新疆草地生態(tài)系統(tǒng)土壤保持服務(wù)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)管理

中圖分類號(hào)：S154.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2025）07-2333-12

doi：10.11733/j.issn.1007-0435.2025.07.027

引用格式：，等．新疆草地生態(tài)系統(tǒng)土壤保持服務(wù)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)管理[J].草地學(xué)報(bào)，2025，33（7）：2333一 2344 TAWen-yan，LIUYa-li，ZHANGJing，etal.Soil Conservation Service AssessmentandRisk Managementof Grass landEcosystem in Xinjiang[J].Acta Agrestia Sinica，2O25，33（7） ：2333-2344

Soil Conservation Service Assessment and Risk Management of Grassland Ecosystem in Xinjiang

TA Wen-yan，LIU Ya-li， ZHANG Jing，LI Yao-ming，MAIMAITIYIMING Gu-linuer， JI Bao-ming* （School ofGrassand Science，Beijing Forestry University，Beijing lOoo83，China）

Abstract：Xinjiang isanimportant ecological barrer area and thecore region of the\"BeltandRoad Initiative\"in China.The soil conservation service of grassland is crucial for preventing soil erosion，water loss and desertification.Based on data of grassland types，precipitation，soil texture，etc.，the Revised Universal Soil Loss Equation（RUSLE）was used to evaluate the spatial and temporal distribution pattern of soil conservation of Xinjiang grassland from l980 to 2O2Oand to identify its hotspots.The influencing factors were analyzed by the Geodetector method，and the risk levels were analyzed by supply and demand risk system. Our results showed that：The soil conservation service of grassands showed an increasing trend from 198O to 2O2O，with alpine meadows， mountain meadows and temperate steppe having a stronger soil conservation capacity. The hot spots were mainly concentrated in northern Xinjiang，while the cold spots are in the Junggar Basin and southern Xinjiang.The spatial heterogeneity ofsoil conservation service is mainly afected by natural factors such as slope and precipitation. The risk level of soil conservation supply and demand in most areas was safe，and the vulnerable areas were mainly distributed in temperate desert grassands in southern and northern Xinjiang.Based on these results，the management measures to maintain and enhance the soil conservation service of grassland to reduce soil erosion and desertification and to build the ecological security barrier in the northwest were discussed.

Key words：Xinjiang grassand ecosystem service;Soil conservation service;Soil erosion;Supply and demand risk

新疆草地面積占全國(guó)草地面積的 14.58% ，約占全疆面積的 1/3 ，其資源豐富，類型多樣，具有重要的生態(tài)功能和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化價(jià)值1，是我國(guó)西北地區(qū)的生態(tài)安全屏障，也是中亞荒漠帶向我國(guó)東部地區(qū)蔓延的重要防御帶。新疆草地滿足了全疆約 70% 的放牧需求2，對(duì)維持畜牧業(yè)發(fā)展和牧民生計(jì)具有重要意義。然而，在氣候變暖和極端氣候事件頻發(fā)的背景下，新疆的冰川萎縮、積雪面積減少、氣象干旱加劇，導(dǎo)致植被生物量減少、沙漠綠洲面積縮小和水土流失增加[3]。上世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初，大面積開(kāi)墾和過(guò)度放牧，新疆 80% 以上的天然草地都出現(xiàn)了不同程度的退化，其中 60% 的草地退化較為嚴(yán)重，了新疆土壤退化和沙漠化[4-6]。合理的草地生態(tài)系統(tǒng)管理措施能夠有效抵御新疆沙漠?dāng)U張[，其中草地土壤保持服務(wù)能夠有效防止水土流失、土壤侵蝕和沙漠化。因此，準(zhǔn)確評(píng)估新疆草地的土壤保持服務(wù)，有助于指導(dǎo)和規(guī)劃水土保持區(qū)，對(duì)新疆生態(tài)安全具有重要意義。

