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2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

张娜丽

张娜丽. 2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1286 − 1294 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203
引用本文: 张娜丽. 2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1286 − 1294 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203
ZHANG Na-li. Dynamic Changes of Land Use and Ecosystem Services Value in Altai Mountains[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1286 − 1294 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203
Citation: ZHANG Na-li. Dynamic Changes of Land Use and Ecosystem Services Value in Altai Mountains[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1286 − 1294 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203

2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203
基金项目: 国家科技基础性专项(2015FY110500-16)资助
详细信息
    作者简介:

    张娜丽(1993−),女,河南周口人,在读硕士研究生,主要从事植物生态学研究。E-mail: 3075245238@qq.com

  • 中图分类号: F301

Dynamic Changes of Land Use and Ecosystem Services Value in Altai Mountains

  • 摘要:   目的  分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。  方法  基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000 ~ 2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。  结果  ① 草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80% 以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km2和827.26 km2。② 研究区内共有6715.91 km2土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km2,主要转为草地(85.9%)和林地(11.3%);转入面积最多的是草地,为3676.91 km2,主要来自于裸地(贡献率69.2%)和林地(贡献率30.0%)。③ 与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52 × 108元和20.03 × 108元。④ 近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区(25.77 × 108元)和生物多样性保护与矿区修复亚区(9.07 × 108元)增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。  结论  2000 ~ 2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。
  • 图  1  阿尔泰山生态功能区

    Figure  1.  Ecological function zones of Altai Mountains

    图  2  阿尔泰山不同年份土地利用变化

    Figure  2.  Change of land use in Altai Mountains in different years

    图  3  阿尔泰山不同生态功能区的生态服务价值

    Figure  3.  Ecosystem services values of different ecological function zones in Altai Mountains

    图  4  阿尔泰山不同生态功能区单位面积的生态服务价值空间变化

    Figure  4.  Spatial varieties of ecosystem services values in various ecological function zones in Altai Mountains

    表  1  不同土地利用类型单位面积生态服务价值(元 hm−2 a−1

    Table  1.   The equivalent of ecological services value per unit area in Altai Mountains

    生态服务功能
    Ecosystem service
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    湿地
    Wetland
    水域
    Water
    建设用地
    Construction land
    裸地
    Bare land
    食物生产1044.28307.14282.57626.57491.430.000.00
    原料生产491.43712.57417.71614.29147.430.000.00
    水资源供给24.57368.57233.433182.006425.420.000.00
    气体调节823.142346.571486.572334.28589.710.0024.57
    气候调节442.297015.133919.144422.851744.570.000.00
    净化环境122.862051.711290.004422.853513.710.00122.86
    水文调节331.714594.852874.8529768.2567190.490.0036.86
    土壤保持1265.432850.281806.002838.00577.430.0024.57
    维持养分循环147.43221.14135.14221.1449.140.000.00
    生物多样性159.712604.571646.289668.851572.570.0024.57
    美学景观73.711142.57724.865811.141216.280.0012.29
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    表  2  阿尔泰山2000 ~ 2020年土地利用相对变化

    Table  2.   Relative change of land use in Altai Mountains from 2000 to 2020

    土地利用类型
    Land use type
    2000 ~ 2010年2010 ~ 2020年2000 ~ 2020年
    变化量 (km2)
    Variation
    年变化率 (%)
    Annual change rate
    变化量 (km2)
    Variation
    年变化率 (%)
    Annual change rate
    变化量 (km2)
    Variation
    年变化率 (%)
    Annual change rate
    耕地−1.62−0.2317.872.6116.261.16
    林地888.761.52−61.50−0.09827.260.71
    草地1156.420.6993.580.051250.000.37
    湿地0.531.622.406.292.944.47
    水域1.480.0471.771.8473.250.94
    建筑用地0.020.064.6014.624.627.39
    裸地−2045.60−4.59−128.72−0.53−2174.32−2.44
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    表  3  阿尔泰山2000 ~ 2010年土地利用转移矩阵 (km2 )

