大兴安岭林草交错带土地覆盖及生态功能变化研究(1990-2018)

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:allans
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土地利用覆盖变化(LUCC)是推动生态质量演变的主要因素,正愈发受到社会各界的重视。林草交错带,对全球气候变化敏感,时空波动性强,边缘效应明显,环境的异质性较高,是指示生态环境质量变化的典型区域。本文以1990、2000、2010和2018年(6-8月)四期Landsat影像和实地调查数据,采用面向对象决策树分类方法,对大兴安岭林草交错带近30年的土地覆盖类型进行分类及变化分析。然后,借助气象数据及MODIS图像,采用Carnegie-Ames-Stanford Approach(CASA)模型,推导了研究区NPP的时空变化;还利用了像元二分法估算了1990-2018年间植被覆盖度的变化;最后结合景观格局指数及森林破碎化过程模型对大兴安岭林草交错带景观格局和森林破碎化过程进行了评估,并讨论分析了土地覆盖变化与生态环境质量之间的内在联系。主要研究结果如下:1990年至2018年,研究区森林面积减少63241.11公顷,过火区减少35214.66公顷。两者变化的主要驱动力是1990-2018年发生了多起林火灾,森林被毁而产生过火区,然后逐渐转变为草地。草地面积减少202201.38公顷,草地退化问题依然严重,消失的草地主要转为人工表面和荒地。耕地增加297330.12公顷,主要原因是90年代人们开垦草地而变成耕地。2000年以后,耕地面积减少26122.14公顷,退耕还林还草工作取得良好进展。湿地总共减少52367.13公顷,许多湿地退化为草地及荒地。人工表面28年间增加48737.79公顷,其中草地转为城市用地面积最大。荒地面积虽然总体上有所增加,但先增加后减少,草原荒漠化状况逐渐好转。研究区LUCC类型变化最显著的特征是草地、耕地、人工表面和荒漠之间的大规模转换。2000年至2018年,研究区年NPP总体呈上升趋势。空间分布来看,NPP由西南向东北持续增加,东北林区和西部草原显著增加。从1990年到2018年,植被覆盖度先减少后增加,特别是在荒漠和草原地区。不同级别的植被覆盖度类型的转化特点主要是相邻级别之间相互转化,并且以低植被覆盖度向高植被覆盖度转化为主。从1990年到2018年,研究区所有地类的斑块平均面积(MPST)减少,导致研究区景观完整性降低。另外,对于森林破碎化,2010-2018年研究区所有森林破碎化类型(收缩、穿孔、消失和破碎化)比1990-2000和2000-2010两个时段少得多,森林保护逐渐得到加强。1990-2018年间大兴安岭林草交错带局部地区土地利用变化引起生态环境质量变化呈现改善和恶化并存的态势。研究区1990-2018年间林地、草地、湿地等生态用地面积之和由1261万公顷(1990年)先减少为1229.24万公顷(2000年),再增加为1229.37万公顷(2010年),最后轻微减少为1229.18万公顷(2018年)。大兴安岭林草交错带1990-2018年生态用地比例呈现先降低后升高再轻微降低的变化趋势。2010-2018年生态用地面积的减少主要跟城市的快速发展及道路建设有关。这与1990-2018年植被覆盖度变化及研究区中部林草交错带NPP的变化基本一致。本研究成果可为研究区土地利用规划和生态保护提供科学的建议。政策建议:近些年林草交错带生态环境得到逐步提高,需要继续落实森林防火,注重火后植被恢复,积极推进退耕还草政策实施,推进退牧还草政策实施,合理科学放牧,积极响应国家出台的各项专项治理政策,推进现代综合交通运输体系建设。
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