張青青，于 輝，安沙舟，吐爾遜娜依·熱依木，井長青

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊830052)

瑪納斯河流域草地生態(tài)功能區(qū)劃研究

張青青，于 輝，安沙舟，吐爾遜娜依·熱依木，井長青

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊830052)

【目的】根據(jù)草地的生產(chǎn)力狀況及生態(tài)服務(wù)功能，對(duì)瑪納斯河流域草地進(jìn)行生態(tài)功能區(qū)劃，為區(qū)域草地資源的優(yōu)化利用提供依據(jù)。【方法】以瑪納斯河流域?yàn)槔?，利用遙感影像解譯數(shù)據(jù)以及植被調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)，借鑒前人構(gòu)建的草地生產(chǎn)力指數(shù)、草地生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)和草地生態(tài)功能分區(qū)模型，對(duì)瑪納斯河流域的草地進(jìn)行生態(tài)功能區(qū)的劃分?！窘Y(jié)果】(1)草地生產(chǎn)力指數(shù)水平最低的為溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)、溫性草原化荒漠類和溫性草甸草原類，最高的為山地草甸類和高寒草甸類和溫性荒漠。(2)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最重要的主要是高寒草甸類和山地草甸類。(3)瑪納斯河流域草地從空間上可劃分為3種功能區(qū)，生態(tài)保護(hù)功能區(qū)主要包括溫性草甸草原類、山地草甸類和溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠);經(jīng)濟(jì)功能區(qū)面積最大，包括溫性荒漠草原類、高寒草甸類、溫性荒漠類和溫性草原化荒漠類;混合經(jīng)營管理功能區(qū)主要是溫性草原類?！窘Y(jié)論】不同的草地類型其生產(chǎn)力狀況以及生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值有所差異，綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)草地進(jìn)行合理的利用。

瑪納斯河流域;草地;生產(chǎn)力;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;生態(tài)功能區(qū)劃

1 材料與方法

1.1 材料

瑪納斯河流域地處天山北坡中段，準(zhǔn)噶爾盆地南緣。流域內(nèi)廣泛分布著眾多河流分支及農(nóng)田引水灌溉渠系。冰雪融化和降水是瑪納斯河流域水系的主要補(bǔ)給來源?，敿{斯河流域草地類型多樣，從山區(qū)、山前傾斜平原到荒漠，共可劃分為7個(gè)草地類型，草地占流域總面積的52%。流域有山地、平原綠洲和荒漠三大地貌單元，山地海拔高程的變化導(dǎo)致水熱條件的差異，從而使草地上的植被呈垂直帶狀分布規(guī)律。圖1

圖1 瑪納斯河流域概況Fig.1 Overview map of Manas river basin

1.2 方法

1.2.1 遙感影像數(shù)據(jù)的解譯以1980年代新疆第一次草地調(diào)查的草地類型圖為依據(jù)，利用2013年ETM+遙感影像為基準(zhǔn)，采用目視解譯的方法，去除1980年代新疆第一次草地調(diào)查的草地類型圖中的農(nóng)田和水體，并用野外路線調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)解譯結(jié)果進(jìn)行校正，獲得2013年瑪納斯河流域草地類型的圖形、屬性數(shù)據(jù)以及瑪納斯河流域草地類型圖，統(tǒng)計(jì)不同草地類型的面積等指標(biāo)。圖2

圖2 瑪納斯河流域草地類型Fig.2 The map of grassland types of Manas river basin

1.2.2 植被調(diào)查及取樣

2013年8月20～26日對(duì)7個(gè)草地類型進(jìn)行植被數(shù)量特征的調(diào)查測定。在每個(gè)草地類型分區(qū)范圍內(nèi)分別選取典型樣地，每個(gè)樣地隨機(jī)布置7個(gè)1 m×1 m的樣方，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括植物種類、植株高度、蓋度、密度和生物量等。根據(jù)調(diào)查和取樣數(shù)據(jù)，以及瑪納斯縣和沙灣縣的草地資源調(diào)查報(bào)告，確定瑪納斯河流域不同草地類型的群落特征。表1

1.2.3 監(jiān)測背景數(shù)據(jù)庫和制圖

依據(jù)瑪納斯河流域草地類型的圖形和屬性數(shù)據(jù)、植被調(diào)查和取樣數(shù)據(jù)、收集的瑪納斯縣和沙灣縣草地資源調(diào)查報(bào)告，建立草地資源監(jiān)測的地理空間背景數(shù)據(jù)庫。

