沈陽生態(tài)所在中國林草交錯區(qū)地理范圍和景觀格局的變化及其驅(qū)動機制方面取得進展
林草交錯區(qū)是指森林與草地生物群區(qū)的交錯地帶(ecotone),景觀異質(zhì)性和生物多樣性高,對氣候變化和人類活動敏感。在全球變化和人類活動日益加劇的背景下,林草交錯區(qū)已被列入我國重點保護的生態(tài)脆弱區(qū)之一。然而,過去的相關(guān)研究大多基于行政區(qū)邊界劃定我國北方或其局部(如大興安嶺)林草交錯區(qū)的研究范圍,而且往往使用跨度達十年左右的間斷數(shù)據(jù)分析其變化,導(dǎo)致中國國家尺度林草交錯區(qū)的地理范圍、邊界、面積、景觀格局及其變化與驅(qū)動力均不清楚。
為解決以上問題,生態(tài)化學(xué)計量學(xué)組利用武漢大學(xué)發(fā)布的1990-2020年30m分辨率的逐年土地覆蓋數(shù)據(jù)(CLCD),首次基于現(xiàn)實植被分布從國家尺度上確定了林草交錯區(qū)的地理分布范圍,分析了從1990-2020年其面積、邊界、位置和景觀格局的逐年變化,并綜合考慮造林工程、退耕還草工程、開墾、溫度變化、降水變化等七個氣候變化和人類活動因子,深入解析了影響林草交錯區(qū)變化的主要驅(qū)動力。
結(jié)果表明,中國林草交錯區(qū)位于東經(jīng)88°30′-122°59′和北緯27°28′ -51°05′之間,總面積為1011870 km2,約占我國國土總面積的10.54 %。1990年至2020年,林草交錯區(qū)的面積呈先增加后減少趨勢,1999年為面積變化趨勢轉(zhuǎn)變的拐點,31年減少的面積占林草交錯區(qū)總面積的3.10%。林草交錯區(qū)重心位置向西南方向遷移了228.76km的凈距離。區(qū)域內(nèi)森林面積持續(xù)增加,草地和農(nóng)田面積持續(xù)減少,減少的草地面積主要轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田和森林,與此同時,農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸卦谝欢ǔ潭壬蠌浹a了草地面積的損失。在景觀水平和類型(森林和草地)水平,景觀破碎化程度降低的區(qū)域均多于升高的區(qū)域。兩個水平的破碎化程度變化在林草交錯區(qū)北部和中部主要為人類活動主導(dǎo),南部主要是氣候變化主導(dǎo),其中,林草交錯區(qū)和區(qū)域內(nèi)草地的破碎化程度變化主要由退耕還草工程、農(nóng)田開墾、溫度變化和降水變化等主導(dǎo);區(qū)域內(nèi)森林的破碎化程度變化主要由造林工程、退耕還草工程、農(nóng)田開墾、溫度變化和降水變化等主導(dǎo)。
綜上,本研究可以為未來深入開展我國林草交錯區(qū)生態(tài)學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,為區(qū)域內(nèi)的生物多樣性保護、生態(tài)恢復(fù)工程的空間規(guī)劃提供決策依據(jù)。
以上研究成果以“Changes of Chinese forest-grassland ecotone in geographical scope and landscape structure from 1990 to 2020”為題,于2024年6月11日在線發(fā)表在Ecography雜志上。生態(tài)化學(xué)計量學(xué)組博士研究生郭佳為文章第一作者,王正文研究員和李月輝副研究員為通訊作者,馬望助理研究員為共同作者。合作者包括北京大學(xué)郭慶華教授、程凱特聘副教授,復(fù)旦大學(xué)馬俊副教授。研究得到了國家自然科學(xué)基金項目(42230515,31870442)和中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)項目(XDA26020104)等的資助。北京大學(xué)劉鴻雁教授和我所胡遠(yuǎn)滿研究員在這項研究工作之初提供了寶貴建議。
全文鏈接:https://nsojournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ecog.07296
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