近25年呼伦贝尔地区草地变化时空分布特征分析

苏日古嘎　苏根成　杨朝斌

摘 要： 草地变化是中国北方草原面临的主要生态问题[1]。我国有4亿hm2不同类型的草地，其中90%以上处于不同程度退化之中[2] [3]。本文选取内蒙古呼伦贝尔地区为研究区，采用了中科院地理科学与资源研究所的土地利用数据，在GIS的空间分析及数理统计学方法，分析了呼伦贝尔地区草地变化时空分布特征分析。研究结果表明：呼伦贝尔草地生态系统的分布面积约占呼伦贝尔地区总面积的40%。呼伦贝尔地区高、中、低覆盖度草地分别占草地生态系统总面积的54%、38%和7%。1990年至2000年草地资源转出的总面积为3783.55km2、转入总面积为2699.55km2，这样看来草地的总共减少了2023.88km2。2000年至2015年间草地资源的变化不大且相反，其草地资源的转处面积为1662.82km2、转入面积为1699.99km2，草地资源的面积反而增加了37.17km2。

关键词： 呼伦贝尔； 草地资源； 变化

草地资源是陆地生态系统的重要自然资源之一[4]，不仅为畜牧业的发展提供重要的物质基础，而且在防风固沙、保持水土和涵养水源等方面也有重要作用。受当前全球变暖气候背景及不合理开发和人类活动的影响，使得草地生态系统退化、景观破碎化，系统内生物多样性状况越来越差，并导致了不同程度的草地变化。这不仅影响到生物圈和生态系统的正常物质循环代谢，还危害着生态系统的正常功能[5]。

呼伦贝尔草原总面积997.3万hm2，是世界四大草原之一，也是我国目前保存最为完整的草原之一[6]。具有独特的地理位置特征、典型的生态系统特征和先进的草原畜牧业生产经营方式，是我国北方草原区重要的农、牧业生产基地[7，8]草地生态系统是呼伦贝尔地区的主体生态系统，对区域生态系统服务功能的保持具有决定性作用，因此对于草地变化面积、程度和速率的准确把握，成为认识该区域生态系统本底状况和演变规律的关键。这些对当地畜牧业的进一步發展以及我国北方生态气候乃至欧亚大陆生态有着直接的影响。加强呼伦贝尔草原生态的保护和建设，对我国北方地区的生态安全具有极其重要的战略意义。

为进一步了解呼伦贝尔地区草地变化的空间分布规律，本研究以呼伦贝尔为例，借助“3S”技术手段重点分析研究区1990～2015年间草地退化程度及其时空格局，并从自然、经济和社会角度去分析草地变化的成因。对有关部门客观判断草地变化状况特别是了解不同草地退化程度对草地影响状况，能够为退化草地治理和草地资源可持续利用提供科学依据。

1. 研究区、数据与方法

1.1 研究区概况

呼伦贝尔草原位于内蒙古高原最北端，地处东经115°31′～126°04′、北纬47°05′～53°20′之间。东邻黑龙江省，西、北与蒙古国、俄罗斯相接壤，是中俄蒙三国的交界地带，与俄罗斯、蒙古国有1723km的边境线。呼伦贝尔市总面积25.3万km2，地貌单元由呼伦贝尔高原、大兴安岭山地和嫩江西岸山前平原3部分组成。呼伦贝尔草原具有干旱、半干旱向半湿润带过渡的气候特征，区内冬季干燥而寒冷，春季少雨且多大风，夏季短促。降水量全年平均235mm～380mm，其中70%集中于夏秋季节（6月～8月）。植被呈干旱草原向草甸草原、森林草原过渡特征。

1.2 数据来源与研究方法

本研究所用的基本数据主要来自于中国科学院地理科学与资源研究所提供的以LandsatTM提取制作的1万∶10万土地利用数据库，包括：1990年、2000年、2015年土地利用数据。数据处理主要包括：研究区数据裁剪、各类数据的统计。基于中国科学院地理科学与资源研究所提供的LUCC数据，将地形图、高分辨率遥感影像、辅助信息进行投影转换生成横轴墨卡托投影（UTM）统一投影与坐标系统的城市地理空间定位基础，并且参照收集的影像等辅助信息验证LUCC的准确性，为研究的准确性与真实性提供保障。已经收集了呼伦贝尔地区1万∶10万地形图、历史时期多期Landsat TM、国产环境卫星等中分辨率遥感影像作为参考。利用Arcgis和Excel对得到的LUCC数据进行统计分析，得出呼伦贝尔地区1990年、2000年、2015年的草地面积及其时空变化分布特征。

2. 结果与分析

2.1 呼伦贝尔地区草地空间分布的总体特征

草地生态系统是呼伦贝尔地区最主要的生态系统类型，广泛分布于呼伦贝尔地区，空间分布主要以低低盐化草甸类及温性草原类为主温性。其中温性草原类是呼伦贝尔草原面积最大草原类型主要分布于呼伦贝尔西南部，占草地类型面积的45%；低地盐化草甸类分布于呼伦贝尔东部及北部，占草地类型面积的34%；温性草甸草原类主要分布于呼伦贝尔中部地区，占草地类型的面积的15%。除此之外研究区还分布少量的改良草地、热性灌草丛类、温性草原化荒漠类、温性山地草甸类和沼泽类（图2）。

