乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估.pdf

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2022-0667王生菊，李莹，靳瑰丽，张勇娟，魏秀红，刘文昊，宫珂，马建，刘智彪，李嘉欣，李超.乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估.草业科学,2023,40(5):1435-1448.WANGSJ,LIY,JINGL,ZHANGYJ,WEIXH,LIUWH,GONGK,MAJ,LIUZB,LIJX,LIC.TheevolutionofdesertgrasslandaroundUrumqiCityandanevaluationofitsecosystemservicevalue.PrataculturalScience,2023,40(5):1435-1448.乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估王生菊1,2,3，李莹1,2,3，靳瑰丽1,2,3，张勇娟4，魏秀红4，刘文昊1,2,3，宫珂1,2,3，马建1,2,3，刘智彪1,2,3，李嘉欣1,2,3，李超1,2,3（1.新疆农业大学草业学院,新疆乌鲁木齐830052；2.新疆草地资源与生态重点实验室,新疆乌鲁木齐830052；3.西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐830052；4.乌鲁木齐市园林工程质量监督站(乌鲁木齐市林草种苗站),新疆乌鲁木齐830092）摘要：城市周边的荒漠草地承担着减少地表径流、抗风蚀、固碳等生态功能，加之受自身脆弱性和城市化的影响，其价值更易发生改变，评价其生态系统服务价值，对科学利用、规划和保护该类资源具有重要意义。因此，本研究选取乌鲁木齐市城市外围 10km 范围内 19902020 年的荒漠草地作为研究区域，用生物量修订生态系统服务单价，实现生态服务价值在 Landsat 影像像元(30m30m)上的空间异质性表达，在掌握草地面积、生物量变化规律的基础上，定量评价周边荒漠草地生态系统服务价值。结果表明：1)31 年内，城市周边荒漠草地面积整体呈减少趋势，减少了 193.49km2，动态度为3.27%，主要转向建设用地。2)草地生物量整体呈现波动式上升，到 2020 年生物量为198.06gm2。3)草地生态系统服务价值总体呈现波动式增加趋势，且 2015 年最高，为 29.35亿元，2020 年生态系统服务总价值为 20.01 亿元；距城市周边 110km 范围内，草地生态系统服务价值表现出距离城市越近，服务价值越低。因此，31 年来城市周边荒漠草地面积变化幅度较大，呈减少趋势，而生物量虽受到城市扩张的作用，但整体呈增加趋势，生态系统服务价值受本身草地面积和生物量的影响较小，主要受社会经济的影响。关键词：荒漠草地；草地生物量；草地生态系统；生态系统服务；评估；城市周边文献标志码：A文章编号：1001-0629(2023)05-1435-14The evolution of desert grassland around Urumqi City and anevaluation of its ecosystem service valueWANGShengju1,2,3,LIYing1,2,3,JINGuili1,2,3,ZHANGYongjuan4,WEIXiuhong4,LIUWenhao1,2,3,GONGKe1,2,3,MAJian1,2,3,LIUZhibiao1,2,3,LIJiaxin1,2,3,LIChao1,2,3(1.CollegeofPrataculture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,Xinjiang,China;2.XinjiangKeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcology,Urumqi830052,Xinjiang,China;3.KeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcologyinAridDesertAreasofWesternChina,MinistryofEducation,Urumqi830052,Xinjiang,China;4.UrumqiLandscapeEngineeringQualitySupervisionStation(UrumqiForestandGrassSeedlingStation),Urumqi830092,Xinjiang,China)Abstract:Desertgrasslandsaroundcitieshaveecologicalfunctionssuchasreducingsurfacerunoff,resistingwinderosion,and sequestration of carbon,and their value is more likely to change due to their own vulnerability and urbanization.