近期,林学院水土保持与荒漠化防治专业水土保持系王良杰老师团队在 北方防沙带植被恢复下景观演化及其生态效应评价与模拟方面 取得进展,发表题为《 Evaluation and simulation of landscape evolution and its ecological effects under vegetation restoration in the northern sand prevention belt, China 》的研究成果。该论文第一作者为南京林业大学水土保持系研究生马帅,通讯作者为王良杰教授。
植被恢复为干旱区带来了显著的景观演变,评价景观演变的生态效益具有重要意义。然而,不同植被恢复措施的景观演变和生态效应尚待区分,其未来趋势仍有待揭示,尤其是从更细的植被分类的角度来讲更是如此。在本研究中,我们基于更为精细的土地利用/覆盖分类和效益转移方法评估了北方防沙带(NSPB)生态系统服务价值(ESV)。然后,我们分析了 2000 -2015 年植被恢复引起的景观和 ESV 变化,并设计了 9 个未来的植被恢复情景来提高 ESV(方法和内容)。结果表明,2000-2015年,建成区和旱地分别扩大了35.37%和3.48%,水田和灌木林分别减少了19.00%和6.80%。2000-2015 年期间,总 ESV 下降了 0.62%(17.6 亿美元)。灌木的减少导致 ESV 损失 0.85%(24.1 亿美元)。植被恢复包括草地恢复(199 万公顷)、灌木恢复(26 万公顷)和林地恢复(18 万公顷),分别增加了 1.21、1.17 和 42.9 亿美元的 ESV。人为干扰导致植被损失 297 万公顷,ESV 损失 92.3 亿美元。NSPB 目前的植被恢复不足以抵消人为干扰对 ESV 的影响。河岸植被缓冲建设情景和退耕还林(草)情景的生态效益有限。荒漠化控制情景有可能使 ESV 至少增加 8.94%(251.2 亿美元)并扭转 ESV 损失。干旱地区可利用灌木和草地代替林地进行植被恢复。本研究可为干旱区景观恢复方案的制定和调整提供重要支持。
图1. 北部防沙带的地理位置
图2. 未来景观模拟的框架
图3. 2015年NSPB中景观的空间分布
图 4. 2000年至2015年县域范围内NSPB的单位生态系统服务价值
图 5. 2000年至2015年县域范围内NSPB的生态系统服务总价值变化
图6. 2000年至2015年NSPB像素尺度上的生态系统服务价值变化
图7. 2000年至2015年,NSPB的植被恢复和人为干扰的空间分布
图8. BAU方案和每个植被恢复方案下ESV的增加