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土壤风蚀是全球性的环境问题之一,在干旱、半干旱区严重威胁着人类生存与社会的可持续发展。防风固沙功能是干旱、半干旱区生态系统服务中的重要服务功能之一。对中国生态系统防风固沙功能进行定量评估,并分析防风固沙功能的空间分布格局和十年变化特点,探讨引起固沙功能变化的原因和驱动因素,以期为人类的生产和建设活动提供管理依据,并为防风固沙生态功能屏障区的建设提供指导,为经济和社会的可持续发展提供生态保障。 本研究以RWEQ模型为研究工具,以地理信息系统(GIS)为工作平台,在气候、遥感、地形、植被等等数据的支持下,定量分析和评价了2000-2010年的中国生态系统防风固沙功能,分析其时空变化,揭示了防风固沙功能的影响和驱动因素,得到如下主要结论: (1)中国风力侵蚀现状依旧严峻,2010年中国风蚀发生面积为230.8万km2,强度以上风蚀占国土面积11.82%,草地和农田是对风蚀最为敏感的生态系统类型。内蒙古高原、河西走廊、黄土高原、准噶尔盆地、塔里木盆地是我国强度以上风蚀的主要分布区。 (2)2010年全国生态系统固沙总量为110.68亿吨,单位面积固沙量为2344.22km-2 a-1,固沙率为36.5%。草地生态系统防风固沙量为62.24亿吨,约占全国生态系统固沙总量的56.2%,是我国生态系统防风固沙功能的主体;农田生态系统防风固沙量为13.24亿吨,占全国防风固沙总量的11.9%,是防范土壤风蚀的重点领域。 (3)2000年-2010年,中国生态系统固沙量增加了15.77%,植被固沙率提高了10.3%,重要和极重要固沙功能区面积增加了19.32%。十年间,我国防风固沙功能的变化以改善为主,其中改善区域面积为大多集中分布在鄂尔多斯高原、科尔沁沙地、内蒙古高原和准噶尔盆地、环塔里木盆地这四个区域;防风固沙功能的弱化,主要发生在河西走廊、浑善达克沙地西部与北部区域、准噶尔盆地古尔班通古特沙漠区域。 (4)固沙功能变化的驱动分析表明,固沙功能的变化是气候、土地利用变化、社会经济活动等因子共同作用的结果。其中降雨和温度对固沙功能的改善和提高具有显著的影响,而城市扩张和道路建设的过程和结果均对固沙功能有显著的负面影响,农业的农田开垦和畜牧业等活动强度过强不利于防风固沙功能的维持和提高,而人口向城市的转移以及第一产业比重的下降对降低生态压力,促进自然植被的生态恢复大有裨益,各类生态工程的建设对生态系统防风固沙功能的提高起到了积极和预期的效果,但是矿业开采对区域生态质量的破坏和生态功能的削弱作用不容忽视。 (5)研究分析了我国典型风力侵蚀区—内蒙古自治区的防风固沙功能十年变化及其变化的驱动因素,结果表明:内蒙古自治区在与中国固沙功能影响因素基本相同的情况下,在空间上表现了一定的异质性,其西部地区由于气候干旱、植被稀疏,固沙功能的变化对降雨的增加更为敏感,而内蒙古东部地区的固沙功能变化则更易受到风速和温度的影响。十年来内蒙古的固沙功能的提高是在有利的自然因素变化条件下,人类通过封牧轮牧、退耕还林还草、生态工程建设等管理和工程措施对生态系统质量的恢复和功能的增强的结果。