基于InVEST模型祁连山南坡土地利用变化及碳储量时空分布研究

摘要

[目的]生态系统中碳储量变化与土地利用格局关系紧密，研究土地利用变化与碳储量两者的关系，以期优化土地利用结构，提升区域固碳能力。[方法]以祁连山南坡为研究区，将土地利用和碳密度数据作为InVEST模型的输入参数，研究土地利用变化导致的碳储量变化及其时空变化特征。[结果]（1） 2000—2020年祁连山南坡土地利用类型面积呈现未利用地和林地持续增加、草地持续减少、耕地和建设用地先减少后增加、水域先增加后减少的变化特征。2000—2010年未利用地变化率最大，草地变化率最小；2010—2020年建设用地变化率最大，草地变化率最小。2000—2010年草地转入是未利用地面积增加的主要原因；2010—2020年草地流向未利用地和林地是草地面积减少的主要原因，草地和水域的转入是未利用地面积大幅扩张的主要原因。（2）祁连山南坡在2000年、2010年和2020年的总碳储量依次为4.03×10⁸ t,4.13×10⁸ t,4.22×10⁸t，生态固碳效率上优于历史时期土地利用结构，固碳水平持续增高。未利用地转化为草地和水域以及草地转化为林地和水域是导致碳储量增加的主要原因。（3）祁连山南坡碳储量较高的区域主要分布在研究区东南部、西北部中间地带和中部北侧，土地类型为林地；碳储量较低的区域主要位于研究区的东南部中侧，以未利用地为主。（4）碳储量冷热点分布与土地利用类型有密不可分的关系，碳储量较高的区域主要位于林地，而较低的区域则主要在水域、建设用地、耕地、草地和未利用地上。[结论]祁连山南坡生态系统碳储量呈增加趋势，主要是碳储量较低的土地利用类型转化为碳密度较高的土地利用类型，未来应控制建设用地转化为林地、耕地和草地等碳密度较高的扩张，优化用地布局，提高区域碳储量。

关键词

碳储量 / 土地利用变化 / InVEST模型 / 冷热点分析 / 祁连山南坡

基金资助

青海省自然科学基金项目（2023-ZJ-907M）;; 青海省“高端创新人才千人计划”（青人才字[2019]06号）