三江源生态保护工程实施前后草地退化与好转时空变化及驱动因素

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草地退化是三江源地区面临的严重的生态问题之一,为了恢复三江源生态环境,先后于2000年成立三江源自然保护区,2005年实施三江源生态保护和建设一期工程,2014年实施生态保护和建设二期工程。因此掌握保护区设立和生态保护实施前后三江源草地变化趋势以及草地变化的驱动因素,对三江源生态建设具有重要的意义。本文以2005年开始的三江源生态保护和建设一期、2014年开始的二期工程时间为间断点,分为2000-2005年、2005-2013年、2013-2019年和2000-2019年监测时间段,基于Sen+Mann-Kendall趋势分析法,分析三江源全域和自然保护区内外的草地变化情况。以相关性分析法探讨气候因子与草地变化的响应,以残差趋势法分离出人类活动,探讨人类活动对草地变化的影响。并通过将草地变化趋势、气候和人类活动与草地变化的相关显著性结合,对影响草地变化的驱动因素分类,评估气候和人类活动对三江源草地变化的贡献。研究结果表明:(1)2000-2019年,三江源地区52.08%的草地呈好转趋势,仅1.66%的草地呈退化趋势。2000-2019年,三江源地区草地区域,明显好转的面积占比为15.82%,轻微好转的面积占比为36.26%。明显退化的面积占比仅为0.21%,轻微退化的面积占比为1.45%。变化不显著的面积占比为46.26%。东北部的兴海县、同德县、泽库县呈明显好转趋势。达日县、甘德县、曲麻莱县、治多县的草地退化分布相对较多。(2)生态保护工程的实施推动了草地的好转,好转面积占比由工程实施前的8.82%大幅增加至两期保护工程实施期间的25%左右。三江源生态保护工程一期实施前(2000-2005年),9.60%的草地退化占比略高于8.82%的草地好转占比。生态保护工程一期(2005-2013年),草地好转面积占比大幅增加到28.37%。生态保护工程二期(2013-2019年),草地好转面积占比趋于稳定(24.57%)。生态保护工程一期和二期,草地退化面积占比持续减少。三江源生态保护工程实施的减畜工程、鼠虫害治理、草场围栏等措施与草地好转显著相关,对助益草地好转发挥了重要作用。(3)2000-2019年,保护区内的草地好转面积占比为57.40%,高于保护区外近10个百分点。国家自然保护区的建成初期(2000-2005年),保护区内8.62%好转面积占比要差于保护区外的9.41%,而保护区内11.23%的退化占比要高于保护区外的9.35%。生态保护一期(2005-2013),保护区内外的草地退化和好转面积占比出现反转,保护区内退化总占比为4.51%小于保护区外的9.98%,好转类型的占比之和也高出保护区外好转类型6.20%,生态保护工程二期(2013-2019),这种良好的草地变化态势得以持续。保护区内生态工程相对集中,结合国家自然保护区的设立改变了“保护区内草地状况差于保护区外”的局面。(4)2000-2019年,三江源地区72.56%的草地受气候或人类活动显著影响,三江源地区54.25%的草地受气候显著性影响,47.22%的草地受人类活动显著性影响。48.13%的草地好转由人类活动和气候共同引起,1.43%的草地退化由人类活动引起。保护区内由人类活动引起的草地退化占比略低于保护区外0.07%,由人类活动引起的好转占比也略高于保护区外1.04%,且由人类活动引起的草地好转类型的保护区有5个大于由气候引起的好转3个。与非保护区相比,保护区内人类正向影响带来的效果更好,对草地生态系统恢复起到积极作用。
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