內蒙古生態系統質量空間特征及其驅動力

肖 洋,歐陽志云,王莉雁,饒恩明,江 凌,張 路

1 中國科學院生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室,北京 100085 2 中國科學院研究生院,北京 100039

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內蒙古生態系統質量空間特征及其驅動力

肖 洋1,2,歐陽志云1,*,王莉雁1,2,饒恩明1,2,江 凌1,2,張 路1,2

1 中國科學院生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室,北京 100085 2 中國科學院研究生院,北京 100039

植被作為生態系統的重要組成部分,聯結著大氣、水分和土壤等自然過程,其變化將直接影響該區域氣候水文和土壤等狀況,是區域生態系統質量變化的重要指示器。植被狀況的好壞,主要通過生物量和植被覆蓋度因子來表示。內蒙古自治區是我國北方生態環境問題十分嚴重的省份,弄清當前區域生態系統質量狀況與變化及其近10年來變化的驅動因素,對分析與制定區域生態環境保護決策具有十分重要的意義。基于2000—2010年生物量和植被覆蓋度,并結合地區植被區劃數據,對內蒙古植被生態系統質量狀況進行分析,并評估其與氣候(降水、溫度),人類活動(交通密度、農業發展、生態恢復工程)的相關關系,在此基礎上探討了氣候和人類活動對近年來內蒙古生態系統質量變化的影響。結果表明：(1) 內蒙古生態系統質量狀況整體偏低,其中森林生態系統平均質量最高,灌叢、草原生態系統次之。空間分布呈明顯的經度地帶性,由東向西,質量逐漸降低。2000—2010年內蒙古生態系統質量總體上呈現緩慢增長趨勢,但局部地區生態系統質量仍存在惡化,其中在107°E以東的草原和森林區域,生態系統質量變化十分劇烈。(2) 近10年來內蒙古生態系統質量的變化與氣候和人類活動的關系非常密切,其與降水、GDP1、化肥施用量、天保工程和退耕還草工程呈現明顯的正相關。而與溫度、道路密度和京津風沙治理工程呈現明顯的負相關。其中,生態保護工程實施區域內和區域外的相關性存在顯著的差異性。隨著內蒙古社會經濟的快速發展,人類活動對生態系統質量的影響逐漸加強,但降水仍是該地區生態系統質量的主要影響因子。(3) 在內蒙古生態系統質量變化典型區域內,質量的增長主要是由于降水的增加、溫度的降低、農業的發展、退耕還草工程的作用和交通發展的放緩。質量的降低則是因為降水的減少、溫度的增加、農業發展緩慢和交通發展的加快所致。

生物量；植被覆蓋度；生態系統質量；氣候；人類活動

植被作為生態系統的重要組成部分,聯結著大氣、水分和土壤等自然過程,其變化將直接影響該區域氣候、水文和土壤等狀況,對區域能量循環及物質的生物化學循環具有重要的影響,是區域生態系統質量變化的重要指示器。目前反映植被生長狀況及生長活力的因子較多,有植被歸一化因子NDVI、葉面積指數LAI、凈第一生產力NPP、植被覆蓋度VC、生物量Biomass等。由于各因子所具有的生態學意義不同,所以其適用范圍也存在差異。其中生物量作為生態系統中植物有機物總量,不僅是整個生態系統運行的能量基礎和營養物質來源,還能反映生態系統的生態演替和人為干擾過程[1]。其中,森林地上生物量不僅能充分體現森林生態系統的質量,衡量森林生產力,也是評估森林碳收支的重要參數[2- 4]。生物量在生態系統結構功能、碳儲量和碳動態方面的有著廣泛應用[5- 8]。植被覆蓋度是指植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比[9-10]。它是全球及區域氣候模型、水土流失監測、土地沙漠化評價和分布式水文模型的重要輸入參數,是描述生態系統的重要基礎數據[11- 13]。在分析生態系統環境狀態,揭示其變化趨勢方面,植被覆蓋度應用廣泛[14-15]。植被因子作為表征生態系統變化的綜合指示器,對評價陸地生態系統質量、調節生態過程具有重要的理論和實際意義。

