近25年呼倫貝爾地區草地變化時空分布特征分析

蘇日古嘎　蘇根成　楊朝斌

摘 要： 草地變化是中國北方草原面臨的主要生態問題[1]。我國有4億hm2不同類型的草地，其中90%以上處于不同程度退化之中[2] [3]。本文選取內蒙古呼倫貝爾地區為研究區，采用了中科院地理科學與資源研究所的土地利用數據，在GIS的空間分析及數理統計學方法，分析了呼倫貝爾地區草地變化時空分布特征分析。研究結果表明：呼倫貝爾草地生態系統的分布面積約占呼倫貝爾地區總面積的40%。呼倫貝爾地區高、中、低覆蓋度草地分別占草地生態系統總面積的54%、38%和7%。1990年至2000年草地資源轉出的總面積為3783.55km2、轉入總面積為2699.55km2，這樣看來草地的總共減少了2023.88km2。2000年至2015年間草地資源的變化不大且相反，其草地資源的轉處面積為1662.82km2、轉入面積為1699.99km2，草地資源的面積反而增加了37.17km2。

關鍵詞： 呼倫貝爾； 草地資源； 變化

草地資源是陸地生態系統的重要自然資源之一[4]，不僅為畜牧業的發展提供重要的物質基礎，而且在防風固沙、保持水土和涵養水源等方面也有重要作用。受當前全球變暖氣候背景及不合理開發和人類活動的影響，使得草地生態系統退化、景觀破碎化，系統內生物多樣性狀況越來越差，并導致了不同程度的草地變化。這不僅影響到生物圈和生態系統的正常物質循環代謝，還危害著生態系統的正常功能[5]。

呼倫貝爾草原總面積997.3萬hm2，是世界四大草原之一，也是我國目前保存最為完整的草原之一[6]。具有獨特的地理位置特征、典型的生態系統特征和先進的草原畜牧業生產經營方式，是我國北方草原區重要的農、牧業生產基地[7，8]草地生態系統是呼倫貝爾地區的主體生態系統，對區域生態系統服務功能的保持具有決定性作用，因此對于草地變化面積、程度和速率的準確把握，成為認識該區域生態系統本底狀況和演變規律的關鍵。這些對當地畜牧業的進一步發展以及我國北方生態氣候乃至歐亞大陸生態有著直接的影響。加強呼倫貝爾草原生態的保護和建設，對我國北方地區的生態安全具有極其重要的戰略意義。

為進一步了解呼倫貝爾地區草地變化的空間分布規律，本研究以呼倫貝爾為例，借助“3S”技術手段重點分析研究區1990～2015年間草地退化程度及其時空格局，并從自然、經濟和社會角度去分析草地變化的成因。對有關部門客觀判斷草地變化狀況特別是了解不同草地退化程度對草地影響狀況，能夠為退化草地治理和草地資源可持續利用提供科學依據。

1. 研究區、數據與方法

1.1 研究區概況

呼倫貝爾草原位于內蒙古高原最北端，地處東經115°31′～126°04′、北緯47°05′～53°20′之間。東鄰黑龍江省，西、北與蒙古國、俄羅斯相接壤，是中俄蒙三國的交界地帶，與俄羅斯、蒙古國有1723km的邊境線。呼倫貝爾市總面積25.3萬km2，地貌單元由呼倫貝爾高原、大興安嶺山地和嫩江西岸山前平原3部分組成。呼倫貝爾草原具有干旱、半干旱向半濕潤帶過渡的氣候特征，區內冬季干燥而寒冷，春季少雨且多大風，夏季短促。降水量全年平均235mm～380mm，其中70%集中于夏秋季節（6月～8月）。植被呈干旱草原向草甸草原、森林草原過渡特征。

1.2 數據來源與研究方法

本研究所用的基本數據主要來自于中國科學院地理科學與資源研究所提供的以LandsatTM提取制作的1萬∶10萬土地利用數據庫，包括：1990年、2000年、2015年土地利用數據。數據處理主要包括：研究區數據裁剪、各類數據的統計。基于中國科學院地理科學與資源研究所提供的LUCC數據，將地形圖、高分辨率遙感影像、輔助信息進行投影轉換生成橫軸墨卡托投影（UTM）統一投影與坐標系統的城市地理空間定位基礎，并且參照收集的影像等輔助信息驗證LUCC的準確性，為研究的準確性與真實性提供保障。已經收集了呼倫貝爾地區1萬∶10萬地形圖、歷史時期多期Landsat TM、國產環境衛星等中分辨率遙感影像作為參考。利用Arcgis和Excel對得到的LUCC數據進行統計分析，得出呼倫貝爾地區1990年、2000年、2015年的草地面積及其時空變化分布特征。

2. 結果與分析

2.1 呼倫貝爾地區草地空間分布的總體特征

草地生態系統是呼倫貝爾地區最主要的生態系統類型，廣泛分布于呼倫貝爾地區，空間分布主要以低低鹽化草甸類及溫性草原類為主溫性。其中溫性草原類是呼倫貝爾草原面積最大草原類型主要分布于呼倫貝爾西南部，占草地類型面積的45%；低地鹽化草甸類分布于呼倫貝爾東部及北部，占草地類型面積的34%；溫性草甸草原類主要分布于呼倫貝爾中部地區，占草地類型的面積的15%。除此之外研究區還分布少量的改良草地、熱性灌草叢類、溫性草原化荒漠類、溫性山地草甸類和沼澤類（圖2）。