呼伦贝尔草地生态系统的分布面积约占呼伦贝尔地区总面积的40%。从草地覆盖度空间分布状况看（图3），呼伦贝尔地区高、中、低覆盖度草地分别占草地生态系统总面积的54%、38%和7%。高覆盖度草地指覆盖度在>50%的天然草地、改良草地和割草地，此类草地一般水分条件较好，草被生长茂密集中分布于西南地区，覆盖度在50%以上；中覆盖度草地比较集中分布于呼伦湖以西以及海拉尔周围局部地区，覆盖度在20%～50%的天然草地和改良草地，此类草地一般水分不足，草被较稀疏；低覆盖草地指覆盖度在5%～20%的天然草地，此类草地水分缺乏、草被稀疏、牧业利用条件差。此类草地主要集中分布于呼伦贝尔的西南局部地区。

2.2 呼伦贝尔地区草地资源时空格局特征

1900年～2015年间，尽管草地生态系统总面积变化不大，但草地生态系统的内部结构在时间和空间序列上发生了较大变化。下图4和图5是呼伦贝尔地区1990年～2000年和2000年～2015年草地资源变动情况的图。1990年～2000年，这十年间草地资源的转换主要在草地和耕地之间的转化，草地资源变化主要发生在陈巴尔虎旗、新巴尔虎旗、鄂温克自治旗以及加格达奇西部额尔古纳南部地区等。2000年～2015年，草地资源转换的类型比多样，变化发生的地区也比较零散。

如表1和表2所示，是呼伦贝尔1990年～2000年及2000年～2015年间草地转入转出情况。1990年至2000年草地资源转出的总面积为3783.55km2、转入总面积为2699.55km2，这样看来草地的总共减少了2023.88km2。2000年至2015年间草地资源的变化不大且相反，其草地资源的转处面积为1662.82km2、转入面积为1699.99km2，草地资源的面积反而增加了37.17km2。

3. 结论与建议

本文选取高质量的Landsat TM和MSS遥感数据，借助GIS的空间分析和地统计分析功能，研究近25年来典型草原地区呼伦贝尔地区的草地资源变化的时空分布特征，旨在初步确定草地变化的驱动因素，为科学合理制定草地资源退化及变化治理措施与方案提供理论依据。经统计与空间分析，本文主要得出以下结论：

呼伦贝尔草地生态系统的分布面积约占呼伦贝尔地区总面积的40%。呼伦贝尔地区高、中、低覆盖度草地分别占草地生态系统总面积的54%、38%和7%。

1990年～2000年，草地资源变化主要发生在陈巴尔虎旗、新巴尔虎旗、鄂温克自治旗以及加格达奇西部额尔古纳南部地区等。2000年～2015年，草地资源转换的类型比多样，变化发生的地区也比较零散。

1990年～2000年草地资源转出的总面积为3783.55km2、转入总面积为2699.55km2，这样看来草地的总共减少了2023.88km2。2000年至2015年间草地资源的变化不大且相反，其草地资源的转处面积为1662.82km2，转入面积为1699.99km2，草地资源的面积反而增加了37.17km2。

呼伦贝尔地区草地的分布受自然因子影响较大，同时也距居民点和道路远近有很大的相关性；对于草地变化而言，人类活动对草地的强烈干扰破坏了草地生态系统的平衡，成为该区草地变化的重要驱动因素。从以上可以看出，想要要从根本上解决草地变化问题，必须改变现行的草场管理制度与模式，改良牲畜品种，确定适宜的载畜量，实行划块围封、补播封育，减轻草场压力；同时，通过引种入牧，大力发展人工草地和高产饲料地，依靠人工草地的饲草和农田系统中的秸秆解决饲料短缺问题，促进退化草地的自行恢复或实行人工恢复措施协助天然草地生态系统的恢复；另外，积极实行科学轮牧，促进草地生产和物种储存。明确草地使用权，实行有偿使用制度，在完善草地管理体制的同时，通过综合实行减畜—封育—种草—生态恢复—科学轮牧等各种措施，控制草地退化趋势的发展，促进草地生态系统的良性循环，逐步实现草地资源的可持续利用。

参考文献：

[1] 靳瑰丽，朱进忠.论草地退化[J].草原与草坪，2007，5（124）：79-82.

[2] 陈佐忠，江风.草地退化的治理[J].中国减灾，2003， （3）：45-46.

[3] 许志信，赵萌莉，韩国栋.内蒙古的生态环境退化及其防治对策[J] .中国草地，2000，（5）：59-63.

[4] 方精云，楊元合，马文红，安尼瓦尔.买买提，沈海花.中国草地生态系统碳库及其变化[J] .中国科学：生命科学，2010，40（7）：566-576.

[5] 杜际增，王根绪，李元寿.近45年长江黄河源区高寒草地退化特征及成因分析[J] .草业学报，2015，6（24）：5-15.

[6] 潘学清.中国呼伦贝尔草地[M].长春：吉林科学技术出版社， 1992.82-96.

[7] 李博.中国北方草地退化及其防治对策[J].中国农业科学， 1999 ， 30（6）：1-6

[8] 卢欣石，刘起，李守德，等.中国草情[M].北京：开明出版社，2002.16-25.