王玉華+姜慧敏+蘇金華+布仁圖雅
摘要:本文利用遙感調查手段,評估2010年內蒙古自治區生態系統構成現狀,結果表明草地、森林、農田、荒漠是自治區主要生態系統類型。同時借助生態系統變化分析方法,掌握了自治區2000-2010年草地生態系統面積縮減、部分濕地生態系統消失、城鎮生態系統迅速擴張等變化特征,摸清了生態系統間相互轉化的數量關系,揭示了自治區二十一世紀初十年生態環境變化趨勢,為自治區下一個生態環境十年變化研究提供方法。
關鍵詞:生態系統構成;生態系統變化
中圖分類號:X171.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2017)04-0227-03
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.109
Abstract: In the paper, the present situation of ecosystem in the Inner MongoliaAutonomos Region was assessed by remote sensing investigation. Grassland, forest, farmland and desert make up the main ecosystem type of theInner Mongolia Autonomous Region,Based on the analysis of ecosystem changes,we mastered the condition that the area of grassland and wetlands ecosystem were decreased while the area of urban ecosystem was expanded rapidly. The research clarify the transforming relationship between ecosystems,reveal the variation tendency of the eco-environmental quality in the first decade of 21st century and provide a series of methods for ecological chagne study in the next 10 years.
Key Words: Formation of ecosystem;Change of ecosystem
二十一世紀初十年(2000-2010年)是內蒙古自治區經濟持續快速增長、城鎮化進程加快、資源開發力度不斷增大、生態環境受到巨大沖擊的十年,是生態環境受人類干擾和氣候變化雙重影響較大的十年。十年期間,在實施西部大開發戰略過程中,內蒙古加大了生態保護與建設力度,實施了天然林保護、退耕還林還草、京津風沙源治理、“三北”防護林等一系列生態保護與建設工程,取得了積極成效。在多種因素綜合作用下,內蒙古生態環境發生了很大變化,并呈現出新的特征。本文是基于“全國生態環境調查與評估(2000-2010年)”項目,詣在全面摸清自治區生態環境本底狀況,系統掌握自治區二十一世紀初十年生態環境變化特點及趨勢,總結生態環境保護工作成效和經驗,提出新時期科學、合理的環境保護對策建議,推動全區生態文明建設、促進內蒙古經濟社會協調發展。
1 評估方法
本次評估采用了以遙感數據和地面調查/核查相結合的“天地一體化”生態系統調查技術體系,主要數據源是2000、2010年TM遙感影像數據、環境衛星數據。生態系統構成是在一定區域內森林、草地、濕地、農田、城鎮、沙漠、裸地生態系統的面積和比例。生態系統分類系統見表1。生態系統變化分析是指通過計算各類生態系統面積和比例,分析生態系統構成與分布特征;借助生態系統類型轉移矩陣全面具體地分析區域生態系統轉移變化情況,便于了解研究期初各生態系統的流失去向以及研究期末各生態系統類型的來源與構成。計算方法[1]:
2 生態系統構成與分布
內蒙古自治區一級生態系統類型有森林、灌叢、草地、農田、濕地、城鎮、荒漠和裸地八個類型。2010年草地生態系統面積53.82萬km2,占全區國土總面積的46.97%,是自治區第一大生態系統類型;其次為荒漠、森林和農田生態系統,面積分別為20.56萬km2、16.77萬km2和12.45萬km2,占全區國土總面積的17.94%、14.64%和10.87%;其它四類生態系統面積很小,灌叢、濕地和裸地生態系統面積分別為2.66萬km2、4.79萬km2和2.17萬km2,占全區國土總面積的2.32%、4.18%和1.90%;城鎮生態系統面積最小,僅為1.36萬km2,占全區國土總面積的1.18%。見圖1。