    Table  3.   The transfer matrix of land use in Altai Mountains from 2000 to 2010

    2000年土地利用类型
    Land use type in 2000
    2010年土地利用类型
    Land use type in 2010
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    湿地
    Wetland
    水域
    Water
    建设用地
    Construction land
    裸地
    Bare land
    转出面积
    Transfer-out area
    耕地\0.684.990.000.130.120.466.38
    林地0.59\198.770.032.690.0080.30282.38
    草地3.45920.85\0.010.800.01311.371236.50
    湿地0.010.010.00\0.010.000.010.03
    水域0.021.930.700.53\0.000.603.78
    建筑用地0.100.020.000.000.00\0.030.15
    裸地0.53287.212183.880.000.930.03\2472.59
    转入面积4.711210.702388.330.584.560.17392.774001.81
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    表  4  阿尔泰山2010 ~ 2020年土地利用转移矩阵 (km2 )

    Table  4.   The transfer matrix of land use in Altai Mountains from 2010 to 2020

    2010年土地利用类型
    Land use type in 2010
    2020年土地利用类型
    Land use type in 2020
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    湿地
    Wetland
    水域
    Water
    建设用地
    Construction land
    裸地
    Bare land
    转出面积
    Transfer-out area
    耕地\0.893.960.000.080.390.505.82
    林地2.22\1410.461.0020.050.15176.921610.81
    草地16.721360.54\0.9493.754.39613.082089.41
    湿地0.000.330.16\0.450.000.020.96
    水域0.0724.1024.411.31\0.014.7854.68
    建筑用地0.390.011.310.000.00\0.081.78
    裸地4.72164.48743.400.1813.061.57\927.41
    转入面积24.131550.342183.703.43127.396.50795.384690.87
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    表  5  阿尔泰山2000 ~ 2020年土地利用转移矩阵 (km2 )

    Table  5.   The transfer matrix of land use in Altai Mountains from 2000 to 2020

    2000年土地利用类型
    Land use type in 2000
    2020年土地利用类型
    Land use type in 2020
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    湿地
    Wetland
    水域
    Water
    建设用地
    Construction land
    裸地
    Bare land
    转出面积
    Transfer-out area
    耕地\1.305.990.000.100.310.688.37
    林地2.49\1101.260.9717.420.12135.481257.75
    草地18.821765.62\0.9630.844.43610.472431.13
    湿地0.000.200.13\0.360.000.020.71
    水域0.0823.5823.921.60\0.014.60 53.79
    建筑用地0.380.011.300.000.00\0.061.75
    裸地3.23334.532544.300.2078.541.62\2962.41
    转入面积25.002125.233676.913.72127.266.49751.316715.91
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    表  6  阿尔泰山2000 ~ 2020年土地利用类型生态系统服务价值

    Table  6.   Total ecosystem services values for various land uses in Altai Mountains from 2000 to 2020

    年份
    Year
    土地利用类型
    Land use types
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    湿地
    Wetland
    水域
    Water
    建筑用地
    Build land
    裸地
    Bare land
    合计
    Total
    2000 价值量 (108) 0.35 142.01 247.94 0.21 32.47 0.00 1.10 424.06
    贡献率 ( % ) 0.08 33.49 58.47 0.05 7.66 0.00 0.26
    2010 价值量 (108) 0.34 163.53 265.07 0.24 32.59 0.00 0.59 462.37
    贡献率 ( % ) 0.07 35.37 57.33 0.05 7.05 0.00 0.13
    2020 价值量 (108) 0.43 162.04 266.46 0.40 38.58 0.00 0.56 468.47
    贡献率 ( % ) 0.09 34.59 56.88 0.08 8.24 0.00 0.12
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    表  7  阿尔泰山2000 ~ 2020年各土地利用类型生态服务灵敏度

    Table  7.   Ecosystem services sensitivities of various land uses in Altai Mountains in 2000 ~ 2020

    土地利用类型
    Land use type
    生态服务灵敏度(CS)
    Ecosystem service sensitivities
    2000年
    In 2000
    2010年
    In 2010
    2020年
    In 2020
    耕地0.000.000.00
    林地0.330.350.35
    草地0.580.570.57
    湿地0.000.000.00
    水域0.080.070.08
    建筑用地0.000.000.00
    裸地0.000.000.00
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  • 收稿日期:  2021-06-02
  • 录用日期:  2022-04-29
  • 修回日期:  2022-04-25
  • 刊出日期:  2022-12-06

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