呼倫貝爾草地生態系統的分布面積約占呼倫貝爾地區總面積的40%。從草地覆蓋度空間分布狀況看（圖3），呼倫貝爾地區高、中、低覆蓋度草地分別占草地生態系統總面積的54%、38%和7%。高覆蓋度草地指覆蓋度在>50%的天然草地、改良草地和割草地，此類草地一般水分條件較好，草被生長茂密集中分布于西南地區，覆蓋度在50%以上；中覆蓋度草地比較集中分布于呼倫湖以西以及海拉爾周圍局部地區，覆蓋度在20%～50%的天然草地和改良草地，此類草地一般水分不足，草被較稀疏；低覆蓋草地指覆蓋度在5%～20%的天然草地，此類草地水分缺乏、草被稀疏、牧業利用條件差。此類草地主要集中分布于呼倫貝爾的西南局部地區。

2.2 呼倫貝爾地區草地資源時空格局特征

1900年～2015年間，盡管草地生態系統總面積變化不大，但草地生態系統的內部結構在時間和空間序列上發生了較大變化。下圖4和圖5是呼倫貝爾地區1990年～2000年和2000年～2015年草地資源變動情況的圖。1990年～2000年，這十年間草地資源的轉換主要在草地和耕地之間的轉化，草地資源變化主要發生在陳巴爾虎旗、新巴爾虎旗、鄂溫克自治旗以及加格達奇西部額爾古納南部地區等。2000年～2015年，草地資源轉換的類型比多樣，變化發生的地區也比較零散。

如表1和表2所示，是呼倫貝爾1990年～2000年及2000年～2015年間草地轉入轉出情況。1990年至2000年草地資源轉出的總面積為3783.55km2、轉入總面積為2699.55km2，這樣看來草地的總共減少了2023.88km2。2000年至2015年間草地資源的變化不大且相反，其草地資源的轉處面積為1662.82km2、轉入面積為1699.99km2，草地資源的面積反而增加了37.17km2。

3. 結論與建議

本文選取高質量的Landsat TM和MSS遙感數據，借助GIS的空間分析和地統計分析功能，研究近25年來典型草原地區呼倫貝爾地區的草地資源變化的時空分布特征，旨在初步確定草地變化的驅動因素，為科學合理制定草地資源退化及變化治理措施與方案提供理論依據。經統計與空間分析，本文主要得出以下結論：

呼倫貝爾草地生態系統的分布面積約占呼倫貝爾地區總面積的40%。呼倫貝爾地區高、中、低覆蓋度草地分別占草地生態系統總面積的54%、38%和7%。

1990年～2000年，草地資源變化主要發生在陳巴爾虎旗、新巴爾虎旗、鄂溫克自治旗以及加格達奇西部額爾古納南部地區等。2000年～2015年，草地資源轉換的類型比多樣，變化發生的地區也比較零散。

1990年～2000年草地資源轉出的總面積為3783.55km2、轉入總面積為2699.55km2，這樣看來草地的總共減少了2023.88km2。2000年至2015年間草地資源的變化不大且相反，其草地資源的轉處面積為1662.82km2，轉入面積為1699.99km2，草地資源的面積反而增加了37.17km2。

呼倫貝爾地區草地的分布受自然因子影響較大，同時也距居民點和道路遠近有很大的相關性；對于草地變化而言，人類活動對草地的強烈干擾破壞了草地生態系統的平衡，成為該區草地變化的重要驅動因素。從以上可以看出，想要要從根本上解決草地變化問題，必須改變現行的草場管理制度與模式，改良牲畜品種，確定適宜的載畜量，實行劃塊圍封、補播封育，減輕草場壓力；同時，通過引種入牧，大力發展人工草地和高產飼料地，依靠人工草地的飼草和農田系統中的秸稈解決飼料短缺問題，促進退化草地的自行恢復或實行人工恢復措施協助天然草地生態系統的恢復；另外，積極實行科學輪牧，促進草地生產和物種儲存。明確草地使用權，實行有償使用制度，在完善草地管理體制的同時，通過綜合實行減畜—封育—種草—生態恢復—科學輪牧等各種措施，控制草地退化趨勢的發展，促進草地生態系統的良性循環，逐步實現草地資源的可持續利用。

參考文獻：

[1] 靳瑰麗，朱進忠.論草地退化[J].草原與草坪，2007，5（124）：79-82.

[2] 陳佐忠，江風.草地退化的治理[J].中國減災，2003， （3）：45-46.

[3] 許志信，趙萌莉，韓國棟.內蒙古的生態環境退化及其防治對策[J] .中國草地，2000，（5）：59-63.

[4] 方精云，楊元合，馬文紅，安尼瓦爾.買買提，沈海花.中國草地生態系統碳庫及其變化[J] .中國科學：生命科學，2010，40（7）：566-576.

[5] 杜際增，王根緒，李元壽.近45年長江黃河源區高寒草地退化特征及成因分析[J] .草業學報，2015，6（24）：5-15.

[6] 潘學清.中國呼倫貝爾草地[M].長春：吉林科學技術出版社， 1992.82-96.

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[8] 盧欣石，劉起，李守德，等.中國草情[M].北京：開明出版社，2002.16-25.