气候与土地利用变化对辽西农牧交错区生态系统服务影响研究.pdf

摘要

辽西农牧交错区位于北方农牧交错带边缘，地理条件复杂，生态环境脆弱，近

年来，随着城市扩张、工业化等人类活动致使该区域生态脆弱性加剧。气候和土地

利用变化是影响区域生态系统服务最重要的两个因素，深入了解辽西农牧交错区气

候与土地利用变化对生态系统服务的影响情况，对保障区域生态安全具有重要意义。

因此，本研究分析了辽西农牧交错区近30年（1990—2020）气候及土地利用时空变

化，评估了区域生态系统服务水平，探究了气候、土地利用变化对生态系统服务的

影响程度，并对未来不同情景下土地利用和生态系统服务进行了预测评估，为区域

可持续发展决策提供科学支撑。主要结论如下：

（1）运用线性趋势法、转移矩阵、土地利用综合程度解析了该区域气候和土地

利用演变特征。结果表明，近30年间研究区年均气温整体呈上涨趋势，年蒸发量呈

下降趋势，2000年降水量减少对干旱气候造成直接影响。近30年草地和耕地转出面

积最大，林地以转入为主，建设用地扩张迅猛。土地利用程度综合指数上涨集中于

东部地势平坦区域及河流两岸，2010年开始西部少面积出现逆向转变，综合指数降

低。

（2）研究运用InVEST模型对生态系统服务生境质量、产水量、碳储量和土壤

保持进行了模拟。近30年生境质量均值逐年缓慢下降，城市外围及河流两岸退化明

显。产水量整体呈波动上升趋势，2000年干旱气候对区域影响较大。碳储量呈缓慢

下降态势，近30年累计减少5.07Tg，海拔越高区域，碳储量、土壤保持量越高，山

坡、丘陵区域土壤保持能力近年来降低明显。

（3）研究运用地理探测器量化气候因子和土地利用因子对生态系统服务的影响

程度。气候单因子探测显示，各年份降水量、蒸发量、气温均对研究区生态系统服

务具有显著影响作用，主要体现在产水量和生境质量。土地利用单因子探测显示，

土地利用分布、土地利用综合程度、净初级生产力和对各项生态系统服务指标解释

力均较强，归一化植被指数对生境质量和产水量解释力较强。土壤保持量受气候和

土地利用交互作用更为显著，主要驱动为DEM和降水量的交互作用。

（4）采用PLUS和InVEST模型预测2050年自然发展情景和生态保护情景土地

利用状况，并进行生态系统服务评估。2050年耕地与林地仍占较大比重，建设用地

占比逐渐与草地相持平。评估结果显示，生境质量均值以及区域总产水量均高于

2020年水平，碳储量均低于2020年，生态保护情景降低总量比自然发展情境低2.33

Tg；土壤保持量中两情景均大幅下降，说明在生态保护情景基础上仍需要更加强有

力的措施保护植被生态系统以提高土壤保持能力。

关键词：土地利用和土地覆被，生态系统服务，InVEST模型，未来情景预测，辽

西农牧交错区

ImpactsofClimateandLandUseChangeonEcosystemServicesin

theAgriculturalandPastoralIntertwinedAreasofWesternLiaoning

Province

Abstract

Locatedattheedgeofthenorthernagro-pastoralzone,theAgriculturalandPastoral

IntertwinedAreasofWesternLiaoningProvincehaveacomplexgeographyandafragile

ecologicalenvironment.Inrecentyears,thevulnerabilityoftheecosysteminthisareahas

increasedwithhumanactivities,suchasurbanexpansionandindustrialisation.Climate

changeandlandusechangearethetwomostcriticalfactorsaffectingtheregionsecosystem

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