程佳蕊, 毛德華, 玉 山, 王宗明,4, 相恒星
(1.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)遙感與地理信息系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022;3.中國(guó)科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所, 吉林 長(zhǎng)春 130102; 4.國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心, 北京 100012)
草地是陸地上分布最廣的土地利用類(lèi)型之一,約占全球陸地面積的五分之一[1],植物總量的三分之一,是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的水源涵養(yǎng)區(qū)、生物基因庫(kù)和碳儲(chǔ)庫(kù)[2]。目前,草原退化[3-4]已成為全球亟待解決的生態(tài)問(wèn)題,《生物多樣性公約》(CBD)的愛(ài)知生物多樣性目標(biāo)和聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)都針對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和可持續(xù)利用提出具體規(guī)范。與此同時(shí),“抗擊退化”[5]也成為《聯(lián)合國(guó)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)十年(2021—2030年)》的核心內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)該10 a迫切地需要制定包括草原在內(nèi)的退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)戰(zhàn)略,以預(yù)防、制止和扭轉(zhuǎn)[6-8]生態(tài)系統(tǒng)退化。
中國(guó)草地主要分布在北方,以青藏高原和蒙古高原[9]為主要分布區(qū),盡管已有文獻(xiàn)報(bào)道了草地分布變化及其驅(qū)動(dòng)因素的分析,但對(duì)于氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)草地分布面積影響的定量化解析相對(duì)較少,尤其缺乏對(duì)比分析??缇沉饔蛲ǔT谌祟?lèi)活動(dòng)強(qiáng)度和氣候變化方面有著明顯的差異[10-12],開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)間序列草地時(shí)空格局演變及其驅(qū)動(dòng)因素的對(duì)比解析,可為草地資源管理提供決策依據(jù)??唆攤惡恿饔虻靥幟晒鸥咴瓥|部,是中蒙畜牧業(yè)發(fā)展的重要分布區(qū)。因此,開(kāi)展克魯倫河流域草地時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因素的跨境對(duì)比分析,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本研究基于Landsat長(zhǎng)時(shí)間序列遙感影像,運(yùn)用面向?qū)ο蟮碾S機(jī)森林分類(lèi)法,得到克魯倫河流域1980—2020年5期土地覆被數(shù)據(jù),通過(guò)草地動(dòng)態(tài)度模型、草地變化轉(zhuǎn)移矩陣及質(zhì)心模型的方法,定量分析1980—2020年克魯倫河流域草地時(shí)空變化特征,同時(shí)對(duì)比分析中蒙兩國(guó)草地變化規(guī)律,以期推動(dòng)地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè),為跨境草原的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。
克魯倫河流域位于107°25′—117°24′E,46°2′—49°40′N(xiāo)之間[13],是蒙古高原東部長(zhǎng)度最長(zhǎng),流域面積最大的河流。該河發(fā)源于蒙古國(guó)的肯特山南麓,自西向東流經(jīng)烏蘭巴托市、肯特省、東方省,在烏蘭恩格爾西端進(jìn)入中國(guó)境內(nèi),流經(jīng)新巴爾虎右旗,注入呼倫湖[14],全長(zhǎng)約1 264 km,流域面積1.30×105km2,其中在蒙古國(guó)流經(jīng)范圍較大,面積可達(dá)1.12×105km2,長(zhǎng)1 090 km,是蒙古國(guó)境內(nèi)的第二長(zhǎng)河??唆攤惡恿饔?qū)僦袦貛Т箨懶愿珊禋夂?,年平均氣?~2 ℃,年降水量150~300 mm[15]。植物種類(lèi)有叢生草、禾本科、針茅屬、雜類(lèi)草、羊茅屬、錦雞兒屬、羊草為主的草原植被,常見(jiàn)植被有大針茅、克氏針茅、羊草、芨芨草、寸草苔、蘆葦、冷蒿。克魯倫河流域地形如圖1所示。