草地生態(tài)系統(tǒng)能夠直接或間接地為人類生存和發(fā)展提供必要的生產(chǎn)和生活資料，包括物質(zhì)基礎(chǔ)和環(huán)境條件等[8]。草地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)包括物質(zhì)供給、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)，其中土壤保持作為草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中一項(xiàng)重要的調(diào)節(jié)服務(wù)9，日益受到重視，尤其是土壤退化和荒漠化地區(qū)。早在1995年，Pimentel等1o強(qiáng)調(diào)了土壤侵蝕作為全球最突出的土地退化問(wèn)題，威脅到土壤的可持續(xù)發(fā)展，尤其草地土壤侵蝕更是占據(jù)了全球土壤侵蝕總量的80% ，對(duì)人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響[11-12]。在新疆地區(qū)，降水引發(fā)的土壤侵蝕問(wèn)題尤為嚴(yán)峻，其中李小華等13發(fā)現(xiàn)伊犁地區(qū)由于降水量較大且土質(zhì)多為黃土，遭遇水蝕時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)成片塌陷的情況；李娜等[14研究結(jié)果表明西白楊溝流域的水蝕現(xiàn)象極為嚴(yán)重；常夢(mèng)迪等[15]也發(fā)現(xiàn)，天山北坡山區(qū)受季節(jié)性強(qiáng)降水的影響，水力侵蝕尤為強(qiáng)烈。這些水力侵蝕主要分布在北疆伊犁州、天山南北坡地帶和阿勒泰山南坡的中低山區(qū)和丘陵區(qū)16，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了負(fù)面影響。近年來(lái)，許多學(xué)者也針對(duì)我國(guó)不同地區(qū)的土壤保持服務(wù)開(kāi)展了系列研究，主要集中在青藏高原、黃土高原和生態(tài)脆弱區(qū)[17-22]，采用多種技術(shù)手段，包括遙感監(jiān)測(cè)[17]、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)[18]、模型模擬[19-21]等，并綜合考慮影響因素，定量評(píng)估和預(yù)測(cè)土壤保持服務(wù)[23]。相比較于耕地，草地在防治水土流失方面效果更好[24]，有研究指出減少草地土壤侵蝕的同時(shí)有助于重建土壤微生物群落以提升其固碳功能[25]。影響草地土壤保持服務(wù)的驅(qū)動(dòng)因素包括植被覆蓋、風(fēng)速、降水、人為干擾等，其中土壤保持服務(wù)隨植被覆蓋度的增加呈非線性增長(zhǎng)趨勢(shì)[26]，但隨著風(fēng)速的增加而降低[18]降水是水力侵蝕最直接的誘發(fā)因素[2]，隨著年降水量的增加而降低?？傮w來(lái)說(shuō)，惡劣的自然環(huán)境和不適宜的人為干擾將降低草地的土壤保持能力[28]。然而，由于草地分布廣泛且多樣性高，現(xiàn)有研究在時(shí)間和空間格局上都較為零星[29-31]，大都未考慮新疆不同草地類型之間土壤保持的差異，缺乏長(zhǎng)時(shí)間、整體性的綜合研究，難以有效指導(dǎo)新疆草地生態(tài)系統(tǒng)管理和資源配置。

因此，本研究以新疆草地為研究對(duì)象，使用RUSLE模型評(píng)估其不同草地類型1980年至2020年土壤保持服務(wù)的時(shí)空格局特征，考慮降水、放牧等自然和人為因素的影響[32-33]，識(shí)別土壤保持服務(wù)的冷熱區(qū)和驅(qū)動(dòng)因子，在供需風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上獲得草地土壤保持的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，有針對(duì)性地提出草地土壤保持服務(wù)的可持續(xù)管理策略和建議，為新疆草地生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

研究區(qū)域及方法

1.1 研究區(qū)域概況

新疆位于亞歐大陸腹地 （73^°40^′～96^°18^′F ，34^°25^′～48^°10^′N） ，是我國(guó)面積最大的省級(jí)行政區(qū)，也是我國(guó)西北部重要邊陲。新疆為典型的溫帶、暖溫帶大陸性氣候，全年干旱少雨，多年平均降水量約 150mm ，晝夜溫差大，具有豐富的光熱資源。新疆地形地貌復(fù)雜，天山橫貫中部，將其分為了南北兩疆，并形成“三山夾兩盆\"的地勢(shì)，而其獨(dú)特的地貌條件造就了新疆復(fù)雜多樣的草地類型，既有水平地帶性荒漠草原，又有呈垂直帶分布的各類山地草甸（圖1）。

