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内蒙古草原生态系统服务价值的时空演变及驱动因素

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草原为何与人类息息相关

横亘在中国北部的内蒙古草原,有助于阻挡沙尘暴、储存碳、支撑牧民生计,并保护土壤与水源。本研究提出一个简单却重要的问题:在过去二十年中,这些草原在为人类与自然提供的利益方面的总体“价值”如何变化?是什么在驱动这些变化?答案可为更明智的土地利用和政策制定提供指引,从而在长期内维护这片广阔平原的健康。

Figure 1. 气候与人类利用如何共同影响人们从内蒙古广袤草原获得的整体利益
Figure 1. 气候与人类利用如何共同影响人们从内蒙古广袤草原获得的整体利益

盘点这片庞大草地

研究者将对象聚焦在2000年至2023年的内蒙古自治区,并以县为基本分析单元。研究结合了土地利用图、植被卫星数据、气象记录、地形和经济信息来估算草原提供的生态系统服务总体价值,例如气候调节、土壤保护和食物生产。为将这些不同类型的服务统一度量,他们采用并改进了现有方法,将草原的益处与农作物产值经济价值相联结,并针对省级与县级的地方农业产出与植被覆盖进行了校正。

草地面积与服务价值如何变化

在研究期内,内蒙古草原总面积先略有增长并在2008年前后达到峰值,随后出现下降,近年呈现出趋稳迹象。草原仍广泛分布,尤以内蒙古中部为主,但部分西部地区覆盖减少且斑块更加碎片化。尽管如此,草原提供的生态服务总体价值随时间小幅上升。最大份额来自调节类服务:阻挡风沙、涵养水源、缓和气候与保持土壤。维持类服务(如维持土壤肥力与栖息地)居次,直接供给类产品与文化服务贡献较少。这意味着草原的主要贡献不仅是饲料或肉类,而是那些为邻近区域抵御侵蚀、沙尘与气候极端提供保护性的功能。

利益最集中的区域

研究团队还考察了草原价值在区域内的空间分布。内蒙古中部持续显示最高的服务价值,其次为东部,干旱的西部则落后。随着时间推移,草原价值的“重心”长期位于锡林郭勒,略偏离区域几何中心的东北方向,并总体向东南移动。细致的地图揭示出“热区”和“冷区”:高价值簇集于锡林郭勒中部,而低价值簇则更常见于西部和中部向西南的带状区域。两类簇块的面积都有所收缩,但极高价值的局部斑块更加显著,一些低价值地带仍然顽固存在,反映出强度耕作、采矿和快速城市化带来的压力。

Figure 2. 温度与降水如何与地形相互作用,随时间形成健康或退化的草地斑块
Figure 2. 温度与降水如何与地形相互作用,随时间形成健康或退化的草地斑块

驱动草原健康变化的因素

为弄清为何草原服务价值在不同地点表现差异,作者检验了一系列可能的驱动因素。他们发现自然条件,尤其是气候与植被,比经济活动更为关键。尤其是年均温与降水的组合解释了大部分格局:当水分充足且温度适宜时,草原倾向于更健康、价值更高;当条件过于干旱或波动大时,草原质量则下降。人口密度、夜间灯光与地方收入等人为因素确实发挥作用,但更多是在已脆弱的景观上加速退化。当利用强度过高时,这些因素会将本已脆弱的地区推向劣化。同时,中国的一些大规模保护政策,如禁牧和草地保护补贴,似乎在许多地区有助于稳定或改善条件。

对未来土地决策的启示

对非专业读者而言,关键结论是内蒙古草原在悄然提供巨大保护性与支持性利益,这些利益对气候与谨慎利用高度依赖。尽管总草地面积有所下降且部分地区承压,草原提供的服务总体价值在恢复与保护努力的推动下仍有所上升。研究建议,未来管理应在短期生产(如畜牧与农作)与长期维持调节服务之间取得平衡,尤其是在更干旱的西部地带与使用强度大的中部带。通过根据地方条件制定政策并加强区域间生态补偿,决策者可使这片广阔草原体系继续发挥阻挡沙尘、储存碳与水以及支撑可持续生计的作用。

引用: Shi, Q., Wang, W., Zhu, X. et al. Spatiotemporal evolution and drivers of grassland ecosystem service value in Inner Mongolia. Sci Rep 16, 15201 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45150-8

关键词: 草原生态系统, 内蒙古, 生态系统服务, 气候影响, 土地利用变化