內蒙古位處中國北部邊疆,是我國北部重要的生態屏障,同時也是我國重要的農牧業生產基地,人類活動強度大,且大部分植被地處干旱、半干旱農牧交錯帶地區,生態環境脆弱,是全球氣候變化最為敏感的區域之一[16]。特別是,近年來內蒙古發生著巨大的變化,經濟持續快速增長、城鎮化進程加快、資源開發力度的增大、生態環境受到一定的沖擊,同時生態保護與建設工程 (天然林保護、退耕還林還草) 又在一定程度上減緩著人類活動造成的壓力。這些變化必然會影響內蒙古的生態系統質量狀況,進而影響了地區經濟和生態環境的可持續發展。因此,全面了解內蒙古生態系統質量狀況和10年來的變化趨勢,客觀認識生態系統結構與功能,確定重點保護區域以及目前存在的潛在威脅,探討生態系統質量變化的驅動作用,實現內蒙古的可持續發展具有重要現實意義。本研究結合內蒙古的生態環境特征,選擇能有效反映森林生態系統質量的生物量因子和表征草地生態系統質量的植被覆蓋度因子來評估地區生態系統質量狀況的好壞。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

圖1 研究區位置Fig.1 Location of the study area

1.2 數據來源

地上生物量數據采用植被指數-生物量法(對于森林/草地生態系統)和累積NPP法(對于草地/農田生態系統)對植被生物量進行估算[20]。其中植被指數-生物量法是采用實地測量的植被生物量的數據和遙感數據建立經驗統計模型,然后在遙感數據的基礎上反演得到區域范圍內植被生物量；而累積NPP 法是通過草地或農田的生長期(開始生長時間與結束生長時間)的確定,對生長期內的NPP進行累加以計算地上生物量,NPP算法選用CASA模型[21]。植被覆蓋度數據是基于像元二分模型[22-24]通過Modis影像反演得到。像元二分模型是一種簡單實用的遙感估算模型,它假設一個像元的地表由有植被覆蓋部分與無植被覆蓋部分地表組成,而遙感傳感器觀測到的光譜信息也由這2個組分因子線性加權合成,各因子的權重是各自的面積在像元中所占的比率,其中植被覆蓋度可以看作是植被的權重。生態系統類型圖主要基于LandsatTM數據采用的面向對象的分類技術,引入非影像光譜信息強化目標的識別能力；實現快速、高效的分類技術運作。數字高程模型DEM,空間分辨率為90 m, 來源于國際科學數據服務平臺。降水與溫度數據,基于局部薄盤樣條函數插值理論,來源于中國國家計量信息中心/中國氣象局(NMIC/CMA)。詳細數據信息,見表1。

表1 主要數據來源

2 研究方法

2.1 生態系統質量

本文選取地上生物量和植被覆蓋度因子,結合植被區劃數據,以期反映內蒙古森林和草地生態系統的質量狀況。基于內蒙古2000與2010年生態系統分類圖,結合原始森林和草地調查樣方,選取各植被地帶內的多個原始森林樣方的生物量的均值和草地樣方的覆蓋度均值來代表該范圍內頂級群落的生物量和覆蓋度。其中,頂級群落的樣方是經過設定嚴格的條件,如生物量高、凋落物厚、樹齡高等,篩選得到。以各個地帶的頂級群落的生物量和覆蓋度為分母,生物量和覆蓋度為分子,得到各個植被地帶的生態系統質量。公式如下：

式中,RBDi為森林或草地生態系統i像元的相對生態系統質量密度；Bi為森林生態系統i像元的生物量,通過遙感反演獲得；Ci為草地生態系統i像元的覆蓋度,通過遙感反演獲得；CCB為森林生態系統頂級群落像元的生物量；CCC為草地生態系統頂級群落像元的覆蓋度；頂級群落樣本均運用生態系統長期定位觀測數據,或樣地調查數據。

2.2 數據分析

2.2.1 變化趨勢分析

為研究10a來我國生態系統質量變化對區域氣候、人類活動變化的響應以及這種變化在時空上的差異,選用一元線性回歸分析來處理多年氣候和人類活動統計數據[25-26],得到其變化趨勢,計算公式為：

墓穴被封上了。老巴被扶上去敬了香。然后他點燃了鞭炮。響聲瞬間震撼整個墓區，碎紙隨風揚起，陽光仿佛也在抖動。

y=a+b×t+ε

式中,y為因變量,t為年份,a和b為擬合參數 (b為坡度斜率 代表趨勢特征；a為截距),ε為殘差。斜率為負值的區域,呈減小趨勢；斜率為正值地區,呈增加趨勢；斜率絕對值越大,變化的幅度越大,反之則變化的幅度越小。

