I nostri risultati dimostrano che la combinazione di fattori socio-economici rurali significativi e fattori climatici significativi ha avuto un effetto importante sulla copertura vegetale (misurata da NDVI) e sull’area di desertificazione nelle quattro aree aride e semiaride della Cina che abbiamo studiato., In queste regioni della Cina, l’alto livello delle attività umane e la forza degli impatti associati derivano dalla coltivazione, dal pascolo, dalla distruzione o dalla raccolta di vegetazione erbacea e foreste forestali per produrre legna da ardere e materiali da costruzione rurali. Le colture locali sono principalmente grano, patate e cotone e le loro superfici possono essere rilevate utilizzando i dati NDVI durante le loro stagioni di crescita; questo può in parte spiegare perché la superficie dei terreni agricoli ha avuto un effetto positivo sulla NDVI (Tabella 1)., L’espansione delle colture può potenzialmente aumentare la copertura vegetale, ma questo aumento è temporaneo; per la maggior parte delle colture, il terreno rimane scoperto durante la stagione dei maggesi. Se i terreni agricoli vengono abbandonati senza l’attuazione di una protezione efficace del suolo, la desertificazione accelererà a causa dell’aumento dell’erosione da parte del vento22. Poiché la popolazione rurale è diminuita durante il periodo di studio19, anche la pressione esercitata dalla domanda di terreni dovrebbe essere diminuita., Sebbene la popolazione rurale sia spesso considerata una delle principali forze trainanti per i danni ambientali, è anche una forza importante per la gestione dei terreni agricoli e dei pascoli per evitare danni alla vegetazione.

La riduzione della povertà rurale è importante quanto il controllo della desertificazione e il ripristino ecologico23,24. Anche se il reddito netto rurale è aumentato gradualmente ogni anno durante il periodo di studio19, è stato difficile far uscire gli agricoltori e i pastori dalla povertà., Il primo problema è che l’ambiente rigido e la grande popolazione di residenti rurali impoveriti rendono il reddito derivante dall’agricoltura tradizionale altamente vulnerabile alle catastrofi naturali come la siccità e alle fluttuazioni dei prezzi di mercato25,26. In secondo luogo, la semplice struttura economica della regione di studio rende difficile fornire forme alternative di occupazione che migliorerebbero i redditi rurali. In terzo luogo, l’onere per i residenti degli sforzi nazionali per controllare la desertificazione è troppo pesante., Le sovvenzioni fornite dal governo per compensare i residenti per il divieto di pascolo e di allevamento sono inferiori ai crescenti costi di produzione e alle spese familiari derivanti da queste politiche governative22,27.

Per i residenti rurali nelle aree aride e semiaride della Cina, il loro reddito proviene principalmente dalla terra e la durezza dell’ambiente (in particolare la mancanza di acqua) significa che guadagnare questo reddito mette a repentaglio l’ambiente ecologico; in particolare, può portare all’erosione del suolo e all’espansione della desertificazione., Come la nostra analisi ha rivelato, il contributo del bestiame è considerevole. Questo è probabilmente dovuto al fatto che le comunità povere devono aumentare il loro numero di bestiame per fornire reddito o una fonte di cibo; poiché ciò avviene a spese dell’ambiente, esaspera la desertificazione. Il nostro studio ha confermato che il pascolo e l’espansione dei terreni agricoli erano fattori importanti del degrado del suolo per tutte e quattro le province. Sebbene la politica che limita il pascolo sia stata attuata per quasi un decennio, il bestiame rimane una causa significativa di desertificazione., Analisi come il presente studio rivelano importanti impatti di tali fattori socioeconomici sulla desertificazione e la politica di ripristino ecologico del governo che viene implementata per contrastare la desertificazione deve tenere pienamente conto delle perdite economiche dei residenti locali nell’ambito di nuove politiche fornendo sussidi adeguati o mezzi alternativi di occupazione. Senza tali sforzi per proteggere il sostentamento di queste persone, non hanno alcuna capacità di proteggere il loro ambiente, anche quando capiscono che le loro attività stanno causando danni significativi a tale ambiente24.,

