2000-2020年玛曲县泥炭沼泽时空演变及其生境质量评价

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地形地貌是泥炭沼泽形成和空间分布的主要因素,直接控制了区域相对负地形的分布并决定水流的特点,通过对水分和热量的分配,影响泥炭沼泽的发育。不同海拔、坡度梯度下泥炭沼泽分布格局研究,对于认识泥炭沼泽的稳定性和泥炭资源的形成机理具有重要意义。甘南高原特殊的自然条件为泥炭沼泽的发育提供了可能,但泥炭沼泽时空分布格局及其对地貌的响应机制尚不明确。鉴于此,本文选取玛曲县河谷阶地、山间洼地、山前丘陵3个具有代表性的地貌区作为研究区。利用2000-2020年Landsat系列遥感影像提取泥炭沼泽信息,利用景观格局指数法、质心迁移、In VEST模型以及地理探测器模型等分析方法,研究3种典型地貌分区泥炭沼泽时空演变特征,评价泥炭沼泽生境质量,为玛曲县泥炭资源保护与土壤碳库管理提供数据支撑和科学依据。研究结果如下:(1)不同地貌区泥炭沼泽面积动态和分布格局存在差异性。2000-2020年河谷阶地区泥炭沼泽面积减少48.64%,山间洼地区和山前丘陵区泥炭沼泽面积分别增加20.22%和40.89%。河谷阶地区泥炭沼泽主要分布在坡度等级<15°的区域,山间洼地区泥炭沼泽主要分布在坡度等级<12°的区域,山前丘陵区泥炭沼泽分布在坡度等级<35°的区域。玛曲县泥炭沼泽主要分布在海拔为3400-3700 m,不同地貌区泥炭沼泽面积变化趋势不一样。(2)不同地貌区泥炭沼泽质心迁移和标准椭圆差存在空间差异性。2000-2020年,河谷阶地区东北方向泥炭沼泽面积减少,质心整体向西方向迁移4.29 km,标准差椭圆沿X和Y轴标准差均减小;山间洼地区西北方向泥炭沼泽面积增加,质心向东南方向迁移3.09 km,标准差椭圆沿X标准差减小、Y轴标准差增大;山前丘陵区质心向西北方向迁移0.95 km,东南地区泥炭沼泽面积减小、西北地区面积增加,标准差椭圆变化趋势与山前洼地区相同。(3)不同地貌区泥炭沼泽景观格局演变有差异。各分区泥炭沼泽与草甸之间的转换频繁。斑块类型水平上,河谷阶地区泥炭沼泽斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)增加,斑块内聚力指数(COHESION)减小;山间洼地区泥炭沼泽PD和COHESION增加,LPI减小;山前丘陵区泥炭沼泽PD增加,LPI和COHESION减小。景观水平上,河谷阶地区和山前丘陵区景观形状指数(LSI)和香浓多样性指数(SHDI)增加,蔓延度指数(CONTAG)减小;山间洼地区LSI增加,CONTAG和SHDI减小。(4)游客接待量和年降水量、年均气温和年降水量、年蒸发量和游客接待量分别对河谷阶地区、山间洼地区和山前丘陵区泥炭沼泽面积变化的因子解释力较强。河谷阶地区泥炭沼泽面积变化主要受畜存栏量和游客接待量的交互影响,山间洼地区泥炭沼泽面积变化主要受年降水量和相对湿度的交互影响,山前丘陵区泥炭沼泽面积变化的影响因素以自然因子为主人类活动为辅。(5)不同地貌区生境质量和生境退化趋势不一致。河谷阶地区泥炭沼泽生境质量以较低等和中等生境为主,质量等级整体较低;山间洼地区生境质量以较高等级和高等生境为主;山前丘陵区生境质量以低等、较低等以及中等为主。河谷阶地区泥炭沼泽生境退化等级以微度退化、轻度退化以及中度退化为主,退化类型以持平为主;山间洼地区和山前丘陵区生境退化类型以轻度退化、中度退化以及高度退化为主,退化类型持平、上升、下降的占比较大。
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