叶尔羌河流域景观生物多样性时空变化研究.pdfVIP

摘要 近年来，随着气候变化和人类活动影响的加剧，使叶尔羌河流域的生态系统和生物多样性遭到 了严重破坏。叶尔羌河流域位于新疆塔里木河上游地区，是保障“一带一路”生态文明建设顺利实 施的关键地区之一。因此，准确掌握叶尔羌河流域景观生物多样性的变化特征，对监测叶尔羌河流 域景观生物多样性，保护和恢复叶尔羌河流域生态环境具有十分重要的意义。本文通过1990 年、2000 年、2010 年和2017 年4 期叶尔羌河流域土地利用数据及2000、2010 和2017 年3 期气象和NDVI 等数据，利用数理统计模型及景观指数等方法系统分析了流域景观格局演变特点。并基于流域生境 质量、植被净初生产力（NPP ）和景观结构指数构建流域景观水平上的生物多样性评价指标体系， 对2000-2017 年流域景观生物多样性时空分布格局进行深入探究，所得主要结论如下： （1）1990-2017 年间，叶尔羌河流域景观面积及动态度均发生了显著变化。从景观面积变化来 2 2 2 看，耕地和裸地面积增加量最大，分别为4496km 和4156km ，草地面积减少量最多，达到13628km 。 从各景观类型动态度的变化特征来看，建设用地的单一景观动态度远大于其它景观类型，年均变化 达54.56%，其次为水体、湿地和耕地；1990-2000 年流域综合景观动态度最大。 （2 ）1990-2017 年间，叶尔羌河流域整体破碎化程度不断增大，表现为景观斑块数量逐年增加， 斑块聚集程度下降，斑块形状趋于复杂。在类别水平上，各景观类型的斑块数量和密度均有不同程 度的增加，其中草地和裸地斑块数增量最多，破碎化程度最大；耕地、水体和建设用地的最大斑块 指数皆有所增加，反映了半人工和人工景观的空间扩张特征。 （3 ）1990-2017 年间，叶尔羌河流域景观结构指数最大值在时间上呈现出减少-增加-减少的波 动变化趋势，在空间上分布不均匀。表明流域景观破碎化程度加剧，景观脆弱性增加，景观整体结 构不稳。景观结构指数相对较高（景观结构稳定）的区域主要分布在流域中游的昆仑山林草地区域 和流域下游的天然植被区域。景观结构指数相对较低（景观结构稳定性差）的区域主要分布在人类 活动较密集的城市和耕地区域，以及流域下游的裸地/沙漠和上游的冰川/积雪区域。 （4 ）2000-2017 年叶尔羌河流域生境质量在时间上总体呈现上升的趋势，在空间上分布不均匀。 流域生境质量高值区主要分布在流域中游的昆仑山林草地区域，以及分布在流域下游河道外围的天 然植被区域。流域生境质量中值区主要分布在流域下游的农业发达区域。流域生境质量低值区主要 分布在流域上游的高原山地区，以及流域下游的裸地和沙漠。 （5 ）2000-2017 年叶尔羌河流域植被净初生产力总量和平均值的变化特征均呈现出先增后降的 变化趋势。流域NPP 高值区域主要分布在人类活动较频繁，农业发达的山前倾斜平原和洪积平原上， 以及分布在流域中游的昆仑山林草地区域。相比于湿润与半湿润地区流域，叶尔羌河流域NPP 值总 体偏低，且大部分NPP 值主要来源于人类经济活动下的农业作物。 （6 ）2000-2017 年叶尔羌河流域景观生物多样性总体呈上升趋势，但各时期低值区面积比例均 在 78% 以上，说明流域景观生物多样性保护工作依然严峻。在空间分布上，叶尔羌河流域景观生物 多样性分布格局与流域生境质量分布状况类似。流域景观生物多样性增加区域主要是以草灌为主的 高中山地林区、农牧过渡区和天然林保护区等。流域景观生物多样性减少区域主要为耕地开发和人 类活动聚集区域。流域景观生物多样性不变区域主要为上游的冰川/积雪和下游的裸地和沙漠区域。 关键词：景观格局；景观生物多样性；InVEST ；CASA ；叶尔羌河流域 I Abstract In recent years, with the continuous impact of climate change and human activities, the ecosystem and biodiversity of