1.2.4 草地生態(tài)功能分區(qū)

利用ArcGIS 9.3軟件及空間模擬方法和技術(shù)手段，借鑒劉興元等［10］方法，計(jì)算各草地類型的生產(chǎn)力指數(shù)Kpi(Kpi是i草地類型的單位面積載畜力與i草地類型的總載畜力的比值。單位載畜力和總載畜力的計(jì)算方法具體見新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳等方法［11－13］。

根據(jù)Costanza等［14］計(jì)算全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)、謝高地等［15］估算中國天然草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的方法以及歐陽志云等［16］對(duì)我國生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的估算方法，確定瑪納斯河流域不同草地類型生態(tài)服務(wù)

Ai為草地面積;Sij為單位面積草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值;瑪納斯河流域不同草地類型的的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的計(jì)算公式:

i=1，2，3，…，8，代表瑪納斯河流域的7個(gè)草地類型，其中溫性荒漠有兩個(gè)亞類;j=1，2，3，…，9，代表不同的指標(biāo)，食物生產(chǎn)、原材料、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢棄物處理、生物多樣性保護(hù)和娛樂文化［15］;Ci為第i類草地平均覆蓋度;C為草地總的平均覆蓋率;

不同草地類型生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)用下式

借鑒劉興元等［10］的劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)瑪納斯縣和沙灣縣草地畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的實(shí)際情況，對(duì)瑪納斯河流域草地生態(tài)功能區(qū)進(jìn)行劃分。草地生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)

其中，K＞1.5時(shí)，草地劃分為經(jīng)濟(jì)功能區(qū);K＜0.6時(shí)，草地劃分為生態(tài)保護(hù)區(qū);0.6≤K≤.1.5時(shí)，為混合功能區(qū)。各功能區(qū)的劃分可隨著研究區(qū)草地生態(tài)環(huán)境狀況、生產(chǎn)力狀況以及季節(jié)性放牧利用特點(diǎn)的改變而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地生產(chǎn)力

根據(jù)不同類型草地的牧草產(chǎn)量、牧草利用率、單位面積載畜量和某一類型草地的總載畜量，利用1.2.4方法計(jì)算出瑪納斯河流域7個(gè)草地類型的生產(chǎn)力指數(shù)。各草地類型之間的產(chǎn)草量和牧草利用率差異很大，高寒草甸類的單位載畜力最高，而溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)是高寒草甸類的29.8倍。不同草地類型的載畜力差異也很大。高寒草甸類的載畜力最大，占瑪納斯河流域總載畜力的38.1%，其次是山地草甸類和溫性荒漠的載畜力，分別占瑪納斯河流域總載畜力的19.5%和17.2%，這三類草地占瑪納斯河流域總載畜力的74.8%。因此，放牧主要依賴于山地草甸類、高寒草甸類和溫性荒漠類草地。表2

表2 瑪納斯河流域不同草地類型的生產(chǎn)力Table2 Productivity of different grassland types in Manas river basin

瑪納斯河流域高寒草甸類生產(chǎn)力指數(shù)值最高，溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)生產(chǎn)力指數(shù)值最低。按照生產(chǎn)力指數(shù)值的高低，可以將瑪納斯河流域草地生產(chǎn)力水平分為三個(gè)等級(jí):生產(chǎn)力指數(shù)小于0.5屬于低水平;生產(chǎn)力指數(shù)在0.05～0.15，屬于中水平;生產(chǎn)力指數(shù)大于0.15屬于高水平。生產(chǎn)力指數(shù)水平低的草地類型的面積占總草地面積的44.1%，主要分布在溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)、溫性草原化荒漠類和溫性草甸草原類;中等生產(chǎn)力草地面積占總草地面積的15.1%，主要分布在溫性荒漠草原和溫性草原類;生產(chǎn)力指數(shù)水平高的草地類型的面積占總草地面積的40.9%，主要分布在山地草甸類、高寒草甸類和溫性荒漠。圖3

