草原退化对生态系统服务价值的影响——以锡林浩特市典型草原为例

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草地是我国陆地上面积最大的生态系统,在改善生态环境、维持生态平衡、保护人类生存和发展方面起着重要的作用,在综合治理各种退化土地中起着主导作用,并且在国民经济的发展中具有特殊的作用。但是由于过度放牧、不合理利用等因为,导致了我国草地出现了不同程度的退化。本文选择内蒙古锡林浩特市典型草原作为研究区域,开展了草地退化对于草原生态系统服务价值影响的探索研究。   论文的主要研究结果和结论如下:   (1)在遥感影像、野外数据等多源信息的支持下,研究了内蒙古锡林浩特市典型草原退化等级的判断标准,并通过2008年的野外数据进行了验证分析。利用Erdas和Arcgis等软件,对锡林浩特市1991年和2008年的LandsatTM影像进行了监督分类,划分出草地类型,并进行了退化等级的划分,将草地划分为四个退化等级。在此基础上,利用生态经济学方法估算了1991年和2008年研究区草原生态系统的生态系统服务价值,包括生产有机物质的价值、固定CO2和释放O2的价值、营养物质循环的价值以及控制土壤侵蚀的价值。   (2)1991年锡林浩特市草地面积占全市总面积的83.0609%,2008年锡林浩特市草地面积占全市总面积的84.2321%,草地面积有所增加,明显体现出锡林浩特市是一个典型以牧业生产为主的区域。1991年草地植被状况整体较好,2008年良好的植被不多,并且分布较为分散,中低状态的植被占研究区植被主体,并且在研究区西部和西北部存在着覆盖度非常低的区域。   (3)以草地植被盖度划分了研究区的草地退化等级,从土壤硬度、有机质含量、地上生物量等方面分析了2008年的野外实测数据,结果表明以盖度划分草地退化等级具有一定的可行性。通过在LandsatTM影像上提取锡林浩特市土地利用类型图,进一步分析了1991年和2008年两期影像上草地退化格局的变化。1991年的草地退化程度较轻,退化草地Ⅳ的面积仅占研究区面积的7.56%。2008年草地退化情况较为严重,退化草地Ⅳ的面积已占研究区面积的16.35%,草地退化情况不容乐观。   (4)在划分了研究区不同退化等级草地的基础上,结合使用经验公式模拟的地上生物量数据,通过生态经济学的方法,计算了1991年和2008年研究区草原生态系统的服务价值,包括生产有机物质、固定CO2和释放O2、营养物质循环和控制土壤侵蚀四个方面。最终的价值结果表明,与1991年相比,2008年由于草地退化面积和退化程度的增加,锡林浩特市草原生态系统的各项生态服务价值都发生了不同程度的下降,其中固定CO2、释放O2以及营养物质循环的价值下降幅度较大,有机物质生产和控制土壤侵蚀的服务价值下降幅度较小,生态系统服务总价值有所下降。   (5)利用1991年和2008年研究区的土地利用类型图和草原生态系统服务价值的估算公式,进一步研究了1991年和2008年不同退化等级草原的生态系统服务价值。结果表明,各项生态系统服务功能价值的总值,随着草地退化程度的加深逐渐减少,说明草地退化对于草原生态系统提供服务功能具有很明显的影响作用。  
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