科研进展

荒漠灌木年轮区域荒漠化历史重建研究获新进展

发表日期:2026-06-24来源:

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评估全球荒漠化风险、重建荒漠化长期演变过程,是制定区域荒漠化防治策略、落实《联合国防治荒漠化公约》的关键。然而,目前对大尺度荒漠化风险的认知仍不完整,且长时序、高时间分辨率的荒漠化历史重建研究较为匮乏。填补上述空白,对于理解荒漠化驱动机制、指导生态修复具有重要意义。

中国科学院西北生态环境资源研究院肖生春研究员课题组,基于多源遥感数据评估了全球荒漠化风险,从多种植被指数中筛选出适用于荒漠区的优化指标,并构建了“荒漠灌木年轮年表—植被指数—荒漠化指数”的重建框架,利用该框架分别对阿拉善高原的腾格里沙漠、乌兰布和沙漠历史时期荒漠化时空演变格局与过程进行了重建研究。

研究结果显示,全球43.09%的陆地区域属于荒漠化高风险区(包含荒漠化景观),低风险区与中风险区占比分别为35.52%和21.39%。荒漠化高风险及极高风险区域主要集中在地中海沿岸、东非、东亚、南非、南美及西非地区。在全球尺度上,气候条件是区域荒漠化风险变化的主要驱动因素。

研究发现,在干旱荒漠区高裸地覆盖的背景下,垂直植被指数(PVI)因其对绿度变化的响应更直接、数据更稳定,在重建稳定性上优于其他指数,表现出更强的稳健性与可靠性,是干旱荒漠区长期植被动态重建的最优指标。基于灌木霸王年轮指数(RWI)和PVI重建的腾格里沙漠东、南、西、北四缘荒漠化指数(DI),在年际与年代际尺度上表现出波动特征的一致性与区域异质性;四缘区DI的主周期约为2—10年,北缘和西缘的荒漠化主要受降水和干旱等自然因子驱动,南缘受人类干扰指数(HDI)的影响增强,东缘则以HDI为主导。乌兰布和沙漠北缘荒漠化程度整体呈下降趋势,南缘相对平稳。驱动机制上,北缘荒漠化主要受气候因子控制,南缘以人为活动为主导、降水为辅助因子。遥相关气候因子的影响呈明显阶段性和频带依赖特征。下一步,研究团队将对巴丹吉林沙漠开展相应研究,以整体揭示阿拉善高原荒漠化时空格局演化及驱动机制。

上述研究填补了基于荒漠灌木年轮的长期、高时间分辨率荒漠化重建研究的空白,为区域荒漠化防治和生态修复提供了科学依据。

相关系列成果分别发表在Journal of Environmental ManagementJournal of Forestry ResearchCatenaGondwana Research等国际期刊。西北研究院博士研究生任雨为论文第一作者,肖生春研究员为论文通讯作者,彭小梅副研究员和田全彦项目副研究员为论文共同作者。以上研究成果得到国家自然科学基金等项目资助。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.128098

https://doi.org/10.1007/s11676-026-02091-2

https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.109844

https://doi.org/10.1016/j.gr.2026.05.004

全球土地荒漠化风险等级的空间格局与面积占比

“荒漠灌木年轮—植被指数—荒漠化指数”研究框架

腾格里沙漠四缘区DI序列与空间格局

乌兰布和沙漠北缘与南缘的DI序列与空间格局

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