2.2 草地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值

利用1.2.4公式(2)計(jì)算出瑪納斯河流域7個(gè)草地類型的單位面積草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(Sij，￥/hm2)，其中，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值從高到低依次為:山地草甸類、溫性草甸草原類、高寒草甸類、溫性草原、溫性荒漠草原、溫性草原化荒漠、溫性荒漠類以及溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)?，敿{斯河流域各類型草地單位生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值差異較大，總的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值為44 970.3×104元人民幣。其中，溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)的草地面積最大，占瑪納斯河流域總草地面積的43.2%，但單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值很低。而山地草甸類面積雖小，但草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值卻占總價(jià)值的40.75%。溫性草原化荒漠類由于草地面積最小，單位面積的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值也偏低，導(dǎo)致該草地類型生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值占總生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的比例最低，低于1%。表3

根據(jù)各草地類型的單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值和總生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值，利用公式(3)計(jì)算出瑪納斯河流域7個(gè)草地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)。依據(jù)各草地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)的計(jì)算結(jié)果，繪成瑪納斯河流域草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分布圖。按照生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)，瑪納斯河流域草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性可以分為比較重要(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)＜0.05)、重要(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)在0.05～0.15)和極重要(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)＞0.15)3個(gè)等級(jí)。生態(tài)服務(wù)功能重要的草地主要是溫性草原類、溫性荒漠類和溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)，這三類草地面積最大，占流域總草地面積的81.0%;生態(tài)服務(wù)功能最重要的草地是山地草甸類和高寒草甸類，面積較小，占總草地面積的10.9%。表3，圖4

圖3 瑪納斯河流域草地生產(chǎn)力空間分布Fig.3 The map of spatial distribution of grassland productivity in Manas river basin

圖4 瑪納斯河流域草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值空間分布Fig.4 The map of spatial distribution of ecological system service value of grassland in Manas river basin

表3 瑪納斯河流域不同草地類型生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值Table3 Ecological service functional value of different grassland type in Manas river basin

2.3 草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分區(qū)

由于瑪納斯河流域草地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過程變化也較復(fù)雜，草地的類型較多，且各草地類型的地帶性分布也較強(qiáng)，因此，各草地類型的生產(chǎn)力水平和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值差別很大。利用公式(4)，計(jì)算出瑪納斯河流域7個(gè)草地類型的生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)。表4

根據(jù)草地生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，瑪納斯河流域草地生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)小于0.6的有3個(gè)草地類型(溫性草甸草原類、山地草甸類和溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)，這3個(gè)草地類型的生產(chǎn)力水平低，可作為生態(tài)保護(hù)功能區(qū)進(jìn)行保護(hù)和管理;草地生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)大于1.5的有溫性荒漠、溫性荒漠草原、溫性草原化荒漠和高寒草甸4個(gè)草地類型，這4個(gè)類型草地的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值較低，可以作為經(jīng)濟(jì)功能區(qū)來經(jīng)營管理和利用;草地生態(tài)功能分區(qū)指數(shù)在0.6～1.5的有1個(gè)草地類型(溫性草原類)，可以作為適度放牧利用的混合功能區(qū)進(jìn)行經(jīng)營和管理。3個(gè)草地生態(tài)功能分區(qū)中經(jīng)濟(jì)功能區(qū)的草地面積最大，占總草地面積近一半(48.1%);其次是生態(tài)保護(hù)功能區(qū)，其面積占總草地面積的44.0%;混合功能區(qū)面積較小，僅占總草地面積的7.9%。圖5

表4 瑪納斯河流域草地生態(tài)功能分區(qū)Table4 Ecological function regionalization of grassland in Manas river basin

圖5 瑪納斯河流域草地生態(tài)功能分區(qū)Fig.5 The map of ecological function regionalization of grassland in Manas river basin

