气候变化和人类活动对科尔沁沙地地表水面积时空变化的交互作用

作者：奈曼站   更新时间：2023-04-07

地表水是最能直接被人类所开发利用的水资源，是自然生态系统和人类社会赖以生存的基础。随着气候变化和人类活动的加剧，地表水资源受到多种因素的协同作用。科尔沁沙地由于地表水资源匮乏，转而利用地下水，但是过去几十年科尔沁沙地的地表水域面积动态变化尚不清楚，以及对驱动该地区地表水域面积变化的自然和人为因素的相互作用还未得到明确的量化，这对当地的水资源管理和可持续发展具有重要意义。

因此，本研究提取了1985-2020年的科尔沁沙地地表水体。对不同的生产模式下，农业区和牧业区的地表水资源动态变化和影响因素进行了定量分析。研究结果表明，1985-2020年，科尔沁沙地地表水域面积呈逐年降低趋势，在1986、1995和1998年水域面积达到最大值（图2），主要是受厄尔尼诺引起的极端降水导致这几个年份季节性水体面积异常增大。地表水面积突变发生在2000年，随后，受人类活动的加剧以及气候干旱的影响，地表水体逐渐萎缩甚至消失（图3），导致地表水体数量急剧减少，地表水面积持续降低。定量分析结果表明，突变前，农牧业区地表水面积均主要受气候变化影响，尤其是降水作用最显著；突变后，受人类活动作用更明显，随着整个地区的农田扩张，灌溉用水需求急剧增长。农业区地表水面积受农业GDP和灌溉面积作用明显，而牧业区还与牲畜数量紧密相关。

        该成果以 “Interaction  of Climate Change and Anthropogenic Activity on the Spatiotemporal Changes of Surface Water Area in Horqin Sandy Land, China”为题在线发表在遥感领域期刊Remote Sensing (IF = 5.349 )上，西北研究院生态与农业研究室奈曼沙漠化研究站陈雪萍博士研究生为本文第一作者，赵学勇研究员为通讯作者。该研究获国家自然科学基金项目（No.42177456）、内蒙古自治区科技成果转化项目（2021CG0012）和国家科技基础资源调查专项（No. 2017FY100200）共同资助。

文章链接：https://doi.org/10.3390/rs15071918.

图1  1985-2020年季节性水体和永久性水体分布图

图2  1985-2020年农业区、牧业区以及科尔沁沙地地表水域面积时间分布

图3  红山水库、奈曼西湖、孟家段水库、莫力庙水库的水体空间变化

图4 突变前后，农业区与牧业区地表水面积影响因素定量分析