注:基于審圖號(hào)GS(2016)2948號(hào)底圖制作,底圖來(lái)自于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)系統(tǒng)(http:∥bzdt.chmnrgov.cn)。下同。
1.2.1 影像數(shù)據(jù) 本文選用了時(shí)間序列較長(zhǎng)的Landsat系列影像(表1),因研究區(qū)面積較大,且時(shí)間上選擇了草地生長(zhǎng)較為旺盛的7—8月,降水較多,部分區(qū)域相應(yīng)年份難以選取合適影像,進(jìn)而從相鄰年份中收集缺失圖像的區(qū)域,以最大限度地減少云層覆蓋造成的數(shù)據(jù)損失。本文使用的影像下載于美國(guó)地質(zhì)勘探局網(wǎng)站(http:∥glovis.usgs.gov/),利用ENVI軟件對(duì)多期遙感影像進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正及幾何校正等預(yù)處理操作,參考Wang[16]和Mao[17]的土地覆被分類(lèi)系統(tǒng),并結(jié)合本研究區(qū)實(shí)際情況,最終確定林地、草地、耕地、人工表面、水體、濕地、及裸土地共7種土地覆被類(lèi)型。
表1 本研究所用Landsat系列數(shù)據(jù)
1.2.2 氣象數(shù)據(jù) 1980—2020年氣溫及降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于英國(guó)East Anglia大學(xué)的分辨率為0.5°的月尺度數(shù)據(jù) Climatic Research Unit(CRU)降水?dāng)?shù)據(jù)集(https:∥crudata.uea.ac.uk/cru/data/hrg/cru_ts_4.05/),利用ArcGIS 10.6對(duì)下載的nc數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換提取,最終將月尺度數(shù)據(jù)合成年數(shù)據(jù)。
1.2.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)集 1980—2020年中國(guó)一側(cè)總?cè)丝跀?shù)和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)數(shù)據(jù)集獲取于內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局(http:∥tj.nmg.gov.cn/)的統(tǒng)計(jì)年鑒,蒙古國(guó)一側(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于世界銀行公開(kāi)數(shù)據(jù)(https:∥data.worldbank.org.cn/)。
基于數(shù)據(jù)影像進(jìn)行多尺度分割,提取同質(zhì)對(duì)象[18],經(jīng)多次試驗(yàn)選取分割尺度,最佳分割尺度可以有效地提取地物并減少斑塊冗余和碎化,在提高目標(biāo)樣本純度同時(shí)兼顧運(yùn)行速度,以此提高分類(lèi)精度。
1980年,1990年,2000年,2010年及2020年分別獲取樣本點(diǎn)1060,977,1043,1123,1040個(gè),實(shí)際野外調(diào)查樣本點(diǎn)分別為32,76,156,353,268個(gè),其中1990年,2000年,2010年和2020年課題組均進(jìn)行實(shí)際野外調(diào)查,1980年則通過(guò)居民走訪調(diào)查并結(jié)合歷史資料獲取。目視解譯樣本點(diǎn)5期分別為1028,901,887,770,772個(gè),是基于同時(shí)期的Google Earth影像進(jìn)行識(shí)別所得。對(duì)所有樣本點(diǎn)進(jìn)行分層隨機(jī)抽樣,其中70%作為訓(xùn)練樣本,30%作為驗(yàn)證樣本?;谟跋穸喑叨确指罱Y(jié)果,對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練分類(lèi)得到5期土地覆被數(shù)據(jù)。最后,利用驗(yàn)證樣本對(duì)分類(lèi)結(jié)果分別進(jìn)行精度評(píng)價(jià),構(gòu)建混淆矩陣,計(jì)算五期分類(lèi)數(shù)據(jù)的總體精度與kappa系數(shù),分類(lèi)精度如表2所示。