3 討論

草地生態(tài)環(huán)境的變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有其自身規(guī)律，傳統(tǒng)的逐水草而居，靠天養(yǎng)畜的粗放型草地經(jīng)營利用模式已越來越難維持人類過度利用與草地生態(tài)平衡的關(guān)系。因此，必須按草地分布特點(diǎn)以及生產(chǎn)力水平和生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的最大來進(jìn)行綜合分區(qū)，使生態(tài)與經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展，在對(duì)草地進(jìn)行合理經(jīng)營利用發(fā)展經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。草地生態(tài)功能區(qū)劃從空間上明確了不同分區(qū)草地的生產(chǎn)力水平的高低以及生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的重要程度，可優(yōu)化草地資源結(jié)構(gòu)，使各類型草地得到合理利用［10］。作為經(jīng)營利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)是經(jīng)濟(jì)功能區(qū)，該區(qū)受人類活動(dòng)影響強(qiáng)度最大，因此要根據(jù)草地自然和經(jīng)濟(jì)屬性對(duì)草地資源進(jìn)行優(yōu)化利用，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)功能區(qū)建設(shè)，避免過度利用導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的破壞是重中之重。在經(jīng)濟(jì)功能區(qū)交通便利、水資源良好的農(nóng)牧交錯(cuò)帶，克服天然草地的自然缺陷，建立高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的人工草地，尤其是通過山區(qū)水分條件的改善，加大草甸等優(yōu)質(zhì)草地的建設(shè)［17］。充分利用農(nóng)區(qū)的資源，推行草地畜牧業(yè)的集約化生產(chǎn)經(jīng)營，推動(dòng)農(nóng)區(qū)和牧區(qū)融合發(fā)展，維持草地生態(tài)平衡。在生態(tài)保護(hù)功能區(qū)，由于該區(qū)具有典型性、獨(dú)特性和多樣性的地帶，山區(qū)的溫性草甸草原和山地草甸敏感性強(qiáng)，荒漠區(qū)的溫性荒漠(沙質(zhì)荒漠)更加脆弱，可以通過國家對(duì)草地以及公益林的生態(tài)補(bǔ)償政策，退牧還草，同時(shí)采用輪牧或封育或禁牧等方式，建立水源涵養(yǎng)和水土保持功能區(qū)，保護(hù)山區(qū)草地多樣性，穩(wěn)定荒漠植被，維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，達(dá)到保護(hù)綠洲的目的［18］。在混合功能區(qū)，通過科學(xué)地劃分季節(jié)牧場的范圍和適宜的放牧?xí)r間，對(duì)退化草地采用適度休牧和一定時(shí)期的輪牧，使其自然復(fù)壯更新［19，20］。三大功能區(qū)的經(jīng)營目標(biāo)并不是絕對(duì)獨(dú)立的，而是相互補(bǔ)充相互作用的整體。生態(tài)功能保護(hù)區(qū)要盡量減少放牧，嚴(yán)格控制放牧強(qiáng)度，減輕其放牧壓力，將草地畜牧業(yè)的生產(chǎn)重心轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)功能區(qū)，推進(jìn)農(nóng)牧耦合發(fā)展，混合功能區(qū)在發(fā)展畜牧業(yè)的同時(shí)也要維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常發(fā)揮。

4 結(jié)論

4.1 草地生產(chǎn)力指數(shù)水平最低的為溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠)、溫性草原化荒漠類和溫性草甸草原類，最高的為山地草甸類和高寒草甸類和溫性荒漠。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最重要的主要是高寒草甸類和山地草甸類。

4.3 瑪納斯河流域草地從空間上可劃分為3種功能區(qū)，生態(tài)保護(hù)功能區(qū)主要包括溫性草甸草原類、山地草甸類和溫性荒漠類(沙質(zhì)荒漠);經(jīng)濟(jì)功能區(qū)面積最大，包括溫性荒漠草原類、高寒草甸類、溫性荒漠類和溫性草原化荒漠類;混合經(jīng)營管理功能區(qū)主要是溫性草原類。不同的草地類型其生態(tài)產(chǎn)力狀況以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值有所差異，因此，需要綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)草地進(jìn)行合理的利用。

References)

［1］劉興元，龍瑞軍，尚占環(huán).草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估方法研究［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2011，20(1):167－174.

LIU Xing－yuan，LONG Rui－jun，SHANG Zhan－h(huán)uan.(2011).Evaluation method of ecological services function and their value for grassland ecosystem［J］.Acta Prataculturae Sinica，20(1): 167－174.(in Chinese)

［2］歐陽志云，鄭華，高吉喜，等.區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與生態(tài)功能區(qū)劃［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2009:10－11.

OUYANG Zhi－yun，ZHENG Hua，GAO Ji－xi，et al.(2009).Regional Ecological Assessment and Ecosystem Service Zoning［M］.Beijing:China Environmental Science Press:10－11.(in Chinese)

［3］賈慎修.中國草地區(qū)劃的商討［J］.自然資源，1985，(2):1－13.

