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气候变化和人类活动是人类可持续发展过程中出现的一对相辅相成的自然方面和人为方面的核心内容,二者都是研究的热点问题,但是它们之间存在的相互作用关系至今无法准确衡量,然而可以肯定的是气候变化和人类活动同时作用于地球的自然生态系统。内蒙古荒漠草原由于地处干旱半干旱地区,植被受气候变化尤其是降水波动影响明显;由于本身植被稀疏的因为,在人类活动的干扰下,对气候变化的抵抗能力趋弱。分析荒漠草原的响应参数如植被特征和土壤特征,并对气候压力和人类活动压力下的生态系统脆弱性进行评价,以了解研究区域的生态环境状态以及其生态系统的脆弱性程度,并客观认识荒漠草原区域的生态系统特征参数和抵抗外界压力的承受能力,为更好地保护荒漠草原生态系统提供重要的科学决策依据。
论文的主要研究结果和结论如下:
(1)研究区海拔高度范围是884-1,655 m,83.7%地区的海拔高度高于1,000m,属于自然地理划分的典型高原,大部分地区为平原与低丘陵地形,坡度较低,最大值仅为23.01°,83.70%的地区坡度主要位于2°以下,研究区坡向分布较为均匀;
(2)20世纪60年代以来研究区域气温呈明显上升趋势,年均温趋势增温约2.02℃,春季的趋势增温约1.65℃,夏季趋势增温约1.83℃,秋季趋势增温约1.92℃,冬季趋势增温约2.70℃。降水量呈现降低趋势,年降水量的趋势降低了约22.65mm;除了春季降水量略呈增长趋势,其他三个季节的降水量均呈下降趋势。夏季降水量趋势降低约18.15 mm,秋季降水量趋势降低6.48 mm,冬季降水量趋势降低0.68 mm;
(3)利用Gutman模型估算研究区植被盖度。得出研究区2000年的植被盖度较低,2008年的植被覆盖最高,1994年介于二者之间。研究区东部、南部的植被盖度高于西部、北部。满都拉图镇的植被覆盖高,植被生长状况好于其他六个苏木(旗、市),二连浩特的植被覆盖最低。
(4)模拟研究区单位面积生物量,与植被盖度结果一致,2000年整体值最低,2008年值最高,1994年值介于二者之间。在空间分布上东部好于西部,南部好于北部。研究区生物量值集中分布在40-50g/m2、50-60g/m2,60-70g/m2三个等级内,占整个区域内的生物量总和的一半以上;
(5)研究区土地利用类型以草地为主,占总面积的一半以上。其他土地利用类型中,未利用地面积占比例较大,主要分布在研究区中部偏下,呈条带状横卧。三个不同研究时期中,2008年草地面积最大,1994年最少;
(6)20世纪90年代以来研究区域的人口密度、人均GDP和人均牲畜等社会经济数据随时间变化均呈现不同特征。研究区域人口密度随时间变化呈现增长趋势,分波动增长型和持续增长型;人均GDP随时间推移呈现增长趋势,均为持续增长型,增长速率存在差异;人均牲畜随时间变化呈现减少趋势,波动幅度较大;
(7)荒漠草原地区的生态系统脆弱性评价结果显示,2000年研究区脆弱性程度较高,1994年次之,2008年的脆弱性程度最低,从空间分布上来看,研究区的脆弱性程度存在差异,北部地区脆弱性明显高于南部;
(8)气候的“暖干化”趋势将增加草原生态系统的脆弱性,人类活动的加强也将增加生态系统脆弱性,植被对减弱草原生态系统脆弱性起关键性作用,植被覆盖地区的脆弱性明显小于非植被地区脆弱性,另外增加植被盖度、生物量会减弱草原脆弱性。