新疆草地類型分為高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠、山地草甸、低地草甸、溫性草甸草原、溫性草原、溫性荒漠草原、溫性草原化荒漠、溫性荒漠以及沼澤等11大類，其中面積最大的是溫性荒漠類，占草地總面積的 37.482% ，其次為低地草甸類（ 13.086%） 和溫性荒漠草原類 （9.440%） ，高寒荒漠類和沼澤占比極低。

注：底圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，審圖號(hào)為GS（2024）0650號(hào)，對(duì)底圖邊界無(wú)修改

Note：Thismap is based on the standard map of the Ministry of NaturalResources，and the review number isGS（2O24）O65O，and there is no modification to the boundary of the base map

1. 2 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

本研究使用的數(shù)據(jù)主要包括草地類型、降水、土壤質(zhì)地、數(shù)字高程（DEM）和其他數(shù)據(jù)（表1）。數(shù)據(jù)的空間分辨率均重采樣至 1km ，投影為Albers_Conic_Equal_Area。

1.3 研究方法

1.3.1土壤保持量的計(jì)算采用廣泛使用的修正土壤流失方程RUSLE估算草地土壤保持量[36]，通過(guò)潛在土壤侵蝕量減去實(shí)際土壤侵蝕量來(lái)估算草地土壤保持量。其公式如下：

A_r=R×K×LS×C×P

式中， SC 為土壤保持量 （t?hm^-2?a^-1） A_p 為潛在土壤侵蝕量 （t?hm^-2?a^-1） ， A_r 為實(shí)際土壤侵蝕量（204號(hào) （t?hm^-2?a^-1） 。 R 為降雨侵蝕力因子， K 為土壤可蝕性因子， LS 為坡長(zhǎng)坡度因子， c 為植被覆蓋因子， P 為水土保持措施因子，分別計(jì)算各因子。

（1）降雨侵蝕力因子 （R ）

降雨侵蝕力因子是指由降雨引起土壤潛在侵蝕能力的大小。根據(jù)研究區(qū)域的實(shí)際情況，本研究采用逐年雨量估算侵蝕力，其計(jì)算公式如下：

表1數(shù)據(jù)來(lái)源

Table1 Data source

R=αP^β

式中 Ω，R 為年平均降雨侵蝕力 （MJ?mm?hm^-2?h^-1?a^-1） P 為年降水量（ ：mm） ； α，β 為模型參數(shù)，根據(jù)章文波等[7的文獻(xiàn)分別取值0.0534和1.6548。

（2）土壤可蝕性因子 （K）

土壤可蝕性因子是指降雨侵蝕力所引起的土壤流失，反映了土壤自身對(duì)于侵蝕的抵抗能力，其大小主要取決于土壤本身的理化性質(zhì)。本研究采用Williams等[38]提出的EPIC模型來(lái)計(jì)算 K ，同時(shí)參考相關(guān)地區(qū)研究結(jié)果對(duì)土壤可蝕性因子進(jìn)行校正[31，39-40]，公式如下：

K_EPIC={0.2+0.3exp[-0.0256SAN

K=（0.51575K_EPlC-0.01383）×0.1317

SNI=1-SAN/100

式中， K_EPIC 為修正前的土壤可蝕性因子； K 為修正后的土壤可蝕性因子 （t?h?MJ^-1?mm^-1） ;SAN為砂粒含量 （%） ；SIL為粉粒含量 （%） ;CLA為粘粒含量 （%）：（ 為有機(jī)碳含量 （%） 。

（3）坡長(zhǎng)坡度因子（ .LS ））

坡長(zhǎng)坡度因子考慮了區(qū)域的坡長(zhǎng)和坡度，采用劉寶元等[41提出的方法計(jì)算，公式如下：

式中， L 為坡長(zhǎng)因子； S 為坡度因子； γ 為坡長(zhǎng)； θ 為坡度。

（4）植被覆蓋因子（ C）

植被覆蓋因子是指在同等地形條件下，有植被覆蓋的土地和裸地的土壤流失量之比。由于數(shù)據(jù)的可獲取性和對(duì)植被覆蓋因子計(jì)算過(guò)程中參數(shù)的修正，本研究采用Li等34計(jì)算的植被覆蓋因子數(shù)據(jù)集，選取與目標(biāo)年份相鄰的年份數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行近似計(jì)算。