JIA Shen－xiu.(1985).Discussion of grassland division in China［J］.Natural Resource，(2):1－13.(in Chinese)

［4］章祖同.談中國草地區(qū)劃問題［J］.中國草原，1984，(4):1－9.

ZHANG Zu－tong.(1984).Comment on the grassland division in China［J］.Grassland of China，(4):1－9.(in Chinese)

［5］黃青，辛?xí)云?，張宏?基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的中國北方草地及農(nóng)牧交錯(cuò)帶區(qū)劃［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30(2):350－356.

HUANG Qing，XIN Xiao－ping，ZHANG Hong－bin.(2010).Ecosystem－service－based regionalization of the grassland and agropastoral transitional zone in Northern China［J］.Acta Ecologica Sinica，30(2):350－356.(in Chinese)

［6］魏紹成，王紅俠.草地區(qū)劃理論與科爾沁草地區(qū)劃［J］.國外畜牧學(xué)－草原與牧草，1998，(3):25－31.

WEI Shao－cheng，WANG Hong－xia.(1998).Grassland division theory and Kerxin grassland Division［J］.Foreign animal husbandry－grassland and pasture，(3):25－31.(in Chinese)

［7］馬慶文，李糙哲，馮玉璽，等.內(nèi)蒙古錫林郭勒草地區(qū)劃［J］.中國草地，1997，(6):41－45.

MA Qing－wen，LI Cao－zhe，F(xiàn)ENG Yu－xi，et al.(1997).Division of Xilinguole Grassland in Inner Mongolia［J］.Grassland of China，(6):41－45.(in Chinese)

［8］魏紹成.用草原生態(tài)氣候的模糊聚類對(duì)草原區(qū)劃的研究－以內(nèi)蒙古草原為例［J］.中國草原，1985，(4):31－35.

WEI Shao－cheng.(1985).Study on grassland classification by fuzzy clustering of grassland ecological climate－a case study of Inner Mongolia grassland［J］.Grassland of China，(4):31－35.(in Chinese)

［9］于輝，荀其蕾，張延輝，等.新疆草地生態(tài)功能區(qū)劃探討［J］.中國畜牧獸醫(yī)，2016，43(4):1 118－1 124.

YU Hui，XUN Qi－lei，ZHANG Yan－h(huán)ui，et al.(2016).Discussion on Grassland Ecological Function Regionalization in Xinjiang［J］.China Animal Husbandry＆Veterinary Medicine，43(4):1，118－1，124.(in Chinese)

［10］劉興元，梁天剛，龍瑞軍，等.北方牧區(qū)草地資源分類經(jīng)營機(jī)制與可持續(xù)發(fā)展［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29(11):5 851－5 859.

LIU Xing－yuan，LIANG Tian－gang，LONG Rui－jun，et al.(2009).Classification management mechanism s for grassland resources and sustainable development strategies in Northern China［J］.Acta Ecologica Sinica，29(11):5，851－5，859.(in Chinese)

［11］新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳.新疆草地資源及其利用［M］.烏魯木齊:新疆科技衛(wèi)生出版社，1993:213－218.

Department of Animal Husbandry of Xinjiang Uygur Autonomous Region.(1993).Resource and Utilization of Grassland in Xinjiang［M］.Urumqi:Xinjiang Technology and Health Press:213－218.(in Chinese)

［12］任繼周.草業(yè)科學(xué)研究方法［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1998:201－213.

REN Ji－zhou.(1998).Research Methods of Pratacultural Science［M］.Beijing:China Agriculture Press:201－213.(in Chinese)

［13］陳明順.阿勒泰地區(qū)草地資源及其利用［M］.烏魯木齊:新疆科技衛(wèi)生出版社，1995.

CHEN Ming－shun.(1995).Resource and Utilization of Grassland in Altay Region［M］.Urumqi:Technology and Health Press of Xinjiang.(in Chinese)

［14］Costanza R，d＇Arge R，de Groot R，et al.The value of world＇s ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，(387): 253－260.

［15］謝高地，張釔鋰，魯春霞，等.中國自然草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2001，16(1):47－53.