2.2.2 變化相關性分析

為了探索生態系統質量與氣候和人類活動之間的關系,選用皮爾遜相關性方法進行分析。其中氣候因素主要考慮降水和溫度,人類活動主要為放牧壓力(牛羊存欄數),人口 (農村和城鎮人口),國內生產總值GDP(農業生產總值GDP1, 工業生產總值GDP2, 服務業生產總值GDP3),交通密度、建設用地面積、農藥化肥施用量、礦區面積、生態保護工程等等。相關性方分析均以縣域為統計單元,在SPSS軟件中進行。

3 結果與分析

3.1 生態系統質量時空特性

內蒙古生態系統質量整體偏低。按等分方法分類,2010年質量為RBD>80的生態系統占總面積的3.1%,質量為60

森林生態系統2010年平均質量達到44.83,主要包括位于呼倫貝爾高原的大興安嶺和西遼河平原的山區。地處歐亞大陸中高緯度地帶的大興安嶺,受人類活動影響較少,植被組成以寒溫帶針葉林為主,生態系統質量多為49.11,而處于東北平原與內蒙古高原的過渡區域的山區,是我國北方主要的農牧交錯區,受人類活動影響較大,生態系統質量多為32.26。位于溫帶半干旱氣候帶的草地生態系統,2010年平均質量為31.70。其中質量高的區域主要分布在呼倫貝爾草原和錫林郭勒草原。鄂爾多斯高原草地質量偏低,為16.83。

內蒙古2000—2010年的生態系統質量總體上呈現增長狀態,質量增加的面積約為120900.43 km2。10a間生態系統質量明顯增加的區域主要分布在賀蘭山、毛烏素沙地西部及渾善達克沙地北部地區、錫林郭勒高原西北部、科爾沁沙地東部、呼倫貝爾高原西部地區和東北部大興安嶺部分地區；其中錫林郭勒附近的生態系統質量增加趨勢最為明顯,增加面積約為31808.01 km2(圖2)。生態系統質量明顯減少的區域分布相對較集中,除少數零散分布于科爾沁沙地西部及東北部大興安嶺的部分地區外,主要沿鄂爾多斯高原-渾善達克沙地南緣-錫林郭勒高原東南部一線呈條帶狀分布。其中鄂爾多斯和呼和浩特附近的生態系統質量下降趨勢明顯,降低面積約為34922.75 km2(圖2)。

圖2 內蒙古2010年生態系統質量空間分布和內蒙古2000—2010年生態系統質量變化Fig.2 Spatial pattern of ecosystem quality in Inner Mongolia in 2010 and variation of ecosystem quality area in Inner Mongolia from 2000—2010

從內蒙古生態系統質量的隨經度變化規律可看出 (圖3),內蒙古2010年生態系統質量自西向東的呈逐漸增加趨勢,具有明顯的經度地帶性(R2= 0.87,P<0.001)。內蒙古生態系統質量變化方面,100°—106°N在地理空間上基本對應荒漠草原生態系統類型,質量變化趨勢較平緩；位于107°—117°N的平原地區,由于氣候變化和人類活動的影響,生態系統質量變化劇烈,主要呈降低趨勢；118°N以東地區,生態系統質量主要呈增加趨勢。

圖3 內蒙古2000—2010年生態系統質量經向變化規律Fig.3 Spatial pattern of ecosystem quality and its variation with longitude in Inner Mongolia from 2000—2010

3.2 生態系統質量變化與氣候和人類活動之間的關系

由于氣候的作用和人類活動的影響,內蒙古生態系統質量發生著巨大的變化。本文首先對生態系統質量變化與所有可能的影響因子做相關性分析,發現與降水、溫度、農業、道路密度、生態工程因子相關性明顯(表2)。生態系統質量與降水、GDP1、化肥施用量、天保工程和退耕還草工程呈現明顯的正相關(r=0. 543,P<0.01；r=0. 308,P<0.01；r=0. 417,P<0.01；r=0.292,P<0.01；r=0.395,P< 0.01)。然而,與溫度、道路密度和京津風沙治理工程呈現明顯的負相關(r=-0.381,P<0.01；r=-0.299,P<0.01；r=-0.346,P<0.01)。其中,生態保護工程實施區域內和區域外的相關性存在顯著的差異性。例如,在實施天然林保護和退耕還草工程區域內,生態系統質量變化與降水、溫度、GDP1、道路密度等因子的相關性不顯著；但在區域外(未實施),它們之間的相關性非常顯著。說明在工程區域內,生態系統質量的變化主要與植樹造林、退耕還草、圍封轉移和有效管理等密切相關,而受降水、溫度等其他因素的影響較小；而工程區域外,生態系統質量的變化主要受降水、溫度等因素的影響。然而,京津風沙工程區的狀態剛好與之相反,區域內主要受到降水、溫度的影響,說明該區域人類活動的影響較小,氣候仍然是主導因素。