（5）水土保持因子 （P）

水土保持因子是指采取特定措施的土壤流失量與未采取措施的土壤流失量之比。取值范圍為0～1，0 表示通過(guò)保持措施后無(wú)王壤侵蝕，1表示無(wú)任何水土保持措施。根據(jù)文獻(xiàn)資料等[42-44]，一般天然狀態(tài)下的林地、草地?zé)o法進(jìn)行相應(yīng)的水土保持措施，將 P 賦值為1。

1.3.2冷熱點(diǎn)分析使用冷熱點(diǎn)分析方法來(lái)識(shí)別具有統(tǒng)計(jì)顯著性的高值（熱點(diǎn)）和低值（冷點(diǎn)）的空間聚類，草地土壤保持量的熱點(diǎn)和冷點(diǎn)是新疆地區(qū)顯著的高值和低值地域，分別代表草地土壤保持功能強(qiáng)和弱的地帶。計(jì)算公式參考趙筱青等45的文獻(xiàn)，使用1980—2020年新疆草地土壤保持多年均值數(shù)據(jù)，利用Arcgis1O.8軟件中的熱點(diǎn)分析（Getis-Ord Gi^* 完成。

1.3.3影響因素分析地理探測(cè)器是一種基于空間分異性探測(cè)和因子分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[46-47]，通過(guò)比較不同區(qū)域或不同因子水平下地理要素的空間分布特征，揭示其背后的驅(qū)動(dòng)因子和交互作用關(guān)系?？赏ㄟ^(guò)q值來(lái)量化影響程度，取值范圍為 0～1 值越大說(shuō)明影響因子的解釋力越強(qiáng)。本研究共選取6個(gè)自然因素（降水、高程、坡度、草地類型、植被覆蓋度、土壤類型）和3個(gè)人為因素（放牧強(qiáng)度指數(shù)、人類足跡、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）。部分因子采用自然斷點(diǎn)法進(jìn)行離散化處理，分為9級(jí)。通過(guò)Arcgis10.8軟件統(tǒng)一創(chuàng)建 5km×5km 漁網(wǎng)分別提取各因子2000年、2010年和2020年的柵格數(shù)據(jù)，采用R4.3.3軟件中的GD包（geodetector包）對(duì)單因子探測(cè)和交互探測(cè)兩個(gè)模塊進(jìn)行定量分析。

（1）單因子探測(cè)單因子探測(cè)是衡量單個(gè)因子對(duì)土壤保持服務(wù)空間分異的影響，具體計(jì)算公式如下：

式中， q 為影響因素對(duì)土壤保持的解釋力； h 為變量的類別或分區(qū)； N_h 為子區(qū)域的樣本單元數(shù)量； N 為整個(gè)區(qū)域的樣本單元數(shù)量； L 為子區(qū)域的數(shù)量； σ_h² 為整個(gè)區(qū)域單個(gè)變量的方差； σ² 為子區(qū)域的方差。

（2）交互探測(cè)交互探測(cè)是衡量不同因子之間交互作用對(duì)土壤保持空間分異的解釋力（表2）。

表2交互因子類型

Table2Types of interaction factors

1.3.4供需風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的供需評(píng)估，是解決生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間不匹配的重要前提[48]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比（ESDR）可以將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與人類需求聯(lián)系起來(lái)，從而反映研究區(qū)特定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的實(shí)際狀況[49]。采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比（ESDR）來(lái)表征土壤保持服務(wù)供給與需求的關(guān)系。根據(jù)前人提出的風(fēng)險(xiǎn)框架及研究結(jié)果[50-51]，需求量為土壤實(shí)際侵蝕量（Ar），供給量為土壤保持量（SC），供需比計(jì)算公式如下：

式中， ESDR 表示供需比； S 表示供給量； D 表示需求量； S_max 表示評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)供給量的最大值；D_max 表示評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)需求量的最大值。通過(guò)供需比、供需比趨勢(shì)和供給趨勢(shì)來(lái)構(gòu)建研究區(qū)土壤保持供需風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)（表3）。

