毛乌素沙地位于东亚季风区边缘，地处干旱区和半干旱区的分界线上（图1、图2），这种特殊的位置使得它成为沙漠化研究的宠儿。过去的几十年，很多学者一直都在争论其沙漠化过程的主导因素。前人一般通过统计时间序列上沙漠化面积变化、气候指标和人为因素的对应关系来论证这里沙漠化的控制因素。但是沙漠化面积统计的准确程度、沙漠化过程对外部驱动响应的滞后性以及社会经济数据和自然地理数据的协调使用等问题使得这种研究结果有较多的不确定性。

针对上述问题，中科院地质地球所新生代地质与环境研究室博士研究生梁鹏在其导师杨小平研究员的指导下，通过使用 “地理探测器 (GeoDetector)”统计模型、遥感图像解译、野外考察和归一化植被指数 (NDVI) 等综合手段对毛乌素沙地这种复杂的景观地貌的成因进行了分析探讨，试图从空间视角来解决时间序列研究的不确定性。

研究表明：毛乌素沙地的景观格局主要受控于降水、水系分布和地形。并且不同尺度的景观分布有着不同的控制因素。结合毛乌素沙地近三十多年来的植被遥感监测，发现从1981年到2005年，毛乌素的东部植被显著转好，而西部基本上没有变化，存在一条明显的分界线 （图3a）。地理探测器的统计结果也显示该分界线以东，沙丘率有所增加，即随着降水量增大，沙丘反而增多，这种景观分布状态和它的气候背景很不谐调。

通过历史文献调查，研究者发现这个分界线大致与明清两代毛乌素移民实边开垦荒地的北界相重合，即明清实际上的农牧分界线，亦是人类活动的北界。这意味着之所以其东部沙丘率增高，是因为过去农业活动的剧烈扰动。上世纪80年代以来国家利用退耕、飞播等政策来对抗沙漠化，这里农耕用地急剧减少，再加上整个北半球风速降低，所以曾经遭受人为破坏而沙漠化的东部迅速响应，植被先于西部恢复（图3a）。西部基本上没有发生变化是因为这里降水量低，缺少水分，植被状况差，这是气候背景导致的。随着风速进一步降低或者保持在一个很低的水平，人类农业活动的停止，甚至区域降水量略有增加，从2005年到2013年，整个毛乌素的植被都显著好转（图3b）。东西部表现出的这种不同步变化表明沙地东部的景观与人类活动尤其是农业活动密切相关，是明清以来垦荒的直接结果。而西部一直受控于自然因素。只有当气候状况发生显著变化时，西部才会缓慢响应，而东部则主要依赖于人类扰动的停止。

图3 毛乌素植被变化及古遗迹分布 （绿色圆点表示植被显著好转）

以上研究成果近期发表在国际地学期刊Catena上 (Liang et al. Landscape spatial patterns in the Maowusu (Mu Us) Sandy Land, northern China and their impact factors. Catena，2016, 145: 321-333) 。

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