表2 生態系統質量變化與氣候和人類活動之間的相關系

** 在 0.01 水平(雙側)上顯著相關;* 在 0.05 水平(雙側)上顯著相關

圖4 內蒙古2000—2010年生態系統質量變化與影響因子的相關性 (降水、溫度、GDP1、道路密度、化肥用量)Fig.4 Relation between ecosystem quality and driving factors (preicipitation, temperature, gross domestic product (agricultural product), amount of fertilizer use, road density) from 2000 to 2010 in Inner Mongolia (Each dot represents a county; The line represents the fitted curve)

圖4(以縣域為統計單位的散點圖)清楚的說明了這些相關信息。近10年來內蒙古生態系統質量的變化與降水的相關性最大(r=0.543,P<0.01),反映了降水是該地區生態系統質量變化的主要影響因子。由于內蒙古主要的生態系統類型為草地,同時草原區熱量條件相對充足,能夠滿足植被生長的需要,降雨量成為控制植被的生長狀況主要氣候因子。張戈麗等[27]研究表明降水是驅動呼倫貝爾草地植被年際變化的主要因素。雖然生態系統質量變化與溫度的相關關系不如降水那樣明顯,但總體而言相關較為顯著。溫度的增加對植被生長有著正負效應：正效應是延長植被生長季節,提高光合作用效率和水分利用率,從而促進植被的生長；而負效應主要在于增加水分消耗從而引發干旱,不利于植被生長[28]。內蒙古地區屬于干旱、半干旱地區,溫度增加使該地區缺少水分,從而不利于植被生長。除了氣候變化的影響,人類活動對生態系統存在一定的干擾。在人口稀少的內蒙古地區,植被生長狀況主要受自然因素的影響較大,而受人類活動的影響較小。但是隨著社會經濟的快速發展,人口的增長對資源的需求量的加大,促進交通運輸的發展,嚴重制約著該地區生態系統質量的恢復與改善。與此同時,近年來國家實施了天然林保護、退耕還草、京津風沙源治理、禁牧輪牧和圍封轉移等一系列生態恢復工程,在一定程度上又減少了人類活動的負面影響。此外,農業的發展、合理的管理和利用草地資源,在一定程度上利于草地質量的改善。因此,該區域的生態系統質量的恢復與改善,需要重點考慮水分、溫度、農業發展和生態工程的影響。

為了進一步了解內蒙古近10年來生態系統質量的變化狀態,將生態系統質量變化區域分為主要增加和降低兩個典型區域。增加典型區域位于毛烏素沙地西部、錫林郭勒高原西北部和科爾沁沙地東部地區(圖5)；相對于增長地區,降低典型區域分布相對較為集中,主要沿鄂爾多斯高原-渾善達克沙地南緣-錫林郭勒高原東南部一線呈條帶狀分布(圖5)。統計分析增加和降低區域內各影響因子狀況(表3),發現增加區域內生態系統質量改善非常明顯,為5.22 遠高于總區域均值0.16。其中降水量的增加非常明顯,遠高于總區域均值0.28 mm/a。同時,退耕還草工程主要在該地區實施(占69.57%的面積),并且效果明顯。這里的溫度也呈一定的降低趨勢,每年降低0.02 ℃。此外,道路密度的增長速度較慢,低于平均水平。農業的發展和化肥施用量的增加,在一定程度上利于該區域植被的恢復。由于內蒙古生態系統質量的變化與降水、農業、退耕還草成正相關性,而與溫度和道路成負相關性。所以該區域生態系統質量的改善主要是由于區域內降水的增加、溫度的降低、農業的發展、退耕還草工程的作用和交通發展的放緩。與此同時,降低典型區域內生態系統質量退化非常嚴重,為-7.43,遠低于總區域的均值。其中降水量的減少非常明顯,大約為-0.37 mm/a。這里的溫度也呈現一定的上升趨勢,每年增加0.02 ℃。此外,道路密度的增長速度較快,農業發展比較緩慢。結果表明該區域生態系統質量的下降主要是因為降水的減少、溫度的增加、農業發展緩慢和交通發展的加快所致。雖然京津風沙工程主要分布在該地區(占68.42%的面積),但是治理效果并不明顯,可能是由于降水與溫度的變化導致的植被退化程度要大于生態恢復工程的治理效果。