表2 分類(lèi)精度
單一土地覆被類(lèi)型動(dòng)態(tài)度可以表達(dá)一定時(shí)間內(nèi),某種土地覆被類(lèi)型動(dòng)態(tài)變化幅度[19]。其表達(dá)式如下:
(1)
式中:K為某草地動(dòng)態(tài)度;Ua和Ub分別為初期和末期草地的面積;T為時(shí)間間隔。
通過(guò)轉(zhuǎn)移矩陣可以把土地利用類(lèi)型的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系直觀地表現(xiàn)出來(lái),可以得到某一種土地類(lèi)型向另一種土地類(lèi)型轉(zhuǎn)化的面積[20],其表達(dá)式為:
(2)
式中:Sij代表的是研究初期和末期時(shí)間內(nèi)由類(lèi)型i轉(zhuǎn)化到類(lèi)型j的情況;n代表的是土地利用的類(lèi)型數(shù)。
質(zhì)心是一個(gè)或多個(gè)多邊形的幾何中心,可以用來(lái)確定在某一時(shí)間某一土地覆被類(lèi)型在空間上的位置[21],用(xc,yc)的形式來(lái)表示,表達(dá)式為:
(3)
式中:xi,yi為質(zhì)心坐標(biāo),每個(gè)多邊形的面積定義為ai。質(zhì)心可以更直接、更明顯地將位移表示為連接不同時(shí)期質(zhì)心的變化的方向和距離。
本文利用Pearson相關(guān)分析來(lái)研究草地變化與相關(guān)指數(shù)的相關(guān)性[22],計(jì)算公式如下:
(4)
如表3所示,草地是克魯倫河流域分布最為廣泛的土地利用類(lèi)型,2020年研究區(qū)內(nèi)草地面積為1.10×105km2,占研究區(qū)總面積的88.95%。其中蒙古國(guó)一側(cè)草地面積為1.00×105km2,占該年研究區(qū)草地總面積的87.03%;中國(guó)一側(cè)草地面積占該年研究區(qū)草地總面積的12.97%,僅有蒙古國(guó)草地面積的1/4。
表3 1980—2020年克魯倫河流域草地面積及其變化
1980—2020年5期草地覆蓋率分別為88.95%,88.82%,88.70%,88.80%,88.58%,草地面積呈現(xiàn)先減少再增加后又減少的趨勢(shì)。其中,2010—2020年草地萎縮最為嚴(yán)重,動(dòng)態(tài)度達(dá)-2.48%,面積減少258 km2;2000—2010年草地變化較小,動(dòng)態(tài)度為1.04%,增加119 km2。由圖2可看出,1980—1990年草地轉(zhuǎn)入面積最大,在1990—2000年草地轉(zhuǎn)出面積最大,其中以中游北部最甚;2000—2010年整體變動(dòng)不大,但下游變動(dòng)相對(duì)劇烈;2010—2020年則以河流沿岸土地類(lèi)型變動(dòng)最為復(fù)雜。
圖2 1980—2020年克魯倫河流域草地變化空間格局
圖3展示了1980—2020年克魯倫河流域草地在4個(gè)時(shí)間段內(nèi)與其他土地覆被類(lèi)型之間轉(zhuǎn)入及轉(zhuǎn)出的占比,總體來(lái)看草地的主要去向?yàn)楦?385 km2)和裸土地(235 km2)。
圖3 克魯倫河流域草地與其他土地利用類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換
蒙古國(guó)一側(cè)草地在40 a間一直處于減少趨勢(shì),草地面積凈減少616 km2(0.61%)。濕地是與草地相互轉(zhuǎn)化最為劇烈的土地覆被類(lèi)型,其次是裸土地和耕地。與濕地之間的轉(zhuǎn)化多以轉(zhuǎn)入為主,而與裸土地和耕地之間的轉(zhuǎn)化則以轉(zhuǎn)出為主,二者是草地退化最主要去向,其中向裸土地轉(zhuǎn)化面積為384 km2,向耕地轉(zhuǎn)化的面積為360 km2。中國(guó)一側(cè)草地則呈現(xiàn)小幅度增加趨勢(shì),草地面積凈增加130 km2,占中國(guó)一側(cè)總面積的0.74%。其中裸土地的貢獻(xiàn)最大,共向草地轉(zhuǎn)化149 km2,其次是濕地(109 km2)。但是40 a間,中國(guó)一側(cè)的人工表面面積一直呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì),在2010—2020年間草地向人工表面轉(zhuǎn)化面積最大(46 km2)。