Le aree aride e semiaride della Cina, che occupano la metà della superficie totale della Cina, rischiano di far fronte a un crescente stress dovuto al cambiamento climatico, che aggraverà le attuali carenze idriche e apporterà ulteriore stress alle comunità di vegetazione già stressate dal riscaldamento regionale28. Nel nostro studio, i fattori socioeconomici rurali hanno avuto un effetto leggermente più forte dei fattori climatici sull’NDVI, rappresentando il 53,4% dell’effetto totale., Tuttavia, il fattore climatico statisticamente significativo (precipitazioni annue totali) ha avuto un effetto cumulativo (30%) simile a quello dei fattori socioeconomici statisticamente significativi (27,2%) sul ripristino della vegetazione. I valori cumulativi per questi due gruppi di fattori erano sufficientemente vicini che il cambiamento climatico e le attività umane sembrano aver rappresentato proporzioni simili dei cambiamenti complessivi nella copertura vegetale.

Per i fattori che hanno controllato la desertificazione, il contributo dei fattori socioeconomici è stato chiaramente dominante (79.,4% dell’effetto totale per tutti i fattori, contro il 79,3% solo per i fattori significativi; Tabella 2); i fattori naturali (temperatura e precipitazioni) hanno rappresentato una porzione molto più piccola dell’effetto totale. Pertanto, le attività umane hanno avuto l’effetto dominante sulla desertificazione, ma i fattori climatici sono stati significativi e il loro effetto diventerà sempre più significativo a causa del clima più caldo e secco prodotto dal riscaldamento globale., Sulla base della tendenza al riscaldamento nella Cina nordoccidente28, l’agricoltura, il pascolo e l’imboschimento, che sono sensibili al clima, devono essere attentamente valutati per prevedere gli effetti dei cambiamenti di temperatura e delle precipitazioni sui loro impatti.

Alcuni ricercatori hanno messo in dubbio gli effetti della piantagione di alberi nei progetti di restauro per controllare la desertificazione perché questo approccio non ha funzionato come previsto 11,27., Nel presente studio, i nostri risultati mostrano che il contributo dell’area di foresta in cui l’agricoltura e il pascolo erano vietati (l’area “proibita”) e dell’area di imboschimento era in media solo il 4,3% dell’effetto totale per NDVI e solo il 2,1% per l’area di desertificazione. La complessità degli ecosistemi e le interazioni ancora più complesse tra l’uomo e la natura29,30 significano che la soluzione semplicistica di piantare alberi nelle regioni aride è improbabile che sia un modo ampiamente applicabile per ripristinare gli ecosistemi degradati delle terre aride., Per esempio, piantare alberi (che spesso hanno una bassa efficienza di utilizzo dell’acqua) in regioni aride spesso richiede supplementare di irrigazione, che aggrava lo stress già limitata acqua resource12, aumenta l’evapotraspirazione e può anche aggravare l’erosione del suolo se gli alberi scomparsa vegetazione erbacea per l’acqua, porta alla diminuzione della copertura vegetale al suolo surface5,18., La mancanza di un impatto significativo della superficie di imboschimento cumulativa sulla desertificazione significa che gli effetti positivi dell’imboschimento a breve termine possono essere compromessi dagli effetti negativi dell’imboschimento sulla disponibilità di acqua a lungo termine. Il basso tasso di sopravvivenza degli alberi11 può anche rappresentare un grande spreco di lavoro e denaro. In molte regioni aride, il ripristino mediante vegetazione erbacea produrrà risultati migliori rispetto all’utilizzo di alberi o arbusti31., Sebbene le enormi politiche nazionali di restauro ecologico della Cina, come il progetto Shelterbelt Three Norths, abbiano migliorato la copertura vegetale in molte aree, i potenziali rischi dovrebbero ricevere maggiore attenzione da parte dei responsabili politici e dei responsabili del restauro. La grande variazione tra le regioni mostrato in Fig. 1 fornisce un ulteriore sostegno a questa raccomandazione, poiché questi risultati dimostrano il forte effetto delle differenze nelle condizioni locali.

