基于CA-Markov模型的博州荒漠化动态变化及未来预测

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2025年第3期北京时间：

作者：冉亚军, 夏依达·艾力, 依里帆·艾克拜尔江, 陆鑫, 许硕, 孙桂丽

单位：1 新疆农业大学林学与风景园林学院,新疆 乌鲁木齐 830052; <br/>2 新疆西天山国家级自然保护区管理中心,新疆 伊宁 835000; <br/>3 新疆西天山森林生态系统定位观测研究站,新疆 巩留 835400

摘要：荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一,其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失等一系列生态环境退化问题,进而导致土地地力低下。本文基于植被指数(NDVI)对博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化现状进行评价分析,基于2000、2010、2020年3期遥感数据,结合转移矩阵分析博尔塔拉蒙古自治州区域的荒漠动态变化,同时,构建CA-Markov模型,并预测荒漠化发展趋势。结果表明:(1)经验证模拟的Kappa系数为80.92%,证明了该方法的可靠性与可行性。(2)博尔塔拉蒙古自治州近20年来,荒漠化面积总量下降,荒漠化程度向轻度转移。(3)荒漠化的分布规律表现在重度荒漠化到非荒漠化面积逐渐增加,荒漠化的进展和逆转主要体现在相邻等级的转化上,荒漠化土地转出面积总体大于自身累积面积。(4)根据模拟结果,2020年到2030年间,重度荒漠化和轻度荒漠化面积减少,中度荒漠化和非荒漠化面积较为稳定,荒漠化现有的分布范围得到控制,从不同荒漠化类型分布面积的空间分布格局来看,山区荒漠化空间分布面积的变化较小,中部平原荒漠化的类型变化较大。CA-Markov模型同样适用于博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化预测,根据模拟预测的结果,博尔塔拉蒙古自治州荒漠化总体将呈“一增两减两稳”的趋势,在现有政策加持下,未来博尔塔拉蒙古自治州荒漠化情况会较为稳定。

关键词：荒漠化,遥感,CA-Markov 模型,模拟预测

基金资助：中央财政林草科技推广示范项目(新[2022]TG09号);国家自然科学基金项目(41861046)