圖4顯示了各個(gè)時(shí)期草地質(zhì)心的遷移軌跡。在過(guò)去的40 a間,克魯倫河流域草地質(zhì)心整體上呈現(xiàn)出先向東北方向轉(zhuǎn)移再向東南方向轉(zhuǎn)移的過(guò)程。1980—1990年遷移距離最大,向東北方向遷移1.0 km;1990—2000年偏移整體遷移軌跡,向西南方向遷移0.5 km;2010—2020年遷移距離最短,向東南方向遷移0.4 km。
圖4 1980—2020年克魯倫河流域草地質(zhì)心位置遷移
蒙古國(guó)一側(cè)草地質(zhì)心經(jīng)歷了先向東北再向西南最后又向東北方向遷移的過(guò)程。其中1980—1990年與1990—2000年遷移方向相反,但遷移距離均為1.3 km;最短遷移距離出現(xiàn)在2000—2010年,僅向東北方向遷移0.2 km。中國(guó)一側(cè)草地質(zhì)心則先向西南方向偏移,再向東北方向偏移,最終向東南方向遷移。1980—1990年遷移距離最大,向西南方向遷移0.6 km;2010—2020年遷移距離最小,向東南方向遷移不足0.1 km。
1980—2020年蒙古國(guó)一側(cè)與研究區(qū)的草地質(zhì)心轉(zhuǎn)移方向大體一致,主要是由于2000—2010年中國(guó)一側(cè)草地質(zhì)心向北偏移角度過(guò)大,導(dǎo)致2010—2020年蒙古國(guó)一側(cè)質(zhì)心遷移方向與研究區(qū)遷移方向不統(tǒng)一,但總體都向東遷移。通過(guò)1980—1990年和1990—2000年蒙古國(guó)一側(cè)和研究區(qū)的草地質(zhì)心遷移軌跡方向相反,主要是由于1990年氣候變化劇烈,降水增多,使得原本地勢(shì)較為低洼的地方匯聚大量雨水,在影像上表現(xiàn)為水體和濕地,研究區(qū)地勢(shì)又表現(xiàn)為西南高東北低,因此該時(shí)間段內(nèi)質(zhì)心向東北方向轉(zhuǎn)移;降水所帶來(lái)的土地覆被類(lèi)型轉(zhuǎn)換是短暫的,雨量回歸正常水平后,由降水轉(zhuǎn)化來(lái)的草地又轉(zhuǎn)化回原本的土地類(lèi)型,使得1990年前后質(zhì)心軌跡呈往返現(xiàn)象。
克魯倫河流域草地的變化驅(qū)動(dòng)因素包括自然因素和人文因素兩類(lèi)。本文選取了各因素指標(biāo)兩個(gè)。由表4可以看出,氣溫及人口之間的相關(guān)性通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)(p<0.05),表明克魯倫河流域草地面積的變化并非其中任一因素導(dǎo)致的,而是自然因素和人文因素協(xié)同作用的結(jié)果。
表4 克魯倫河流域草地與各指數(shù)的相關(guān)性
3.3.1 自然因素 克魯倫河流域是典型的溫帶大陸性氣候,且具有干旱區(qū)較為明顯的氣候特征,夏季多降水,過(guò)于集中的雨水會(huì)造成水土流失及地表破碎等環(huán)境問(wèn)題,進(jìn)一步惡化原本就脆弱的生態(tài)環(huán)境。1990年豐富的降水使得草地向濕地及水體轉(zhuǎn)化,而裸土地向草地轉(zhuǎn)化,讓生態(tài)環(huán)境暫時(shí)性呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì),但1990—2000年,部分濕地和水體向草地轉(zhuǎn)化,另一部分則直接轉(zhuǎn)化為裸土地,這也是導(dǎo)致該年裸土地增加的主要原因,原本表現(xiàn)出好轉(zhuǎn)的生態(tài)環(huán)境也迅速惡化,使2000年的草地面積在1980年原有草地面積的基礎(chǔ)上減少320 km2。
1980—2020年克魯倫河流域降水量以每年2.6 mm的速度減少,氣溫則以每年0.5 ℃的速度升高(圖5),降水減少氣溫升高使氣候暖干化嚴(yán)重,地表蒸散發(fā)過(guò)程加快,間接導(dǎo)致草地面積減少,草地生產(chǎn)力下降[23-24]。
圖5 1980—2020年克魯倫河流域氣溫和降水的年際變化和趨勢(shì)
由圖6可以看出,在海拔小于600 m的地方,草地分布僅占4%,該海拔范圍內(nèi)以呼倫湖占地最廣,因此草地分布較少。當(dāng)海拔在600 m至1 200 m范圍內(nèi)時(shí),草地面積分布達(dá)到最大,達(dá)443 km2。當(dāng)海拔超過(guò)1 200 m后,草地分布越來(lái)越稀疏,海拔與草地分布面積呈負(fù)相關(guān)。