2 結(jié)果與分析

2.1新疆草地土壤保持服務(wù)各因子空間分布

降水侵蝕力因子從西北向東南方向逐漸減小，高侵蝕地區(qū)主要集中在新疆西北部邊界和天山山脈周邊，草地類型主要為高寒草甸和山地草甸（圖2a-e）；土壤可蝕性因子沿準(zhǔn)噶爾盆地向外逐漸增大（圖2f；坡長(zhǎng)坡度因子主要在山區(qū)附近較高，包括阿爾泰山脈、天山山脈和昆侖山山脈附近，主要以山地草甸和溫性草甸為主（圖 2g ；植被覆蓋因子與降水侵蝕力因子變化趨勢(shì)相反（圖2h-k）。

2.2新疆草地土壤保持服務(wù)的時(shí)空格局

1980至2020年新疆草地土壤保持量自東南向西北逐漸增加（圖3），2020年北疆草地土壤保持量高于南疆草地，其占全疆總量的 72.619% ，尤其是伊犁河谷，單位面積土壤保持量達(dá)到了 104.569t?hm^-2 。土壤保持服務(wù)最弱的地區(qū)也分布在北疆草地，占全疆面積的 28.369% ，主要草地類型為溫性荒漠類草地，而南疆最弱的地區(qū)為低地草甸類草地，占南疆草地面積的 42.417% 。1980年至2020年，新疆草地的土壤保持量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，2020年的單位面積土壤保持量為 30.197t?hm^-2 ，較1980年增加了3.668t?hm^-2 ，2020年草地土壤保持總量達(dá) 1.749×10⁹ ，其中高寒草甸、山地草甸和溫性草原的貢獻(xiàn)最大，分別占土壤保持總量的 29.428%，25.561% 和 15.634% （表4）。近四十年來(lái)，所有草地類型的土壤保持量普遍呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其是沼澤、高寒草原以及溫性草原化荒漠，與1980年相比，2020年單位面積土壤保持量分別增加了 45.725%，42.000% 和 29.845%

基于新疆草地土壤保持量多年均值的冷熱點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)，新疆草地的土壤保持量在空間上存在顯著差異，熱點(diǎn)區(qū)大多數(shù)分布在北疆草地，主要在阿爾泰山脈、天山山脈附近，零星分布在南疆的西北部邊界；而冷點(diǎn)區(qū)多集中在準(zhǔn)噶爾盆地和南疆的大部分草地（圖4）。從草地類型上看，熱點(diǎn)區(qū)主要集中在高寒草甸、山地草甸和溫性草原類，而冷點(diǎn)區(qū)主要集中在荒漠類草地和低地草甸。

2.3草地土壤保持服務(wù)的影響因素

除2000年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值外，其他因素顯著影響草地土壤保持服務(wù) （Plt;0.001） 。自然因素對(duì)草地土壤保持服務(wù)的影響均大于人為因素，坡度、降水、草地類型、土壤類型因子的解釋力較大（ 0.264），尤其是坡度和降水因子。在人為因素中，放牧強(qiáng)度對(duì)草地土壤保持的影響最大。各因素的q值隨著年份的變化呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)，值得注意的是植被覆蓋度因子的解釋力降低。2020年各因素的解釋力從大到小分別是坡度、降水、土壤類型、草地類型、高程、植被覆蓋度、放牧強(qiáng)度指數(shù)和人類足跡、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（圖5）。

不同影響因素之間存在交互作用，因此進(jìn)一步分析了雙因子交互作用對(duì)新疆草地土壤保持服務(wù)的影響，結(jié)果顯示雙因子交互作用后的q值均大于單因子的q值，作用類型為雙因子增強(qiáng)和非線性增強(qiáng)，不存在獨(dú)立關(guān)系和減弱作用（圖6）。坡度和其他因素的交互作用對(duì)新疆草地土壤保持有較強(qiáng)的解釋力，其中坡度與自然因素的交互作用解釋力大于與人為因素的交互作用，尤其是和降水的交互作用，2000年、2010年和2020年的q值分別為0.831，0.836和0.828，并且是為數(shù)不多的非線性增加。除坡度外，降水與高程、草地類型、土壤類型的交互作用對(duì)草地土壤保持的解釋力也較高 （qgt;0.445） ，均為雙因子增加。此外，人為因素之間的雙因子交互作用對(duì)草地土壤保持的解釋力都非常低 ?qlt;0.114） ，但和自然因素交互作用后的解釋力有較大增加。

