌分布。

(2)各研究時(shí)段內(nèi)各類型土地荒漠化轉(zhuǎn)換相對穩(wěn)定，其凈轉(zhuǎn)化量由高到低依次為極重度荒漠化、輕度荒漠化、中度荒漠化、未荒漠化和重度荒漠化，極重度荒漠化以轉(zhuǎn)為重度荒漠化為主，輕度荒漠化和中度荒漠化以轉(zhuǎn)入為主。極重度荒漠化→重度荒漠化→中度荒漠化→輕度荒漠化→未荒漠化的轉(zhuǎn)化模式為土地荒漠化轉(zhuǎn)移的主要類型。

(3)從時(shí)間與空間兩個(gè)角度分析土地荒漠化的驅(qū)動因子，可知土地荒漠化的形成是自然因素與人類活動因素共同驅(qū)動的結(jié)果。氣溫、降水等內(nèi)部驅(qū)動因素是土地荒漠化最重要的影響因素，也是最根本的影響因素。人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、耕地面積、荒（沙）地造林面積是土地荒漠化最直接的影響因素。

(4)研究期內(nèi)，以張掖市為代表的祁連山地區(qū)土地荒漠化的形勢在整體上向著好的方向發(fā)展，退耕還林、退牧還草等一系列政策與治理項(xiàng)目對區(qū)域生態(tài)恢復(fù)和建設(shè)，以及遏制土地荒漠化具有重要作用。

4 討論

不同的影響因素相互關(guān)聯(lián)、相互制約，共同構(gòu)成祁連山地區(qū)土地荒漠化變化的背景條件。2000—2020年，研究區(qū)土地荒漠化面積整體呈現(xiàn)下降趨勢，正處于生態(tài)恢復(fù)狀態(tài)，土地荒漠化的動態(tài)變化基本穩(wěn)定，荒漠化過程未發(fā)生明顯變化。在研究區(qū)北部地區(qū)，土地荒漠化變化較為活躍。從演變過程來看，年降水量較少、年均氣溫較高、蒸發(fā)量較大、植被覆蓋度較低，加之風(fēng)速不斷變大，是導(dǎo)致該地區(qū)土地荒漠化程度較高的主要原因，也是造成荒漠化土地形成的共性原因，這與萬煒、劉英等[29-32]研究結(jié)果相一致。近年來，采取三北防護(hù)林、退耕還林、退牧還草等一系列政策，以及先后啟動實(shí)施的小流域治理、水土流失治理、天然林保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)建設(shè)等工程，對有效減輕土地荒漠化具有重要作用。值得關(guān)注的是，人類活動對生態(tài)環(huán)境的擾動是土地荒漠化形成的另一重要原因。

總體來看，祁連山地區(qū)土地荒漠化程度仍處于較高水平，荒漠化土地的治理仍有很長的路要走。為了避免土地荒漠化加劇，該地區(qū)需要保持警惕，除保持當(dāng)前行之有效的治理措施外，還應(yīng)進(jìn)一步采取措施遏制土地荒漠化。死亡植被亦能很好表征土地荒漠化信息，本文選用植被覆蓋度作為土地荒漠化的評價(jià)指標(biāo)，未獲取死亡植被數(shù)據(jù)，故對研究結(jié)果的準(zhǔn)確性會產(chǎn)生一定的影響。