圖5 內蒙古生態系統質量主要增加區域和內蒙古生態系統質量主要降低區域Fig.5 The mainly increase region of ecosystem quality in Inner Mongolia and the mainly decrease region of ecosystem quality in Inner Mongolia

區域Regions生態系統質量Ecosystemquality降水/(mm/a)Precipitation溫度/(°/a)TemperatureGDP1Grossdomesticproduc/(×108元)道路密度Roaddensity/(km/km2)化肥總量Amountofchemicalfertilizer/(×104t)天保工程Naturalforestprotectionproject/%退耕還草工程GreenforGrainProject/%京津風沙工程Windandsandstormcontrolproject/%增加區域ImprovementAreas5.22(+)0.47(+)-0.02(-)10.04(+)0.18(-)2.52(+)30.43(-)69.57(+)26.09(-)降低區域Degradationareas-7.43(-)-0.37(-)0.02(+)4.92(-)0.28(+)0.29(-)21.05(-)15.79(-)68.42(+)總區域Wholeregion0.160.280.008.850.201.1841.1344.8232.51

(+) 相對于總區域平均值而言,呈增加趨勢; (-) 相對于總區域平均值而言,呈減少趨勢

近些年來,國家越來越重視生態環境的保護,在全國范圍內實施了一系列的生態恢復工程,而內蒙古又是這些工程的重點實施區域之一。在工程實施區域,人類活動強度的加大對植被狀況的時空演變產生了重要影響,同時導致研究區植被對氣候因子的變化敏感性降低,這與黃土高原植被變化監測結論類似[29]。大規模的植被建設促進了區域植被恢復,區域內生態系統質量顯著增加,同時對氣候等自然因子的變化敏感度降低。本研究發現2000—2010年間內蒙古一些主要的沙塵源地 (毛烏素沙地西部和科爾沁沙地東部)的植被狀況呈持續好轉趨勢,植樹種草、禁牧輪牧和防沙治沙生態恢復措施的廣泛實施在這一過程中發揮重要作用,與許多研究結果一致[30- 31]；此外,內蒙古中部地區受降水、溫度等氣候影響仍很敏感,降水的減少、溫度的升高和交通的發展,使草原區中部的大部分區域10年間植被質量呈現下降趨勢。

4 結論

本文基于2000—2010年生物量和植被覆蓋度,并結合植被區劃數據,對內蒙古生態系統質量狀況進行分析,并評估其與氣候(降水、溫度),人類活動(農業、交通、生態恢復工程等)的相關關系,在此基礎上探討了氣候和人類活動對內蒙古生態系統質量的影響。得出以下結論：

(1) 內蒙古生態系統質量狀況整體偏低,2010年平均生態系統質量為33.80,其中森林生態系統平均質量最高,灌叢、草原生態系統次之。空間分布呈明顯的經度地帶性,由東向西,質量逐漸降低。2000—2010年內蒙古生態系統質量總體上呈現緩慢增長趨勢,但局部地區生態系統質量仍存在惡化,其中質量增加的面積約為120900.43 km2。在位于100°—106°E的荒漠地區,生態系統質量變化趨勢較平緩；在位于107°—117°E的草原地區由于氣候變化和人類活動的影響,生態系統質量變化劇烈,主要呈降低趨勢；118°E以東地區,植被生態系統質量主要呈增加趨勢。

(2) 近10年來內蒙古生態系統質量的變化與氣候和人類活動的關系非常密切,其與降水、GDP1、化肥施用量、天保工程和退耕還草工程呈現明顯的正相關。而與溫度、道路密度和京津風沙治理工程呈現明顯的負相關。其中,生態保護工程實施區域內和區域外的相關性存在顯著的差異性。說明在工程區域內,生態系統質量的變化主要與植樹造林、退耕還草、圍封轉移和有效管理等人類活動密切相關,而受降水、溫度等其他因素的影響較小；而工程區域外,生態系統質量的變化主要受降水、溫度等因素的影響。但是,京津風沙工程區的狀態剛好與之相反,主要受到降水、溫度的影響,而人類活動的影響相對較小。隨著內蒙古社會經濟的快速發展,人類活動對生態系統質量的影響逐漸加強,但降水仍是該地區生態系統質量的主要影響因子。