收稿日期：2022-08-26接受日期：2022-10-18基金项目：乌鲁木齐市城市周边荒漠草地生态服务价值评定项目第一作者：王生菊(1997-)，女，青海西宁人，在读硕士生，研究方向为草地资源与生态。E-mail:通信作者：靳瑰丽(1979-)，女，新疆乌鲁木齐人，教授，博士，研究方向为草地资源与生态。E-mail:J第40卷第5期草业科学1435-1448Vol.40,No.5PRATACULTURALSCIENCE5/2023http:/Evaluatingthevalueoftheirecosystemservicesisofgreatsignificanceforthescientificutilization,planning,andprotectionofsuchresources.Therefore,thisstudyselecteddesertgrasslandwithin10kmoutsideUrumqicityfrom1990to2020asthestudyarea,revisedtheunitpriceofecosystemserviceswithbiomass,andrealizedthespatialheterogeneityexpressionofecologicalservicevalueonLandsatimagepixels(30m30m).Basedontheunderstandingofthevariationrulesofgrasslandareaandbiomass,theecosystemservicevalueofsurroundingdesertgrasslandwasquantitativelyevaluated.Theresultsshowed:1)DuringOver31years,theareaofdesertgrasslandaroundthecitydecreasedby193.49km2,withadynamicattitudeof3.27%,mainlyturningtoconstructionland.2)Theoverallbiomassofgrasslandshowedafluctuatingincrease;thebiomasswas198.06gm2in2020.3)Thevalueofgrasslandecosystemservicesgenerallyshowedafluctuatingandincreasingtrend;thehighestvaluewasCNY2.935billionin2015,andthetotalvalueofecosystemserviceswasCNY2.001billionin2020.Between1and10kmfromthecity,theservicevalueofthegrasslandecosystemindicatedthatthecloserthedistancetothecity,thelowertheservicevalue.Therefore,inthepast31years,theareaofdesertgrasslandaroundthecityhaschangedgreatlyandtendedtodecrease.Althoughthebiomasswasaffectedbyurbanexpansion,ittendedtoincrease.Theecosystemservicevaluewaslessaffectedbytheareaandbiomassofgrassland,butmainlyaffectedbysocialeconomy.Keywords:desertgrassland;grasslandbiomass;grasslandecosystem;ecosystemservice;estimate;cityperipheryCorresponding author:JINGuiliE-mail:J生态系统服务价值(ecosystemservicesvalue,ESV)是指人类从生态系统中直接或间接地获得的全部经济利益价值1。对其进行评估是用货币的形式直观反映生态系统服务效益的变化2-3。荒漠草地作为草地生态系统中较为脆弱的一类，占全国荒漠草地总面积的 62.4%4，主要分布在西北干旱半干旱地区，具有固土改土、减少地表径流、抗风蚀、固碳等生态功能5；同时具有易破坏性和难恢复性的特点，尤其是城市周边荒漠草地受自身脆弱性和城市化的双重影响，更易发生面积减少、生物量和覆盖度降低等问题，导致 ESV 发生改变，城市生态环境受到威胁。因此，研究城市周边荒漠草地数量特征的动态变化，对生态系统服务价值做出动态评估，有利于决策者在城市发展和建设中考虑草地生态环境成本，为科学利用、规划和保护城市周边荒漠草地提供依据。