近日,我院龚建周教授指导的2022级人文地理与城乡规划专业本科生吴绮同学,在环境管理领域国际顶尖期刊《Journal of Environmental Management》(JCR Q1,影响因子8.4)上发表了题为“Decoding the drivers of global desertification sensitivity from 2005 to 2020”的研究成果。
1、研究背景
荒漠化是发生在干旱、半干旱及干燥亚湿润区的土地退化过程,是气候变异与人类活动共同作用的结果,严重威胁全球生态系统可持续性与社会经济发展。现有荒漠化敏感性评估研究多集中于区域尺度,缺乏时空连续的全球基线数据,且驱动机制的因果归因仍不明晰。针对上述不足,本研究以全球陆地为研究对象,构建了系统性的荒漠化敏感性分析框架,以期为全球土地恢复与可持续管理决策提供科学依据。
2、研究成果
研究基于Google Earth Engine(GEE)平台,整合气候、土壤、植被与管理四个维度的18项多源遥感指标,优化构建了GEE-MEDALUS模型,系统评估了2005-2020年全球荒漠化敏感性的时空演变格局。在驱动因素识别方面,采用"关联识别—因果验证"的层次分析策略:在全球尺度上,运用最优参数地理探测器(OPGD)量化各驱动因子的空间解释力;在区域尺度上,以中国为典型案例,借助地理收敛交叉映射(GCCM)模型对因果关系进行验证。
主要研究结论如下:
全球荒漠化敏感性呈现显著的空间异质性,极高与高敏感区主要集中于北非、中东、中亚、澳大利亚西部及南美局部地区等干旱、半干旱及干燥亚湿润边缘带。2005-2020年间,全球荒漠化敏感性格局总体保持相对稳定,低敏感与中等敏感区域面积始终占主导地位(约65%-67%),极高敏感区面积维持在11.5%-12.0%之间,高敏感区面积略有增加(20.8%升至21.8%)。
图 1全球DSI空间分布图
OPGD分析表明,气候质量指数(CQI)与土壤质量指数(SQI)是荒漠化敏感性的主控因子(q值分别为0.74和0.65),植被质量指数(VQI)与管理质量指数(MQI)的解释力相对较弱(平均q值分别为0.56和0.53)。在二级指标层面,干旱指数(AI)与土壤有机质(SOM)的解释力最强(q值分别为0.80和0.79),且二者交互作用可进一步提升对空间异质性的解释能力。
图2. 各质量指数空间分布图
GCCM因果检验结果与OPGD分析结果一致。除基岩深度(DBR)外,其余各指标均与荒漠化敏感性存在显著因果关系,表明全球荒漠化敏感性主要受气候与土壤因素的协同制约。
图 3交互探测热力图
3、论文信息
广州大学为本论文第一单位,吴绮同学为第一作者,龚建周教授为第三作者,合作作者还包括林港特同学及通讯作者何敏研究员(中国城市建设研究院)。该研究得到国家自然科学基金重点项目(No. 4243000531)、国家重点研发计划(2024YFF1307000)、2025年度国家自然科学基金面上项目(42571358)及广东省农村区域系统野外科学观测研究站(No. 2021B1212050026)的资助。
4、期刊简介
Journal of Environmental Management由Elsevier出版,致力于促进环境管理理论与实践研究,涵盖资源可持续利用、污染控制、生物多样性保护及环境影响减缓等领域。