內蒙古自治區二級生態系統類型中,草原生態系統面積最大,占全區國土總面積的41.12%;其次為荒漠、耕地和闊葉林生態系統,面積分別占全區總面積的17.94%、10.86%和9.55%。內蒙古自治區三級生態系統類型中,草原生態系統面積最大,占全區國土總面積的41.12%,其次為旱地、落葉闊葉林、沙漠和荒漠裸土生態系統,分別占全區總面積的10.74%、9.55%、7.51%、6.83%。見圖1。
內蒙古自治區生態系統類型具有明顯的空間分布規律,森林生態系統主要分布于自治區東北部大興安嶺地區、陰山-賀蘭山地區;灌叢生態系統多以過渡性植被出現在陰山地區、巴彥淖爾狼山、西部荒漠綠洲地帶;草地生態系統大體自東北大興安嶺西起,向西南沿陰山北麓分布;濕地生態系統主要分布在自治區東北部、及中西部重要河流、湖泊周圍;農田和城鎮生態系統屬人工生態系統,空間分布基本與人口分布保持一致,集中分布在河套平原、土默川平原、松嫩平原、嶺東農業區等地;沙漠和裸地生態系統集中多分布于西部干旱、半干旱地區。
3 生態系統構成變化特征
2000-2010年,內蒙古自治區森林、灌叢、城鎮、裸地生態系統的面積有所增加,草地、濕地生態系統的面積有所減少,農田和荒漠生態系統基本穩定。各生態系統面積變化見圖2,空間變化區域見圖3。
森林生態系統增加主要以闊葉林為主,落葉針葉林少量增加;增加區域相對分散,典型區域出現在大興安嶺西麓根河市、鄂爾多斯市中部等人工造林區。
灌叢生態系統以闊葉闊葉灌叢增加為主;增加區域主要分布陰山北麓烏拉特中旗、商都縣、化德縣,以及鄂爾多斯市東部、錫林浩特市東南部。
城鎮生態系統面積增幅最大(22.42%),面積增加2486.02km2;其中采礦場、工業用地、交通用地增加最多,面積共增加1783.41km2,增幅分別為169.2%、76.9%、25.44%,居住地面積增加695.43km2,增幅8.83%。
草地生態系統面積縮減最大,共減少3114.00km2,減幅為0.58%,主要以草原生態系統減少為主。減少地區主要集中在呼倫貝爾草原區海拉爾市、鄂溫克旗等地,錫林郭勒東部草原區,鄂爾多斯東南部草原區。
濕地生態系統面積縮減923.86km2,減幅1.89%。縮減最大的是湖泊生態系統,面積減少593.62km2,減幅10.82%;河流、草本沼澤面積均有減少。水庫/坑塘明顯增加,面積增加177.14 km2,增幅43.78%。空間上,濕地減少的區域以呼倫湖萎縮最為顯著,面積減小了258.60km2,黃河濕地、烏梁素海濕地、達里諾爾湖東岸濕地、大興安嶺林區沼澤濕地較少也較明顯。
4 生態系統類型轉換特征
從生態系統轉移矩陣可以看出(表2),2000-2010年內蒙古自治區生態系統動態變化最強烈的是草地轉換成城鎮(以工礦交通用地為主),轉移量為1754.1km2,約占總變化的21.95%;其次是草地轉換成森林(以闊葉林為主)、草地轉換成農田(以旱地為主),分別占總變化的9.87%、8.50%。這一轉換特征揭示了2000-2010年內蒙古生態系統的主要轉移趨勢,找出了全區草地生態系統總面積減少的原因。另外,縮減的濕地生態系統主要轉換為農田和草地生態系統,轉化面積分別為569.3km2和565.9km2;增加的水庫/坑塘主要由農田和草地類型生態系統轉換而來,轉化面積分別為238km2和237.7km2。森林和灌叢生態系統的少量增加主要由草地和農田生態系統轉換而來。城鎮生態系統的擴張主要占用了草地和農田生態系統,轉化面積分別為1754.1km2和433.6km2。空間上變化劇烈的區域主要在呼倫貝爾草原地區、錫林郭勒草原東部、通遼市和赤峰市東部、呼和浩特市和包頭市境內的陰山地區以及鄂爾多斯市東南部。
5 小結
內蒙古自治區生態系統復雜多樣,分布有森林、灌叢、草地、農田、濕地、城鎮、荒漠和裸地等八類生態系統類型。草地、森林、農田、荒漠是自治區的主要生態系統類型,面積占全區國土面積的90.42%,是影響我區生態環境的關鍵所在。其中草地生態系統是我區第一大生態系統類型,面積為53.82萬平方公里,占全區總面積的46.97%。各生態系統分布空間異質性大,呈現出從東到西隨著氣候帶從濕潤帶逐漸向半濕潤、半干旱,干旱帶過渡,生態系統類型從森林逐漸向灌木林、草原、荒漠過渡的分布特征。
二十一世紀初十年內蒙古生態系統變化呈現出森林、灌叢、城鎮、裸地生態系統面積增加,草地、濕地、荒漠生態系統面積減少,農田生態系統基本穩定的總體趨勢。草地生態系統被侵占的現象明顯,面積縮減最多(減少3114.1km2),是生態系統動態變化最為強烈的類型,草地轉換成城鎮、森林、農田的比例較高。城鎮生態系統迅速擴張是內蒙古生態環境十年變化的一個顯著特征,增幅為22.42%,工礦用地和道路交通用地面積增長速度較快,主要占用草地和農田。濕地生態系統減幅最大(1.89%),面積減少923.9平方公里,主要轉化為農田和草地,同時由于水利工程建設,水庫/坑塘等人工水域面積有所增加。
參考文獻
[1]全國生態環境十年變化(2000-2010年)遙感調查與評估項目技術指南.中國科學研究院,2013.
作者簡介:王玉華(1980-)女,工程師,主要從事生態遙感監測方面的工作。