毛乌素沙地绿洲化过程中生态系统结构及功能价值演变

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毛乌素沙地是我国蒙、陕、宁地区典型的农牧交错地带。长期以来,高强度的矿产开发和不合理的滥垦滥牧导致的沙漠化过程,与林业工程建设、生态修复政策的实施形成的绿洲化过程相互博弈,使毛乌素沙地土地利用发生连续变化,且斑块状荒漠土地分布现象突显,严重影响道路交通和居民生活水平。本文以毛乌素沙地,以1986、1991、1996、2001、2006、2011、2016、2020年八期遥感影像为基础,通过最大似然法、生态当量因子法、最小阻力模型法,研究分析景观格局变化,统计分析毛乌素沙地生态系统服务价值(ESV)时空分异规律,以生态服务价值最大化为目标和策略,利用最小阻力模型(MCR),探讨了毛乌素沙地生态网络格局演变规律,进而提出毛乌素沙地最优景观结构,并提供相应建议,为地分区治理及农、林、牧产业结构调整提供基础依据。研究结果表明:(1)近34年间,毛乌素沙地景观面积减少,林地景观面积增加。不同景观类型的重心几乎分布在乌审旗嘎鲁图镇和乌审召镇地区。从整体景观指数来看,分形维数分布、聚集指数呈整体增加的趋势;斑块密度和边缘密度呈先减小在增大后减小的趋势;香浓多样性和香浓均匀度呈先增大后减小的趋势;分离度指数呈整体减少的趋势,表明毛乌素沙地景观连通性变差,各斑块类型面积比重趋于平衡,景观呈破碎之后小斑块聚集的时空变化趋势。(2)1986-2020年毛乌素沙地生态服务价值随时间呈先平缓增加后剧烈增加的趋势。乡镇苏木行政区域尺度空间独立性强,包含信息更为丰富,为毛乌素沙地ESV研究最为合适的空间尺度,34年间毛乌素沙地生态服务价值空间分布由内向外扩展,呈中部(河南乡、毛盖图苏木)向外扩散的趋势。(3)毛乌素沙地生态安全格局呈明显的两区分异,即生态网络稀疏的西北区,以沙地复垦地、流动沙丘和半流动沙丘为主;以及生态网络稠密的东南区,以林草覆盖率较高的固定沙地和河流、湖泊水资源丰富地区为主。沙地核密度高值生态战略节点分布在乌审旗乌审召镇,台格苏木,鄂托克旗毛盖图苏木,榆林市定边县。生态战略节点高值地区为毛乌素生态安全格局的重点建设区域。(4)毛乌素沙地“山水林田湖草沙”一体建设要注重以人为本,既要重视区域内景观流动的重要性,又要保证毛乌素沙地整个生态网络的流通,在毛乌素沙地阻力区极敏感地区建立保护区,防止人为过度干扰。
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