东北农牧交错带典型区土地利用

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东北农牧交错带是典型的生态环境脆弱区。在长期的垦草农作、超载过牧之下，土地利用/覆被发生了剧烈的变化，呈现沙漠化、盐碱化与草原退化等一系列生态环境问题。土地利用是人与自然交叉最为密切的环节，土地利用以及由此导致的土地覆被的变化必然影响生态系统的结构和功能，对区域气候、水文、生物地球化学循环及生物多样性等产生重大影响。土地利用/覆被变化过程对维持生态系统服务功能起着决定性的作用，土地利用/覆被变化将是影响区域生态系统功能以及生态环境质量的重要因素。因此，本文以东北农牧交错带的典型区域为案例，集成遥感和GIS技术，揭示区域土地利用/覆被的时空变化特征，参照Costanza R.等人测算全球生态系统服务价值的方法，评估土地利用变化引起的区域生态服务价值的变化，从而为区域生态环境保护与重建、区域可持续发展提供重要的背景资料和科学依据。

本文土地利用/覆被遥感动态监测主要以1986年、2002年两期共8景TM/ETM影像为信息源。此外，还收集研究区的基础地理数据、土地利用图、土壤图等图件资料，用作影像几何校正和辅助解译。参照由中国科学院的国家基本资源与环境遥感调查数据库中的土地利用/土地覆被分类体系，结合土地资源的性质与特点，以生态系统类型为基础，将土地利用/覆被系统划分为6个一级类型、14个二级类型，其中二级类型包括水田、旱地、林地、灌丛、河流、湖泊、居民点及工矿用地、盐碱地、沙地和湿地，以及高、中和低覆盖草地。在AreGIS软件支持下，以人机交互方式目视解译并建立1986年、2002年两期土地利用/覆被空间数据库。

主要考虑耕地的粮食生产功能和气体调节功能两个方面。对于人类来说，粮食生产是耕地最主要的服务功能。耕地包括水田和旱地，水田以种植水稻为主，旱地以种植玉米和大豆为主。根据水田和旱地的单位面积产量，采用当前市场价值估算其食物生产功能的价值。水田的食物生产价值系数为6 380元/hm2·a，旱地的食物生产价值系数4 260元/hm2·a。在稻田中，水稻通过光合作用将太阳能转换为生物能，固定Co：和释放02；由于稻田中还原性厌氧环境的存在，稻田还向大气环境排放温室气体（如C02、NzO和CH4）。肖玉等人研究表明，稻田的积极作用要大于其消极作用，对人类福利有着重要的贡献，其调节功能大小与稻田生物量和氮施用量有密切相关，其综合价值范围在5 467～12 842元/hm2·a之间。考虑到单季水稻种植的特点，将水田气体调节的价值系数取为2 734元/hm2·a。同理，根据玉米和大豆的产量、种植结构，采用光合作用原理和造林成本法计算，求得旱地的固定c02和释放02价值系数为1 809.5元/hm2·a。

谢高地等人在研究中国自然草地生态系统服务价值时，曾将我国草地生产地域划分为七类区域开展草地生态服务价值研究。本文以其中的东北温带半湿润区的草地服务价值系数为参考，按草地覆盖程度对草地生态服务价值系数进行修正，其中高覆盖草地的修正系数取1.0，价值系数为12 177元/hm2·a；中覆盖草地的修正系数取0.7，价值系数为8 524元/拼·a；低覆盖草地的修正系数取0.35，价值系数为5 967元/hm2·a。

Costanza R等人的研究中，并没有考虑荒漠的生态服务功能。实际上荒漠并非没有生态服务价值，而是相对于其他生态类型价值较低。荒漠类型主要包括沙地和盐碱地。参考谢高地等人的研究数据，将沙地的生态价值系数取值为755元/hm2·a；盐碱地的生态价值系数取值为1 240元/hm2·a。

上述分析表明，在过去16年当中，西部盐碱化、沙漠化、草原退化、湿地萎缩等土地退化现象有明显的扩大和加重趋势，对生态环境造成了严重威胁，严重损害了该区域生态系统的生态服务功能，区域生态系统服务价值损失达143亿元/a。东北农牧交错带是典型的生态脆弱区，生态服务功能是区域生产力可持续性重要体现。因此，必须因地制宜采用水利、生物、工程和管理等多种技术和措施，遏制盐碱化、沙漠化、草原退化等土地退化发展的势头。在牧区积极推行禁牧禁垦、退耕还草、以草定畜、合理轮牧、栽植灌木及生态移民等综合措施，保护和恢复草原植被，促进农牧交错带生态系统服务功能的恢复和体现，为区域可持续发展提供强有力保障。