XIE Gao－di，ZHANG Yi－li，LU Chun－xia，et al.(2001).Study on valuation of rangeland ecosystem services of China［J］.Journal of Natural Resources，16(1):47－53.(in Chinese)

［16］歐陽志云，王效科，苗鴻.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，19(5):19－25.

OUYANG Zhi－yun，WANG Xiao－ke，MIAO Hong.(1999).A primary study on Chinese terrestrial ecosystem services and their ecological－economic values［J］.Acta Ecologica Sinica，19(5): 19－25.(in Chinese)

［17］任繼周，萬長貴.系統(tǒng)耦合與荒漠－綠洲草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)－以祁連山－臨澤剖面為例［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，1994，3(3):1－8.

REN Ji－zhou，WAN Chang－gui.(1994).System coupling and desert－oasis agro－ecosystem［J］.Acta Prataculturae Sinica，3 (3):1－8.(in Chinese)

［18］樊自立，馬英杰，艾力西爾·庫爾班，等.試論中國荒漠區(qū)人工綠洲生態(tài)系統(tǒng)的形成演變和可持續(xù)發(fā)展［J］.中國沙漠，2004，24(1):12－18.

FAN Zi－li，MA Ying－jie，Alixier Kurban，et al.(2004).On formation，evolution and sustainable development of artificial oasis ecosystem in desert area in China［J］.Journal of Desert Research，24(1):12－18.(in Chinese)

［19］楊玉盛，何宗明，邱仁輝，等.嚴(yán)重退化生態(tài)系統(tǒng)不同恢復(fù)和重建措施的植物多樣性與地力差異研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，19(4):490－494.

YANG Yu－sheng，HE Zong－ming，QIU Ren－h(huán)ui，et al.(1999).Effects on different recover and restoration measures on plant diversity and soil fertility for serious degradation ecosystem［J］.Acta Ecologica Sinica，19(4):490－494.(in Chinese)

［20］徐斌，楊秀春，陶偉國，等.中國草原產(chǎn)草量遙感監(jiān)測［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(2):405－413.

XU Bin，YANG Xiu－chun，TAO Wei－guo，et al.(2007).Remote sensing monitoring upon the grass production in China［J］.Acta Ecologica Sinica，27(2):405－413.(in Chinese)

Study on Grassland Eco－economic Function Regionalization in Manas River Basin

ZHANG Qing－qing，YU Hui，AN Sha－zhou，Tuerxunnayi Reyimu，JING Chang－qing
(College of Pratacultural and Environmental Sciences/Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology，Urumqi 830052，China)

【Objective】According to grassland productivity and ecosystem service functions，this project aims to carry out the ecological function regionalization of grassland in Manas River Basin in the hope of providing basis for optimization and utilization of regional grassland resources in the area.【Method】According to eco－economic property，significance of ecological service value and characteristics of seasonal grazing utilization，regulation mechanism of classified management and utilization was established based on dominant function and spatial and temporal pattern by using interpreted data of remote sensing image and monitoring data of vegetation investigation.【Result】(1)On the basis of grassland productivity indexes，temperate desert(sandy desert)，temperate steppe desert，temperate meadow steppe belonged to the lowest level and mountain meadow and alpine meadow and temperate desert belonged to the highest level.(2) The most important function of ecosystem services was mainly alpine meadow and mountain meadow.(3) Ecological service function could be divided into three types:ecological protection zone(44.0%)that included temperate meadow steppe，mountain meadow and temperate desert(sandy desert)，the largest area:the economic functional region that accounted for 48.1%，including temperate desert steppe，alpine meadow，temperate desert and temperate steppe desert，and temperate steppe，which could be utilized as mixed functional region.This region covered a small area，accounting for 7.9%.【Conclusion】Different types of grassland productivity and ecological service function value are different，therefore，the function of ecosystem services and economic development should be taken into comprehensive consideration so that reasonable utilization of the grassland can be achieved.