Gli effetti del ripristino ecologico in aree desertificate derivano dalle interazioni tra molteplici fattori., Nelle aree aride e semiaride della Cina, i nostri risultati mostrano impatti approssimativamente comparabili di fattori socioeconomici e cambiamenti climatici per NDVI ma più forti effetti socioeconomici sull’area della desertificazione. Tuttavia, i punti di forza degli impatti variavano ampiamente tra le quattro parti della nostra area di studio., Ciò significa che sarà difficile comprendere appieno le forze trainanti responsabili della desertificazione in Cina senza comprendere il contesto unico di ciascuna regione e che le politiche monolitiche funzioneranno meno bene rispetto all’adozione di politiche che affrontano i fattori trainanti più significativi per ciascuna regione. È evidente che le relazioni tra i fattori trainanti e i cambiamenti nell’NDVI e nell’area della desertificazione sono complicate. I fattori di guida più importanti variavano tra le regioni (Fig. 1)., Pertanto, nonostante gli impatti significativi di diversi fattori trainanti per l’area complessiva dello studio (tabelle 1 e 2), lo sviluppo delle politiche deve basarsi su un attento esame di ogni singola regione utilizzando un metodo simile a quello sviluppato nel presente studio per identificare i fattori trainanti più significativi per quella regione. Solo allora sarà possibile sviluppare soluzioni che attaccano i problemi più rilevanti. Questa scoperta ha implicazioni significative per il raggiungimento di uno sviluppo ecologicamente sostenibile nelle terre degradate della Cina.,

Una limitazione del nostro studio è che non abbiamo tenuto conto dei fattori sociologici che sono alla base dei fattori umani che abbiamo incluso nella nostra analisi. Ciò suggerisce che la ricerca interdisciplinare sarà necessaria per comprendere appieno i fattori sociologici e la loro interazione con i fattori naturali in modo che possano essere sviluppate misure politiche appropriate per concentrarsi su tali fattori e interazioni., Sebbene abbiamo fatto uno sforzo per controllare l’incertezza nella nostra analisi includendo il termine di errore uit nell’analisi di regressione, un’ulteriore area per la ricerca futura sarà quella di determinare con maggiore precisione l’errore e l’incertezza associati ai fattori socioeconomici. Ciò consentirà ai futuri ricercatori di controllare meglio questo termine di errore e stimare più precisamente gli impatti dei singoli fattori. Inoltre, la relazione di regressione che abbiamo sviluppato dovrà essere convalidata mediante uno studio pilota che fornisca informazioni più dettagliate., I risultati delle nostre analisi NDVI non sono sorprendenti, dal momento che conclusioni simili sono state pubblicate da molti ricercatori. Ad esempio, il pascolo eccessivo e la costruzione di strade potrebbero comportare una diminuzione della copertura vegetale, come Li e Li32 hanno trovato nel loro studio di una politica governativa per porre fine alla tradizionale cultura nomade; la sedentarizzazione risultante ha contribuito al pascolo eccessivo, che a sua volta ha portato al degrado delle praterie. Deng et al.33 ha rilevato che la costruzione di strade può portare al degrado dell’ecosistema in praterie di alta qualità.,

Sebbene il nostro metodo di identificazione dei contributi di ciascun fattore trainante sia difendibile per fornire un’ampia panoramica, è probabile che esista un metodo migliore per questo tipo di analisi che supporterà analisi più precise per le singole regioni. Questo metodo dovrebbe essere identificato nella ricerca futura per migliorare la capacità di questa ricerca di supportare la pianificazione del restauro.