目前，国内许多学者针对草地生态服务价值进行了大量的研究，李琳等6以草地综合顺序分类法为理论基础，以能值分析法为主要计算方法，选择6 项评估指标对三江源区草原生态系统服务价值进行逐项评估；也有学者运用直接市场法、影子价格法、替代市场法和机会成本法对草地生态系统服务价值进行评估7-10。对草地 ESV 进行评价，评价指标应反映在多种指标上。草地的数量特征包括植物群落结构、生物量、覆盖度、高度等指标，对生态服务功能具有重要意义，其中生物量能反映草地生产能力及健康状况，对于评价其生态系统服务价值尤为重要。已有的研究多采用当量因子法，在草地生物量修订的基础上对草地生态系统服务价值进行评估11-13，但针对一个类型或一个区域内生物量空间异质性的问题，缺乏对空间内数字化影像最小单元的计算。因此，本研究以乌鲁木齐城市周边荒漠草地为研究对象，利用草地动态度、转移矩阵等计算方法，分析 19902020 年草地面积动态变化及面积转移情况；在分析生物量变化的基础上实现数字化影像最小单元尺度上的生态服务价值计算，掌握荒漠草地面积演变规律及生态系统服务价值在小尺度空间上的变化特征，为科学利用、规划和保护城市周边荒漠草地提供数据支撑。1 研究区概况与研究方法 1.1 研究区概况乌鲁木齐市(863733885824E，424532440800N)地处于我国西北地区，新疆维吾尔自治区中部，位于亚欧大陆的中心。东、南、西三面环山，地势起伏悬殊，东南部地势高，西北部低。该地区属于中温带大陆干旱气候，夏季气温高，冬季寒冷，昼夜温差较大，空气干燥，降水量少。由于乌鲁木齐市主城区外围主体为荒漠草地，因此本研究选1436草业科学第40卷http:/取乌鲁木齐城市区外缘 10km 作为研究区域(图 1)。1.2 数据来源及处理1.2.1 遥感影像数据土地利用 LandsatTM/ETM、OLI 遥感影像产品数据从中国科学院资源环境科学数据中心(https:/)获取，用于掩膜提取研究区草地面积数据，并将其划分为高、中、低 3 个覆盖度级的草地(表 1)；从 GoogleEarthEngine(GEE)云计算平台(https:/ 19902020 年每隔 5 年的遥感影像。1.2.2 野外数据根据野外实地考察和典型区取样获得数据。采样时间为 2021 年 8 月。样线的布设：以乌鲁木齐市城市建成区边缘为起始范围向外扩散，每隔 1km 布设 1 条环形样线，共布设 10 条。样地的布设：垂直于环形样线均匀布设 10 条垂直样线，在垂直样线与环形样线的交点附近统筹布设样地，共布设 96 个样地。样方的布设：在样地范围内，随机选取 3 个能代表该范围草地状况的样方(1m1m)进行数据采集，并采用齐地面刈割法，测定地上总生物量鲜重数据，共测 288 个样方，用于建立生物量与 NDVI 估产模型以及验证估产模型的精度。1.2.3 数据处理利用 ArcGIS10.7、ENVI5.3 软件对栅格数据进行提取、转换；利用 Excel 软件对数据进行计算处理；利用 Origin2018 软件进行绘图。1.3 研究内容及方法1.3.1 草地动态度对研究区 19902020 年每隔 5 年的草地面积数据进行动态变化分析，阐明草地面积在 30 年间的变化规律，在此基础上分析草地在一定时间范围内的变化速率和幅度情况，进行草地动态度的计算。其计算公式为：K=UjUiUi1t100%。(1)表 1 草地遥感监测划分依据Table 1 Basis of the division of grassland remote sensing monitoring草地类型Grasstype含义Meaning高覆盖度草地Highcoveragegrass覆盖度50%的天然草地、改良草地和割草地Referstonaturalgrassland,improvedgrassland,andmowedgrasslandwithcoverage50%中覆盖度草地Mediumcoveragegrass覆盖度在20%50%的天然草地和改良草地Referstonaturalgrasslandandimprovedgrasslandwithacoverageof20%50%低覆盖度草地Lowcoveragegrass覆盖度在5%20%的天然草地Referstonaturalgrasslandwithacoverageof5%20%4500 N8700 E 8730 E 8800 E 8830 E4430 N4400 N4330 N4300 N4230 NN02511 200 0005075100 km图例 Legend审图号 GS(2019)1822 号乌鲁木齐市区域边界线Regional boundary line of Urumqi CityN图例 Legend调查点位 Survey points样线 Transect乌鲁木齐市边界 Urumqi City boundary1100 00001020 km米东区Midong District乌 鲁 木 齐 县Urumqi County 达 坂 城 区Dabancheng District 天山区Tianshan District沙依巴克区Saybagh District水磨沟区Shuimogou District头屯河区Toutunhe District 新市区New urban area图 1 研究区示意图Figure 1 Schematic diagram of the study area第5期王生菊等：乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估1437http:/式中：K 为j 到i的时间段内草地的动态度，Ui、Uj分别表示研究时段开始与结束时草地的面积；t 为研究时长。