2.4新疆草地土壤保持供需風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化特征

新疆草地生態(tài)系統(tǒng)1980至2020年土壤保持供需風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為脆弱（V級(jí)）和安全（V級(jí)），除2000一2010年外，其余3個(gè)時(shí)期供需風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為安全的占比逐漸增加，分別為 59.696% ， 65.996% 和 66.140% 。整體趨勢(shì)向好發(fā)展，2010一2020年大都表現(xiàn)為低風(fēng)險(xiǎn)（圖7）。2010—2020年草地土壤保持供需風(fēng)險(xiǎn)為脆弱的地區(qū)主要集中在南疆和伊犁河谷、吐哈盆地的小部分草地，主要為溫性荒漠類草地。

3討論

3.1新疆草地土壤保持服務(wù)的空間格局變化機(jī)制

本研究結(jié)果顯示，新疆草地近40年來(lái)的土壤保持量呈波動(dòng)增加趨勢(shì)。新疆“三山夾兩盆”的獨(dú)特地形條件，使得草地土壤保持服務(wù)具有較強(qiáng)的空間異質(zhì)性，整體呈現(xiàn)北高南低的格局，其熱點(diǎn)區(qū)域和結(jié)果與已有的研究基本吻合[52-53]。在時(shí)間序列上，草地土壤保持服務(wù)的變化趨勢(shì)與前人研究結(jié)果一致[31，54-55]。具體而言，高寒草甸、山地草甸和溫性草原的土壤保持能力最為突出，這與其較高的年降水量和植被覆蓋度緊密相關(guān)。土壤保持的年際波動(dòng)主要由降水量的年際變化所驅(qū)動(dòng)[56]，新疆草地植被的生長(zhǎng)主要受水熱條件制約，近幾十年氣候整體呈暖濕化趨勢(shì)，有利于植被生長(zhǎng)，通過(guò)改變地表粗糙度、地表水分環(huán)境等來(lái)減弱土壤侵蝕動(dòng)力強(qiáng)度，從而增強(qiáng)土壤保持能力[57-58]。由于北疆的阿爾泰山脈、天山山脈及周邊草地海拔較高，當(dāng)?shù)氐臍夂驖駶?rùn)，降水量遠(yuǎn)高于南疆草地。同時(shí)，北疆地區(qū)積雪融水，水熱條件更有利于植被的生長(zhǎng)；而南疆氣候干燥、降水稀少、植被稀疏。因此，南北疆草地土壤保持服務(wù)存在明顯的區(qū)域差異。

注：PRE為降水，DEM為高程，SLOPE為坡度，GT為草地類型， FVC為植被覆蓋度，ST為土壤類型，GRZ為放牧強(qiáng)度指數(shù)，HFP為 人類足跡，GDP為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。下同

Note：PREisprecipitation，DEM iselevation，SLOPEisslope，GT isgrassland type，F(xiàn)VC isvegetationcoverage，ST issoil type，GRZ isgrazing intensity index，HFPis human footprint，GDPis gross domestic product. Same asbelow

從草地土壤保持機(jī)制來(lái)看，自然因子是影響新疆土壤保持的主要因素，尤其是坡度和降水，這也與前人的研究結(jié)果相似[19.28.59]。不同類型的土地利用對(duì)土壤保護(hù)和侵蝕的敏感性不同[60]，意味著不同草地類型對(duì)土壤保持服務(wù)的貢獻(xiàn)也各不相同。從區(qū)域尺度來(lái)看，降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長(zhǎng)因子在一定時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為相對(duì)穩(wěn)定，反而是放牧強(qiáng)度這類人為因子對(duì)土壤保持的影響更立竿見(jiàn)影。例如，新疆低地草甸的植被覆蓋良好，但人類活動(dòng)頻繁，放牧降低了植被覆蓋并影響植物群落結(jié)構(gòu)，造成土壤的水土保持能力下降[61-62]，本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)低地草甸土壤保持量較低，屬于土壤保持的冷點(diǎn)區(qū)。此外，雙因子交互作用結(jié)果表明，土壤保持的空間異質(zhì)性并非受單一因子的影響，而是多種因素相互作用的結(jié)果。自然因素和人為因素交互后解釋力顯著增加，表明自然因素的多樣性和人為因素的復(fù)雜性共同促使土壤保持機(jī)制變得更加錯(cuò)綜復(fù)雜。

