草原生态恢复工程下新疆草原植被覆盖动态及其对生态系统服务的约束效应

摘要

[目的]探索大型生态工程对草原植被覆盖动态的影响，阐明植被变化对生态系统服务的约束效应，为区域可持续发展和生态恢复工程的改进提供可靠的科学依据。[方法]以地处干旱地带的新疆地区为例，采用趋势分析法，探析生态恢复工程对植被覆盖的影响，基于InVEST模型和CASA模型，评估其产水量、碳储存、土壤保持和净初级生产力（NPP）4种草原生态系统服务，揭示生态恢复工程下植被覆盖对4种草原生态系统服务的约束效应。[结果] 1）在生态恢复工程驱动下，有79.2%的区域草原归一化植被指数（NDVI）残差为正值，草原植被覆盖度呈波动式上升。2）新疆地区草原生态系统服务整体呈上升趋势。产水服务与土壤保持服务均在2010年达最高值，随后降低，高值区均集聚于伊犁河谷、阿尔泰山脉北侧；碳储存服务与NPP呈上升趋势，高值区空间分布均匀。3）植被NDVI与4种生态系统服务之间呈现3种约束关系，分别为左抛物线状、驼峰状、右抛物线状；植被NDVI与碳储存服务、NPP间阈值分别为0.49、0.35。[结论] 2000—2020年，草原植被生长季NDVI呈上升趋势，且草原生态恢复工程对植被覆盖改善具有显著效果，植被覆盖对生态系统服务阈值为0.3～0.5时，草原综合生态系统服务能达到最优，未来生态恢复政策可依据区域草原植被覆盖度阈值进行相应改进。

关键词

生态恢复工程 / 草原植被覆盖 / 生态系统服务 / 约束关系