基于土地利用的内蒙古荒漠草原生态系统服务供给与需求时空特征分析

1、产草量服务

整个研究区各生态系统服务的供给呈现不同的空间格局，部分生态系统服务的需求存在空间相似性。2000年产草量最高的地区为苏左旗北部和东南部(图2)。苏左旗主要土地利用为高、中盖度草地，占该地区面积的79%(图3)。2017年产草量最高的地区为苏左旗北部。草地生产服务供给总体呈下降趋势，2000年为346.07kg/ha, 2017年为310.52kg/ha。草地减产面积占总面积的71.39%，主要分布在苏尼左旗西南部和研究区东南部。从草地产量需求来看(图2)，乌拉特千旗和二连浩特地区产草需求极高，土地利用类型分别为中盖度草地和低盖度草地。草需求量从2000年的299.68公斤/公顷下降到2017年的257.79公斤/公顷。草地需求量减少的面积占研究面积的75.88%。2000年和2017年牧草生产供大于求，分别为46.39公斤/公顷和52.73公斤/公顷。草地生产服务ESDR的区域平均值2000年为0.022,2017年为0.028。

         

2、产水量服务

2000年产水量供给呈现由东南向西北递减的趋势，2017年高值区向南部和西南部转移（图4）。供应量从2000年的1.55毫米下降到2017年的1.17毫米。78.95%的地区产量下降。同期，需水量明显增加，从区域总体平均8.61毫米增加到14.34毫米，增长66.6%。需水量增加的面积占研究区面积的26.90%，主要分布在苏尼左旗、大茂旗和乌拉德中旗北部。因此，随着供给的减少和需求的增加，产水服务的赤字不断增加。水资源需求得到满足的比例从2000年的18.0%下降到2017年的8.2%。2000年和2017年的ESDR总体区域平均值分别为- 0.014和- 0.013。

3、碳储量服务

碳储量服务的空间分布具有明显的区域差异。研究区东南侧的服务供给明显高于其他区域(图5)。碳储量需求的空间分布与草地生产需求的空间分布相似。碳存量需求从2000年的区域平均水平0.29kg/m ² 增加到2017年的0.41kg/m ² 。碳库存量需求增加的区域占研究区面积的27.01%，主要分布在苏尼优旗和乌拉德中旗。碳库存量也呈现增加趋势，从2000年的区域总体平均0.89kg/m ² 增加到2017年的1.39kg/m ² 。研究区碳库服务总体改善，占研究区碳库服务总量的94.47%。2000年碳存量服务的ESDR总体区域平均值为0.022,2017年为0.008。因此，存在明显的过剩碳存量供应。

         

4、防风固沙服务

2000-2017年防风固沙服务供需空间分布变化较大，但同一年份内的供需分布基本一致(图6)。2000年防风固沙服务供需最高的地区集中在研究区东北部和中部，2017年主要分布在东北地区。从2000年到2017年，防风固沙供应量从区域总体平均1.46kg/m ² 增加到2.25kg/m ² 。防风固沙服务增加面积占总面积的60.09%，主要集中在东部地区。同期，从区域整体上平均9.96kg/ m ² ~10.95kg/m ² ，防风固沙需求量也呈增加趋势。53.90%的研究区防风固沙需求呈增加趋势，主要集中在苏立左旗和苏立右旗。2000年和2017年，防风和固沙服务的ESDR总体区域平均值分别为-0.260和-0.366。总体而言，防风林和固沙服务的供给远远低于需求，但防风和固沙服务的满足程度从2000年的14.7%上升到2017年的20.6，防风林和固沙需求量也呈增加趋势。