考慮到新疆草地類型的多樣性，以及草地服務(wù)功能之間的關(guān)聯(lián)性，今后還可量化不同草地類型所提供的各項(xiàng)服務(wù)功能，關(guān)注各服務(wù)功能之間的協(xié)同權(quán)衡關(guān)系，制定符合生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的草地管理政策，從耦合的角度科學(xué)全面的指導(dǎo)草地生態(tài)系統(tǒng)管理，以促進(jìn)新疆草地生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展和長(zhǎng)期穩(wěn)定。

3.2新疆草地保護(hù)的建議

空間管理意味著不同的空間區(qū)域采取不同的調(diào)控措施[63]，基于新疆草地土壤保持服務(wù)空間異質(zhì)性和供需風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果，我們提出了三大管理區(qū)域以實(shí)施分區(qū)保護(hù)與管理。首先是生態(tài)功能保育區(qū)，主要涵蓋阿爾泰山脈、天山山脈及南疆的西北部，這些區(qū)域主要以高寒草甸、山地草甸和溫性草原為主，占全疆草地面積的21. 74% ，貢獻(xiàn)了全疆土壤保持總量的 70.623% ，是新疆草地生態(tài)系統(tǒng)土壤保持服務(wù)的主要供給區(qū)，如果遭到破壞，將極大加劇新疆土壤侵蝕。因此，該區(qū)的管理方向是以保育為主，只允許適度放牧利用，維持草畜平衡和可持續(xù)發(fā)展[64]。其次是生態(tài)功能管控區(qū)，主要包括南疆草地、塔里木流域附近和準(zhǔn)噶爾盆地，草地類型為溫性荒漠類和低地草甸類草地。該區(qū)域的土壤保持量不高，但面積較大，應(yīng)采取保護(hù)優(yōu)先，當(dāng)?shù)氐拈_(kāi)發(fā)利用活動(dòng)需盡量不損害土壤保持服務(wù)。

可考慮在過(guò)渡帶通過(guò)建立人工草地來(lái)增加植被覆蓋，利用植被來(lái)攔截降水，保護(hù)土壤表面免受水蝕，減少降水的沖擊力，進(jìn)而降低土壤飛濺和侵蝕風(fēng)險(xiǎn)[65]。最后是供需風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控區(qū)，主要涉及東疆草地、吐哈盆地周邊，為溫性荒漠草原和溫性草原化荒漠類草地，該區(qū)土壤保持供給與土壤侵蝕需求之間存在明顯的不平衡，是非常脆弱的區(qū)域。因此，該區(qū)應(yīng)禁正非保護(hù)性采伐和超載放牧，通過(guò)人工干預(yù)和自然恢復(fù)相結(jié)合的策略，推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建。

考慮到土壤保持服務(wù)受多種因素綜合影響，特別是坡度和降水的交互作用，建議在坡度陡峭的地區(qū)加強(qiáng)對(duì)降水的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，防止水土流失。在今后的草地生態(tài)保護(hù)工作中，可依據(jù)土壤保持的機(jī)制和分區(qū)，因地制宜，采取有針對(duì)性的防治措施來(lái)提高研究區(qū)的土壤保持能力。

4結(jié)論

近四十年間新疆草地土壤保持能力穩(wěn)步提升，處于低風(fēng)險(xiǎn)水平，具有空間差異性。因此，在不同氣候條件、植被類型、人為干擾的影響下，本文探討了針對(duì)新疆草地土壤保持能力分類施策的管理策略。這不僅是對(duì)現(xiàn)有草地管理實(shí)踐的補(bǔ)充和完善，更是對(duì)未來(lái)草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一種探索，旨在促進(jìn)對(duì)新疆草地資源的長(zhǎng)期保護(hù)與合理利用，實(shí)現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)整體效益的最大化。

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（責(zé)任編輯 彭露茜）