土地沙漠化是人类面临的重大全球生态环境问题之一,造成了严重的环境恶化和经济贫困,威胁着人类社会的生存和发展。我国沙漠广布,是世界上受沙漠化危害最为严重的国家之一,沙漠化的研究对于中国具有十分重要的意义。植被变化和风沙活动是半干旱地区两种主要的地表过程,影响着沙漠化发展的方向。深入研究植被和裸沙的空间分布及其动态特征为阐明植被变化和风沙活动的相互关系提供基础,为进一步解释半干旱区地表变化的规律及其机制提供依据。基于以上的考虑,本文以半干旱地区植被变化和风沙活动明显的奈曼旗沙质草地为例,在景观生态学理论的指导下,采用遥感与地理信息系统等手段,结合野外调查,对以下内容进行研究。1.对研究区遥感影像进行分析,结合实地考察归纳总结得到奈曼旗沙质草地植被和裸沙的空间分布类型主要有如下三种:相对均匀型,梯度型,几何型。相对均匀型指植被斑块和裸沙斑块在空间分布上比较均匀,植被或裸沙地的空间分布没有明显的集中或渐变特征。梯度型主要是指从完全裸沙地到植被集中区,植被和裸沙的空间分布具有明显的梯度渐变过程,主要分布在河流和湖泊附近。几何型指具有几何形状的农田植被与裸沙地在空间上的分布形式。2.对奈曼旗沙质草地植被和裸沙空间分布进行深入研究发现:奈曼旗沙质草地植被-裸沙空间分布主要集中在连续的几个NDVI值之间,不同分布类型峰值的大小和半峰宽各不同。植被破碎化主要发生在两个NDVI区段内。在斑块破碎化过程中植被为基质,裸沙斑块状分布与高植被梯度型分布的斑块变形程度相似。植被和裸沙细密度均匀分布类型中斑块变形高于其他类型。低植被梯度分布型中斑块的变形不明显。3.对同一NDVI值斑块的空间分布特征分析发现:同一NDVI值内,存在着斑块数量随着斑块面积的增加而呈幂函数减小,随斑块周长的增加而呈幂函数增加的规律,且斑块数量越多时该规律表现越明显。4.对典型样带近二十年植被-裸沙空间分布的面积曲线,斑块密度曲线,形状指数曲线的动态特征参数进行分析,发现植被-裸沙动态变化具有三种主要模式。模式一为1987年到1992年斑块面积快速集中在较窄的NDVI值之间,并快速向低NDVI移动,斑块形状快速简单化;1992年到2002年斑块面积较慢集中较窄的NDVI值之间,快速向高NDVI移动;2002年到2009年斑块面积缓慢集中较窄的NDVI值之间,缓慢向低NDVI移动,斑块形状缓慢简单化。模式二为1987年到1992年斑块面积缓慢分散在较宽的NDVI值之间,缓慢向低NDVI移动,斑块形状快速简单化;1992年到2002年斑块面积快速集中在较窄的NDVI值之间,快速右移向高NDVI移动,斑块形状缓慢简单化;2002年到2009年斑块面积较快分散在较宽的NDVI值之间,缓慢向低NDVI移动,斑块形状缓慢简单化。模式三为1987年到1992年斑块面积分布基本不变,缓慢向低NDVI移动,斑块形状快速简单化;1992年到2002年斑块面积快速分散在较宽的NDVI值之间,快速向高NDVI移动,斑块形状缓慢简单化;2002年到2009年斑块面积快速集中在较窄的NDVI值之间,缓慢向高NDVI移动,斑块形状较慢复杂化。5对奈曼旗沙质草地植被-裸沙动态的驱动力分析发现:气候因素中大风、降水量和蒸发量变化与植被-裸沙空间分布动态的相关性较大;人为因素的影响不大,但与年末牲畜栅栏头数和农牧民纯收入具有一定的相关性。并对Lancaster气象模型进行了验证。