1.3.2 草地与其他地类转移矩阵分析为了探究草地与其他地类之间的面积转换情况，进行转移矩阵分析，表达形式如下：Sij=S11S12S1nS21S22S2nSn1Sn2Snn。(2)式中：S 为研究期草地面积；n 为土地利用类型；Sij为研究初期和研究末期土地利用类型 i 转为 j 的面积。1.3.3 草地生物量动态变化分析为了掌握过去 30 年间周边荒漠草地的生产能力和健康状况，根据野外实地调查数据，利用 Arcgis10.7软件提取各样方点的 NDVI，然后分析植被指数同草地地上生物量之间的相关性，最终选取 70%的野外样方数据建立生物量的线性反演模型y=889.5x+0.4808,R2=0.3175，30%的野外样方数据进行了精度验证(精度：89.38%)，反演获得 19902020 年每隔 5 年的草地生物量，并对其动态变化和趋势进行分析。1.3.4 草地生态系统服务价值计算为了直观地看出周边荒漠草地生态系统在19902020 年的服务效益，对其生态系统服务价值进行计算。采用 Costanza 等14和谢高地等15的研究方法，并结合研究区域实际生产水平，选取主要的粮食作物，根据公式(3)计算得到1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020 年相应的乌鲁木齐市草地单个生态服务当量的价值(表 2)。Ea=17ni=1risiviH,i=1,2,n。(3)式中：Ea为单位农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值(CNYhm2)；i 为粮食作物种类，ri为表 2 乌鲁木齐市主要粮食作物相关数据及经济价值Table 2 Relevant data and economic value of main grain crops in Urumqi年份Year作物种类Crop播种面积Seededarea/hm2单产Unityield/(kghm2)平均价格Averageprice/(CNYkg1)3种作物平均价格Averagepriceofthreecrops/(CNYkg1)1个当量因子的经济价值Economicvalueofoneequivalentfactor/(102CNYkm2)1990水稻Rice50099160.60.53290.75小麦Wheat1252732010.6玉米Maize91336670.41995水稻Rice500103641.61.47964.05小麦Wheat833041061.5玉米Maize129051841.32000水稻Rice59399051.01.00694.67小麦Wheat860041251.1玉米Maize107352030.92005水稻Rice30099301.61.37996.55小麦Wheat517043711.4玉米Maize57091391.12010水稻Rice705084822.42.102034.61小麦Wheat1330050952.0玉米Maize349091201.92015水稻Rice490093012.82.332787.07小麦Wheat421057022.3玉米Maize305093891.92020水稻Rice335084812.52.172379.79小麦Wheat313058782.2玉米Maize77066861.8相关数据来源于文献16-17。Relevantdatafrom16-17.1438草业科学第40卷http:/i 种粮食作物平均价格(CNYkg1)；si为 i 种粮食作物单产(kghm2)；vi为第 i 种粮食作物面积(hm2)；H 为粮食作物播种总面积；n 为研究区主要粮食作物的总类数。根据公式(4)按实际情况对研究区草地生态服务单位价值进行修正，得到 19902020 年城市周边荒漠草地生态系统单位面积服务价值参照表(表 3)。单价订正：pij=(bj/B)Pi。(4)式中：pij为修订后的单位面积生态服务价值，i=1,2,3,9 分别代表食物生产、原材料生产、气体调节等 9 项生态服务功能的 ESV，j 代表不同草地类型，本研究中研究区均为荒漠草地，j 为荒漠草地；Pi为 ESV 参考基准单价，bj为研究区荒漠草地的生物量；B 为乌鲁木齐市城市周边荒漠草地单位面积平均生物量。2 结果与分析 2.1 草地面积动态变化分析2.1.1 不同覆盖度草地面积动态变化19902020 年城市周边荒漠草地覆盖度面积变化情况(表 4)显示，19902020 年荒漠草地的总面积分别为 1183.73、1179.71、1157.32、1140.33、1152.43、1131.67、990.24km2，整体呈现波动式减少趋势，共减少了 193.49km2。从 1990 年到 2020 年不同覆盖度草地面积表现出低覆盖度草地中覆盖度草地高覆盖度草地。