圖6 克魯倫河地形與草地分布的關(guān)系
3.3.2 人文因素 根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)中蒙人口進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)人口均呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)。1980年蒙古國(guó)總?cè)丝趦H1.69×106人, 2019年增長(zhǎng)至3.23×106人,40 a時(shí)間,人口增長(zhǎng)近一倍。隨著人口增加,蒙古國(guó)現(xiàn)有的與人類(lèi)相關(guān)的土地利用不能滿(mǎn)足人們的生活需求,因此人工表面及耕地的擴(kuò)張成為一種必然趨勢(shì)。由圖3可以看出,在2000—2010年耕地和人工表面侵占草地面積與其他時(shí)期相比較為明顯,可知在該時(shí)間段內(nèi)人口增長(zhǎng)較為劇烈。因?yàn)橹袊?guó)面積廣大,而克魯倫河流域流經(jīng)中國(guó)的面積較小,遂采用內(nèi)蒙古自治區(qū)的人口數(shù)據(jù)與蒙古國(guó)人口數(shù)據(jù)做對(duì)比。1980年內(nèi)蒙古自治區(qū)常住人口約1.93×107人,到2020年的2.40×107人,人口增長(zhǎng)速度僅為蒙古國(guó)的三分之一,但增長(zhǎng)人數(shù)是蒙古國(guó)的3倍。因?yàn)槿丝谠黾虞^多,因此中國(guó)一側(cè)草地減少受人口的影響要大于蒙古國(guó)一側(cè)。
蒙古國(guó)在這40 a間經(jīng)歷了社會(huì)制度和經(jīng)濟(jì)上的雙重變革,在國(guó)家調(diào)控下,經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,隨之而來(lái)的就是對(duì)水資源的需求量加大,2007年首次出現(xiàn)在汛期斷流現(xiàn)象[25]。斷流使得呼倫湖水源補(bǔ)給減少、水位下降,河道以及呼倫湖附近生態(tài)環(huán)境和生物多樣遭到嚴(yán)重破壞,但在2000—2010年間,中國(guó)一側(cè)草地表現(xiàn)出增加趨勢(shì)(圖2),從側(cè)面反映了保護(hù)區(qū)的建立對(duì)草地起到了較強(qiáng)的保護(hù)和恢復(fù)作用。同時(shí)“中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊”的建立,對(duì)于蒙古國(guó)來(lái)說(shuō)也是前所未有的機(jī)遇,畜牧業(yè)作為蒙古國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)需要迅速崛起,放牧量的增加也是導(dǎo)致草地大面積減少的原因之一。
天然草地具有豐富的生物多樣性,承載著許多該生態(tài)系統(tǒng)特有的物種,其中許多動(dòng)物正面臨滅絕的威脅。相較于林地,草地在碳儲(chǔ)存中的作用常常被忽視,但它包含了世界土壤碳儲(chǔ)存的30%[26-27]。此外,天然和稀疏放牧的草原含有“不可回收的碳”[28],易受土地利用轉(zhuǎn)換的影響,這些碳一旦失去,就無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。同時(shí),干旱半干旱區(qū)草地也被證明其在防治水土流失和水資源保護(hù)方面的效果比林地更甚,但對(duì)草地的政策保護(hù)仍遜色于林地,基于這一現(xiàn)實(shí),如果要對(duì)草原進(jìn)行可持續(xù)性評(píng)價(jià)和管理[29],首要意義應(yīng)是認(rèn)識(shí)到草原作為多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者和生物多樣性熱點(diǎn)的價(jià)值[30],再制定保護(hù)可持續(xù)管理的目標(biāo)。