Manas River Basin;grassland;productivity;ecosystem services function;eco－economic functional regionalization

AN Sha－zhou(1956－)，male，native place:Fuping，Shaanxi.Professor，DAG;research field:Gjrssland resource and ecology，(E－mail)xjasz@126.com

S812.8

A

1001－4330(2017)05－0969－09

10.6048/j.issn.1001－4330.2017.05.023

0 引言

2017－03－16

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“瑪納斯河下游生態(tài)變化及生態(tài)資產(chǎn)賬戶的建立”(41561103);新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)博士后流動(dòng)站;自治區(qū)高?？蒲杏?jì)劃項(xiàng)目“基于‘3S’技術(shù)的新疆草地生態(tài)功能區(qū)劃研究”(XJEDU2014S017);新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科博士研究生創(chuàng)新基金研究項(xiàng)目“新疆維吾爾自治區(qū)草地生態(tài)功能區(qū)劃的初步研究”(XJCYB－2012－05)

張青青(1983－)，女，新疆和靜人，副教授，博士，研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)，(E－mail)greener2010@sina.com

安沙舟(1956－)，男，陜西富平人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)椴莸刭Y源與生態(tài)，(E－mail)xjasz@126.com

Supported by:Program of National Natural Science Foundation of China"Ecological change and ecological assets account establishment in the lower reaches of Manas River Basin"(41561103);Post－doctoral Program in Xinjiang Agricultural University;College Scientific Research Project of Autonomous Region"Study on ecological function regionalization of the grassland in Xinjiang based on＇3S＇technology"(XJEDU2014S017);Research Projects of Ph.D Student Innovation Fund in National Key Disciplines of Pratacultural Science，Xinjiang Agricultural University"A preliminary study on ecological function regionalization of the grassland in Xinjiang Uygur Autonomous Region"(XJCYB－2012－05)

【研究意義】瑪納斯河流域位于天山北坡中段，是干旱區(qū)最具有代表性的“山盆系統(tǒng)”，是天山北坡經(jīng)濟(jì)帶最重要的組成部分。瑪納斯河流域的草地資源豐富，在南部山區(qū)、中部平原及北部沙漠區(qū)廣泛分布著大面積的天然草地。草地生態(tài)系統(tǒng)為人類提供了凈初級(jí)物質(zhì)生產(chǎn)、碳蓄積與碳匯、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、水土保持、防風(fēng)固沙、改良土壤和維持生物多樣性等生態(tài)服務(wù)功能，不僅是畜牧業(yè)的生產(chǎn)基地，而且是生態(tài)安全屏障和牧民生活與草原文化傳承的基礎(chǔ)［1］。而隨著瑪納斯河流域水土資源不合理的開發(fā)利用，草地資源大面積減少和退化，對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能造成了重大的影響。草地生態(tài)系統(tǒng)具有多種功能及其相應(yīng)的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值［2］。因此，分析瑪納斯河流域草地生產(chǎn)力狀況以及生態(tài)服務(wù)功能，提出草地生態(tài)功能區(qū)劃方案，為新疆草地的生態(tài)保護(hù)及現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。【前人研究進(jìn)展】為了更合理的利用草地資源，從全國、各省(區(qū))、縣(市)不同層面開展過草地資源區(qū)劃研究［3－6］。單一成分或要素的草地區(qū)劃［7－9］已經(jīng)不符合當(dāng)今草業(yè)生產(chǎn)利用的需要，草地區(qū)劃的發(fā)展趨勢應(yīng)當(dāng)是以草地生態(tài)－經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，能夠反映區(qū)域草地資源類型及利用特征、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、畜牧業(yè)生產(chǎn)特色的草地資源生態(tài)功能區(qū)劃。【本研究切入點(diǎn)】劃定草地生態(tài)功能區(qū)，科學(xué)診斷不同的生態(tài)功能區(qū)的草地資源現(xiàn)狀，并根據(jù)不同生態(tài)功能區(qū)水土資源的特點(diǎn)，提出不同生態(tài)功能區(qū)草地資源利用的方案和布局?！緮M解決的關(guān)鍵問題】利用遙感影像解譯數(shù)據(jù)以及植被調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)，依據(jù)草地資源類型和利用特征，以及生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值重要性，借鑒前人構(gòu)建的草地生產(chǎn)力指數(shù)、草地生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)和草地生態(tài)服務(wù)功能區(qū)劃分區(qū)模型，對(duì)瑪納斯河流域草地進(jìn)行生態(tài)功能區(qū)的劃分，建立以主導(dǎo)功能和時(shí)空格局為主的不同草地生態(tài)功能分區(qū)，研究草地各個(gè)生態(tài)功能分區(qū)的分類經(jīng)營和利用特點(diǎn)，為區(qū)域草地資源優(yōu)化利用提供理論依據(jù)。