摘要(Abstract):
为了研究宁夏沙坡头国家级自然保护区的土地利用类型变化对碳储量时空分布的影响,利用该保护区1990—2020年土地利用数据,运用斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型和生态系统服务和权衡的综合评估(InVEST)模型研究保护区碳储量对土地利用类型变化的响应,预测2030年保护区不同情景下的土地利用类型及碳储量的变化。结果表明:1990—2020年保护区内未利用地面积持续减少,草地和耕地面积增加;未利用地向草地转化以及草地的碳密度较大,导致草地碳储量增大;2030年保护区在自然变化情景和生态保护情景下的碳储量分别增加2.39×10~5、 1.05×10~5 t,而在耕地保护情景下的碳储量则减少0.1×10~5 t,自然变化情景更有利于提高保护区的碳储量。
关键词(KeyWords): 碳储量;土地利用数据;斑块生成土地利用模拟模型;生态系统服务和权衡的综合评估模型;宁夏沙坡头国家级自然保护区
基金项目(Foundation):国家自然科学基金项目(32360280)
作者(Author): 郑彩之,黄雅茹,麻建雪,牛志明,庞海威,张玉,郭佳诚,侯森,耿琪康,边振,刘建康
DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20240407.002
参考文献(References):
[1] 牛亚文,赵先超,胡艺觉.基于NPP-VIIRS夜间灯光的长株潭地区县域土地利用碳排放空间分异研究[J].环境科学学报,2021,41(9):3847.
[2] HOUGHTON R A.Revised estimates of the annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use and land management 1850-2000[J].Tellus,2010,55(2):378.
[3] 李缘缘,魏伟,周俊菊,等.中国土地利用碳排放变化及协调分区[J].环境科学,2023,44(3):1267.
[4] 巩晟萱,张玉虎,李宇航.基于PLUS-InVEST模型的京津冀碳储量变化及预测[J].干旱区资源与环境,2023,37(6):20.
[5] 卿苗,赵军,冯超,等.1980-2030年石羊河流域生态系统碳储存服务对土地利用变化的响应[J].生态学报,2022,42(23):9525.
[6] HE C Y,ZHANG D,HUANG Q X,et al.Assessing the potential impacts of urban expansion on regional carbon storage by linking the LUSD-urban and InVEST models[J].Environmental Modelling & Software,2016,75:44.
[7] 王佳楠,张志.基于Markov-PLUS模型的柴北缘土地利用变化及模拟分析[J].西北林学院学报,2022,37(3):139.
[8] 陆羽,黄秋昊,赵琪琪,等.基于InVEST与CARS的生态空间分区与未来预测研究[J].地理信息世界,2021,28(3):15.
[9] 杨潋威,赵娟,朱家田,等.基于PLUS和InVEST模型的西安市生态系统碳储量时空变化与预测[J].自然资源遥感,2022,34(4):175.
[10] 李俊,杨德宏,吴锋振,等.基于PLUS与InVEST模型的昆明市土地利用变化动态模拟与碳储量评估[J].水土保持通报,2023,43(1):378.
[11] 伍丹,朱康文,张晟,等.基于PLUS模型和InVEST模型的成渝经济区碳储量演化分析[J].三峡生态环境监测,2022,7(2):85.
[12] 王蓓,仲俊涛,谭美宝.2000—2015年盐池县禁牧草地生态系统服务空间格局[J].生态科学,2023,42(1):30-39.
[13] 马晓哲,王铮.土地利用变化对区域碳源汇的影响研究进展[J].生态学报,2015,35(17):5898.
[14] 李小军,车良革,胡宝清.FLUS-InVEST模型的北海市生态系统碳储量时空差异分析[J].测绘通报,2023(6):118.
[15] 申草,任宗萍,李鹏,等.宁夏水土保持生态补偿优先区识别[J].干旱区研究,2023,40(9):1527.
[16] 曹鹏辉,齐晓明,杨雯,等.内蒙古土地利用多情景模拟与碳储量预测分析[J].干旱区资源与环境,2023,37(9):83.
[17] 王子昊,王冰,张宇飞,等.基于PLUS-InVEST模型的呼和浩特市多情景土地利用变化动态模拟及碳储量评估[J].农业资源与环境学报,2024,41(2):292
[18] 刘涛,刘晓龙,郭利彪,等.基于Markov-PLUS和InVEST模型的锡林郭勒草原碳储量变化预测[J].草原与草坪,2023,43(2):2.
[19] 刘洋,张军,周冬梅,等.基于InVEST模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究[J].生态学报,2021,41(10):4052.
[20] ALAM S A,STARR M,CLARK B J F.Tree biomass and soil organic carbon densities across the Sudanese woodland savannah:a regional carbon sequestration study[J].Journal of Arid Environments,2013,89:67.
[21] 代杰瑞,庞绪贵,曾宪东,等.山东省土壤有机碳密度的空间分布特征及其影响因素[J].环境科学研究,2015,28(9):1450.
[22] 李克让,王绍强,曹明奎.中国植被和土壤碳贮量[J].中国科学(D辑):地球科学,2003,33(1):72.
[23] 解宪丽,孙波,周慧珍,等.中国土壤有机碳密度和储量的估算与空间分布分析[J].土壤学报,2004,44(1):35.
[24] LI C,WU Y M,GAO B P,et al.Multi-scenario simulation of ecosystem service value for optimization of land use in the Sichuan-Yunnan Ecological Barrier,China[J].Ecological Indicators,2021,132:108328.
[25] 李代超,卢嘉奇,谢晓苇,等.碳中和视角下基于主体功能区分类约束的国土空间分区优化模拟:以福建省为例[J].生态学报,2022,42(24):10111.
[26] LIN Z Q,PENG S Y.Comparison of multi-model simulations of land use and land cover change considering integrated constraints:a case study of the Fuxian Lake Basin[J].Ecological Indicators,2022,142:109254.
[27] 王保盛,廖江福,祝薇,等.基于历史情景的FLUS模型邻域权重设置:以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例[J].生态学报,2019,39(12):4284.
[28] 杨彦东,马静利,马红彬,等.封育对荒漠草原优势植物根系性状特征的影响[J].草业科学,2023,40(6):1507.
[29] 徐苗苗,孟晨,王兴,等.围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究[J].水土保持学报,2023,37(3):82.
[30] 田海静,黄文广,王林,等.宁夏20年禁牧封育政策对草原植被恢复贡献评估[J].草地学报,2024,32(1):45.