内蒙古草地植物物种丰富度时空格局及其驱动因素

摘要

[目的]气候干旱和过度放牧等导致内蒙古草地植物多样性下降，生态环境面临着重大的挑战，通过大尺度草地植物多样性时空监测，剖析其时空演变规律，为优化内蒙古草地生态系统保护策略与管理措施，提供科学依据与和技术支撑。[方法]基于Landsat卫星数据，利用799个采样点实地调查数据，结合覆盖气候、生产力、土壤、地形、人类活动、功能性状、光谱多样性和栖息地异质性等8个类别的25个变量，利用随机森林模型，开展2001—2020年内蒙古草地植物物种丰富度（25 hm²）预测和变化评估，并揭示气候和人类活动变化对草地植物物种丰富度变化的影响。[结果]基于随机森林模型对内蒙古草地植物物种丰富度的预测精度为R²=0.60；气候、生产力与功能性状是预测内蒙古草地植物物种丰富度空间格局的关键因素；2001—2020年内蒙古草地植物物种丰富度几乎保持不变的区域占总草地面积的67.3%，增加区域占比24.6%，减少区域仅占8.1%;2001—2020年内蒙古草地土地利用变化能解释43.6%的草地植物物种丰富度随时间的变化，气候变化对其解释能力较弱。[结论]多源遥感数据与随机森林模型相结合，可实现对内蒙古草地植物物种丰富度的时空监测。过去20年多数区域草地植物物种丰富度稳定，在变化的区域土地利用变化与草地植物物种丰富度在时间上的变化相关性较高，气候等因子为草地植物物种丰富度的空间分布监测提供依据。

关键词

草地植物物种丰富度 / 遥感监测 / 时空格局 / 随机森林 / 内蒙古