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对沙漠地区生态治理进行生态服务效益评估有助于定量分析防风固沙措施的效果,为区域生态治理与社会经济可持续发展提供科学借鉴和决策。多年来国内外学者开展了大量有意义的工作并取得了诸多成果。从前人研究发现,关于沙化土地生态效益评价研究方面,大多采用生态治理工程和草原沙漠化的评价指标和方法,而近些年随着风蚀模型、气流轨迹等模型的不断发展和完善,越来越多的研究人员开始结合模型进行沙化土地生态治理的生态系统服务效益研究。库布齐沙漠在风沙天气时易发生长距离传输,影响下风城市尤其是京津冀地区的空气质量。为探究和建立合适的生态系统服务效应体系,将WEPS风蚀预测系统与HYSPLIT大气颗粒物传输模型进行耦合,对库布齐沙漠不同生态本底的PM10释尘进行了空间化分析,找出了库布齐沙漠的PM10高释放区,进一步的基于PM10高释放区进行前向轨迹模拟,设置不同沙障,研究了不同治理措施下的生态服务效益,计算并比较其对下风城市影响。本文的主要研究成果有:(1)不同土地覆被类型和土壤类型的PM10释放量各不相同。草原风沙土、草甸风沙土的PM10年平均释放量最大,每立方米PM10释放量约3 kg;盐化潮土、潮土的PM10年平均释放量次之,每立方米PM10释放量约0.9kg;新积土年平均释放量在每立方米约0.7kg;棕钙土、淡栗钙土、淡棕钙土的PM10年平均释放量最小,每立方米PM10释放量约0.005kg。对于相同土壤类型的生态本底,土地利用类型为沙漠、盐碱地的网格容易产生更多的PM10释放,其次是裸地、旱地,而有植被的区域PM10年平均释放量较小。(2)库布齐沙漠地区不同生态本底的PM10释放量呈现出以下规律:PM10高释放量区域主要位于库布齐沙漠的中部地区,土壤以草原风沙土、草甸风沙土为主,土地覆被类型大部分为沙漠;东部以新积土、草原风沙土为主的地区PM10年排放总量次之;西南部以潮土、淡棕钙土、棕钙土为主,土地类型为裸地、稀疏草地,这一地区是库布齐沙漠PM10年释放量最低的地区;库布齐沙漠北部边缘、中部的PM10年释放量低值区与库布齐沙漠锁边林切割治理有关。(3)库布齐沙漠释放的PM10在对周围城市鄂尔多斯市、乌海市、石嘴山市受影响最高,WCWT贡献值在150μg·m-3以上;西南方向次之,影响宁夏回族自治区的银川市、吴忠市、中卫市,WCWT贡献值在150μg·m-3以上;南方向的甘肃省庆阳市、陕西省咸阳市、榆林市以及延安市,东南方向经过河南省到达湖北省和安徽省,WCWT贡献值在100μg·m-3以上,有大量200μg·m-3以上的高值区;北方向跨过内蒙古巴彦淖尔市到达蒙古国境内,其WCWT贡献值在150-200μg·m-3左右;东方向PM10WCWT传输距离最远,途经内蒙古呼和浩特市、山西省朔州市、大同市,河北省张家口市、承德市,北京市到达辽宁省朝阳市、阜新市,最后到达黑龙江省,其WCWT贡献值在100-200μg·m-3左右;西方向影响最低,内蒙古阿拉善盟、甘肃酒泉市,其WCWT贡献值在50-150μg·m-3。(4)耦合WEPS风蚀预测系统与HYSPLIT模型,设置不同沙障评估生态效益,就年PM10释放减少量和PM10日均减少了来说,不同生态治理措施的减少量呈现以下特点:1年树龄樟子松沙障>芦苇沙障>5年树龄樟子松沙障>尼龙阻沙网>梭梭>10年树龄樟子松沙障>20年树龄樟子松沙障。就WCWT贡献值来说,芦苇沙障降低了各个方向的PM10传输,WCWT贡献值低于100μg·m-3,东方向和东南方向传输基本上被降低到了50μg·m-3以下。1年树龄樟子松沙障将各个方向的WCWT贡献值降低到了100μg·m-3。其余沙障都将库布齐沙漠向外传输PM10的WCWT贡献值降低到了50μg·m-3以下。将人口、GDP数据于WCWT分析结果结合,根据耦合模型评估社会经济效益:1.受库布齐沙漠PM10传输影响的城市分布特点为:库布齐沙漠周边的城市地区、库布齐沙漠东方向、南方向地区受影响面积大、PM10浓度高;而库布齐沙漠东南方向和东方向地区GDP和人口受库布齐沙漠PM10传输影响大,各沙障都在一定程度上减轻了库布齐下风城市的受影响的GDP、人口,尤其是南方向和东南方向省市。