锡林河流域生态系统供给服务研究

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生态系统供给服务为生命体正常生命活动提供物质基础,也为保障生态系统多种服务正常发挥提供基本条件。供给服务提供的通常是最容易被人接受和认同的,可直接进入生产与消费领域进行交换并体现经济价值的服务。对生态系统供给服务的研究,不仅关系到生态系统物质循环和能量流动的正常运行,也关系到区域经济社会的可持续发展,因此具有十分重要的理论价值和实践意义。  锡林河流域是国家级草地生态系统自然保护区,也是中国唯一的“人与生物圈”研究基地,对其开展生态系统供给服务的研究,可以全面反映内蒙古高原草地生态系统的结构、类型和生态过程。本论文以锡林河流域作为研究对象,通过收集2014年研究区遥感数据、草地外业调查样方和农作物、森林生长、淡水供给等相关数据,借助ARCGIS和ENVI等软件平台,对锡林河流域草地、森林、农田和淡水的供给服务物质量和价值量进行估算。其中,供给服务中的草产品、畜产品和林产品供给,分别选择以草地产草量、理论与实际载畜量和以森林蓄积量为基础的林木生物量作为评价指标,农田产量以多年粮食产量数据结合当年遥感影像进行估算,淡水以流域多年城镇与牧区供水量分别进行计算。主要研究结论如下:  1.对锡林河流域草地样方干、鲜重数据与同时期的NDVI、EVI植被指数进行回归分析,建立遥感估产模型,对最优模型进行精度检验后,反演估算研究区的草地产草量。结果表明,以草地干重数据和NDVI植被指数建立的模型有最优的模拟效果;2014年7月锡林河流域的产草量为1262736t,平均单产为105.374t/km2。整个流域植被覆盖度空间分布呈现自西北向东南逐渐增高,生产力水平逐渐上升,产草量逐渐增加的趋势。  2.采用产草量和家畜日食量法对研究区2014年的草地理论载畜量进行估算,结果表明,研究区2014年暖季理论载畜量为786256羊单位,冷季理论载畜量为471744羊单位,全年理论载畜量为572052羊单位,锡林河流域2014年实际载畜量为966542只羊单位,超载率为68.96%。  3.通过运用前人研究成果,结合2009年锡林浩特市森林资源清查资料,对锡林河流域森林生物量进行估算,结果表明,锡林河流域的森林分为有林地和疏林地,其中有林地又包括纯林和混交林;锡林河流域森林干、枝、叶的生物量分别为539.06m3、440.29m3、43.47m3。天然林主要包括白桦、山杨和沙地榆树疏林,白桦、山杨主要分布在白音锡勒自然保护区,榆树疏林主要分布在浑善达克沙地,人工林主要分布在城市和农牧场、苏木居民点周边。  4.流域主要农作物品种为小麦、马铃薯和油菜籽,主要分布在城市周边和农牧场、苏木附近。通过农作物总产量和播种面积数据推算逐年粮食单产,结合2014年锡林河流域土地利用图,估算2014年锡林河流域的粮食产量。2014年锡林河流域小麦、马铃薯和油菜籽的总产量分别为17120.73t、29176.24t和1754.25t;2014年锡林河流域小麦的秸秆资源可收集量约为13400t。  5.该流域淡水供应主要集中在农田灌溉用水、工业用水和居民生活用水等,而生态用水量较少,2014年锡林河流域淡水总供应量约为0.7162×109m3。  6.2014年锡林河流域草地、畜牧业、森林、农田和淡水生态系统供给服务的经济价值分别为1.52亿元、0.4326亿元、59.5033万元、0.068亿元和2.5062亿元,2014年锡林河流域生态系统供给服务总经济价值约为4.549亿元。
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