(3) 內蒙古生態系統質量增加典型區域主要位于毛烏素沙地西部、錫林郭勒高原西北部和科爾沁沙地東部地區；降低典型區域主要沿鄂爾多斯高原-渾善達克沙地南緣-錫林郭勒高原東南部一線呈條帶狀分布。典型區內質量的增長主要是由于降水的增加、溫度的降低、農業的發展、退耕還草工程的作用和交通發展的放緩。質量的降低則是因為降水的減少、溫度的增加、農業發展緩慢和交通發展的加快所致。

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Spatial patterns of ecosystem quality in Inner Mongolia and its driving forces analysis

XIAO Yang1,2, OUYANG Zhiyun1,*, WANG Liyan1,2, RAO Enming1,2, JIANG Ling1,2ZHANG Lu1,2

1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China

Vegetation is an important component of ecosystems, and it is involved in natural processes such as regional climate circulation, the hydrologic cycle, soil conditions, and other natural processes. It is also an important indicator of regional ecosystem quality change. Aboveground biomass and vegetation cover are important variables for describing vegetation quality and documenting ecosystem changes. Moreover, they are controlling factors in transpiration, photosynthesis, and other terrestrial processes, and are sensitive indicators of land degradation and desertification in arid and semi-arid regions. Aboveground biomass and vegetation cover have been used widely in the analysis of vegetation quality and changes. Inner Mongolia, an important province of northern China that is located mostly in arid and semi-arid areas, is undergoing a process of significant warming and drying, which could lead to serious ecological problems such as land degradation and desertification. Determining the driving cause of these problems has become a focus of vegetation research. Many researchers have attributed the degradation and desertification in northern China to long-term over-grazing, extensive cutting, and widespread conversion of grassland to cropland. Other studies have found that poor climate conditions, such as drought, severe wind erosion, temperatureuctuation, and winter precipitation are the primary cause of degradation and desertification. Nevertheless, some recent studies have shown that human activities can control the degradation in selected study regions of northern China. It is necessary to investigate current ecosystem quality and its response to climatic variation and human activities for a better understanding of the accumulated cons`equences of changes in climate and human activities. In this study, combining remote sensing products (aboveground biomass and vegetation cover) with vegetation regionalization data, we quantified ecosystem quality in Inner Mongolia, and analyzed the effects of climate and human activities on spatial variations in quality change from 2000 to 2010. Our results indicated that overall ecosystem quality in Inner Mongolia is very low. Among the ecosystem types, the highest quality was exhibited in forest ecosystems, followed by shrub and grassland ecosystems, respectively. Ecosystem quality displayed evident spatial heterogeneities, divided according to latitude, and reduced gradually from east to west. There was a slight increase in ecosystem quality over the study period. However, degradation and desertification also existed in some regional areas. The spatial variation characteristics of ecosystem quality are formed by interactions between the inuencing factors. The partial correlations among ecosystem quality and precipitation, GDP1, fertilizer, the natural forest protection project, and the returning farmland to grassland project were positive and statistically significant. By contrast, ecosystem quality was negatively correlated with temperature, road density, and the treatment of sand and wind sources. With the rapid development of the social economy of Inner Mongolia, the influence of human activities on ecosystem quality gradually increased, but precipitation was still the dominant factor that influenced the spatial variation characteristics of ecosystem quality. The main reasons for the improvement of ecosystem quality in a typical area were increasing precipitation, decreasing temperature, development of agriculture, returning farmland to grassland, and a slowing of traffic development. In addition, decreasing precipitation, increasing temperature, a slowdown of agricultural development, and a speeding up of traffic development led to degradation and desertification. These results provide specific information that may serve to strengthen the necessary public awareness about protecting and restoring ecosystems.

aboveground biomass; vegetation cover; ecosystem quality; climatic interaction; human activities

國家自然科學基金重點項目(40901289)；國家科技支撐計劃課題(2011BAC09B08-02)

2015- 01- 29;

日期:2016- 01- 15

10.5846/stxb201501290245

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zyouyang@rcees.ac.cn

肖洋,歐陽志云,王莉雁,饒恩明,江凌,張路.內蒙古生態系統質量空間特征及其驅動力.生態學報,2016,36(19):6019- 6030.

Xiao Y, Ouyang Z Y, Wang L Y, Rao E M, Jiang L, Zhang L.Spatial patterns of ecosystem quality in Inner Mongolia and its driving forces analysis.Acta Ecologica Sinica,2016,36(19):6019- 6030.