中蒙兩國(guó)政府都已認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的重要性,對(duì)此采取了積極的措施來(lái)保護(hù)草地[31-33]。1992年,根據(jù)《蒙古憲法》規(guī)定,牧場(chǎng)收歸國(guó)有,牧民需在政府部門(mén)的監(jiān)督和管理下在牧場(chǎng)放牧;1995年,由于草原問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻,制定并通過(guò)了《自然環(huán)境保護(hù)法》,但環(huán)境保護(hù)并沒(méi)有引起大家的重視,仍致力于大力發(fā)展經(jīng)濟(jì),因此在1990—2000年草地退化嚴(yán)重;2002年土地法允許牧民在草場(chǎng)進(jìn)行春冬營(yíng)牧,由于所有權(quán)劃分不明確,草原沒(méi)有得到預(yù)期保護(hù)效果。2008年《土地?zé)o償私有化法》將草場(chǎng)劃分到個(gè)人,大大調(diào)動(dòng)了牧民保護(hù)草原的積極性,因此在2000—2010年蒙古國(guó)一側(cè)草地減小趨勢(shì)得到大幅度改善,但過(guò)度放牧問(wèn)題仍然突出。2015年該國(guó)議會(huì)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)牧場(chǎng)的承載能力和生態(tài)評(píng)估來(lái)調(diào)整勝出的數(shù)量、種類(lèi)和結(jié)構(gòu),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)合理利用、保護(hù)和恢復(fù)草場(chǎng)的目的,使草地惡化進(jìn)一步減緩。當(dāng)然,草地動(dòng)態(tài)度的不斷減小,也表明蒙古國(guó)境內(nèi)保護(hù)區(qū)的建立對(duì)草地保護(hù)確實(shí)起到了一定的積極作用。
20世紀(jì)80年代“家庭責(zé)任”制度在中國(guó)一側(cè)實(shí)施,將牧區(qū)劃分到個(gè)人,大大提高了對(duì)草原的利用率;1985年為了保護(hù)、建設(shè)和合理利用草原,改善生態(tài)環(huán)境,維護(hù)生物多樣性,全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十一次會(huì)議通過(guò)《中華人民共和國(guó)草原法》并于該年10月1日起實(shí)施。中國(guó)大力實(shí)施天然林保護(hù)、退耕還林還草、三北防護(hù)林體系建設(shè)、沙化土地封禁保護(hù)補(bǔ)助試點(diǎn)建設(shè)、全國(guó)防沙治沙綜合示范區(qū)等重點(diǎn)生態(tài)修復(fù)工程,在一定程度上遏制了草地退化愈發(fā)嚴(yán)重的趨勢(shì)。由圖2可以看出,中國(guó)一側(cè)草地轉(zhuǎn)化為耕地和人工表面的速度明顯下降,且部分裸土地轉(zhuǎn)化為草地,這些都表明中國(guó)一側(cè)生態(tài)狀況正在逐漸好轉(zhuǎn)。目前,國(guó)務(wù)院辦公廳又發(fā)布關(guān)于加強(qiáng)草原保護(hù)修復(fù)的若干意見(jiàn),目標(biāo)到2025年,草原綜合植被蓋度穩(wěn)定在57%左右,我國(guó)草原生態(tài)狀況將持續(xù)得到改善。
本研究基于長(zhǎng)時(shí)間序列遙感數(shù)據(jù)探討克魯倫河流域草地分布、動(dòng)態(tài)及其驅(qū)動(dòng)因素,主要結(jié)論如下:①2020年克魯倫河流域草地面積為1.15×105km2,占總面積的88.58%。其中蒙古國(guó)一側(cè)草地面積廣大,占研究區(qū)草地面積的87.03%。 ②1980—2020年克魯倫河流域草地共減少486 km2,其中中國(guó)一側(cè)草地增加130 km2,蒙古國(guó)一側(cè)草地退化相對(duì)嚴(yán)重,共減少616 km2。 ③近40 a間,中蒙兩側(cè)草地均一定程度地向耕地、人工表面和林地轉(zhuǎn)化。其中蒙古國(guó)一側(cè)草地轉(zhuǎn)為裸土地是蒙古國(guó)一側(cè)草地減少的主要原因,中國(guó)一側(cè)草地則受人類(lèi)活動(dòng)的影響較大。 ④草地質(zhì)心指示克魯倫河流域草地向東北方向移動(dòng)1.6 km,主要是由于克魯倫河中游及下游草地退化嚴(yán)重導(dǎo)致的。本研究綜合分析了草地在克魯倫河流域中的分布、變化及其原因,對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理、流域生物多樣性的保護(hù)、干旱半干旱地區(qū)碳儲(chǔ)量的定量研究以及全球草地對(duì)人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究具有重要意義。