第七届青年地学论坛

最近的研究表明，流动沙丘与固定沙丘的植被盖度和流动性水平差异极大，却能够在相同的环境中稳定共存，形成“沙丘双稳态”格局。具有双稳态的沙丘系统被认为是多稳态系统的一种，其发育过程可能具有非线性特征。尽管先前的研究中利用生物-物理模型解释了沙丘双稳态的可能成因，然而目前对于沙丘双稳态仍然缺乏充足的野外观测证据，特别是对于具有不同植被盖度的流动沙丘和固定沙丘的共存特征和气候阈值等缺少定量化研究。本研究基于GEE平台分析Landsat 8卫星遥感影像和无人机影像测量，利用不同植被指数估算毛乌素沙地沙丘的植被盖度。研究结果表明，毛乌素沙地沙丘的植被盖度主要集中在5%（流动沙丘）和40%（固定沙丘）这两个峰值，并且不同类型沙丘之间的边界明显，这与毛乌素沙地现今的沙丘双稳态共存格局相符。在年降水量为200-400 mm的区域广泛出现沙丘双稳态共存景观，并且随着从东南到西北年降水量的降低，固定沙丘的比例有所增加，但其植被覆盖度的峰值保持在40%左右。本研究首次通过遥感观测证明了沙丘双稳态是半干旱沙地的重要特征，并且这种沙丘双稳态共存景观可以在较大的气候梯度下存在。由于多稳态系统中不同稳态之间容易发生临界突变，并且一旦发生稳态转换后将难以逆转，因此监测该系统的稳态转换对于更好地理解半干旱地区沙丘系统的演化机制，对于预测沙丘系统的未来变化等也具有重要的意义。

多稳态理论,沙丘双稳态,半干旱区,无人机遥感