30 年间高覆盖度草地面积整体比较稳定，维持在 32.8739.23km2。中、低覆盖度草地面积在 19902005 年比较稳定，分别维持在 185.61189.44、915.82957.96km2，但在 2010 年中覆盖度草地面积骤增到 475.80km2，低覆盖度草地面积骤降到 640.35km2，随后草地面积呈现缓慢下降趋势。截至 2020 年，中、低覆盖度草地 面 积 分 别 为 416.29、538.82 km2，占 总 面 积 的42.04%和 54.41%。2.1.2 草地及其他地类动态度变化在 19902020 年，草地、耕地、林地、未利用地的动态度均为负值，说明这几类土地利用的面积在不断减少(表 5)；建设用地、水域的动态度为正值，说明建设用地和水域的利用面积在增加。草地利用动态度维持在2.50%0.21%，且 30 年的整体变化中，草地的动态度为3.27%。其中 20052010 年草地呈正向变化，动态度为 0.21%，其他时间段草地呈负向变化。在 20152020 年时间段与其他时间表 3 城市周边荒漠草地单位面积生态服务价值参照表Table 3 Reference table of ecological service values per unit area for desert grassland around Urumqi CityCNYkm2生态系统服务价值Ecosystemservicevalue年份Year1990199520002005201020152020供给服务Supplyservice食物生产Foodproduction125.02414.54298.71428.52874.881198.441023.31原材料生产Materialproduction104.67347.06250.08358.76732.461003.34856.73调节服务Regulationservice气体调节Airqualityregulation436.121446.071042.001494.833051.914180.603569.69气候调节Climateregulation453.571503.921083.681554.623173.994347.823712.48水源涵养Waterconservation444.841475.001062.841524.723112.954264.213641.08废物处理Wastetreatment383.791272.55916.961315.452685.683678.933141.33支持服务Supportservices保持土壤Soilmaintenance651.282159.471556.062232.274557.526243.035330.74生物多样性保护Biodiversityconservation543.701802.771299.031863.553804.725211.814450.21文化服务CulturalServices娱乐文化Entertainmentculture252.95838.72604.36867.001770.112424.752070.42第5期王生菊等：乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估1439http:/段相比，草地面积减少的速率较快，动态度为2.50%。2.1.3 草地与其他地类转移矩阵19902020 年城市周边草地与其他地类的转换情况(表 6、图 2)显示，草地转出面积为 344.16km2，流向耕地、建设用地、林地、水域和未利用地，其中建设用地和耕地获得的转入面积最大，分别为表 4 19902020 年城市周边荒漠草地覆盖度面积变化情况Table 4 Changes in desert grassland coverage area around Urumqi City from 1990 to 2020年份Year高覆盖度草地Highcoveragegrassland中覆盖度草地Mediumcoveragegrassland低覆盖度草地Lowcoveragegrassland合计Total/km2面积Area/km2比例Proportion/%面积Area/km2比例Proportion/%面积Area/km2比例Proportion/%199036.333.07189.4416.00957.9680.931183.73199536.333.08189.4416.06953.9480.861179.71200039.233.39186.1916.09931.8980.521157.32200538.903.41185.6116.28915.8280.311140.33201036.283.15475.8041.29640.3555.571152.43201532.872.90483.8242.75614.9954.341131.67202035.133.55416.2942.04538.8254.41990.24表 5 城市周边草地及其他地类土地利用动态度Table 5 Dynamic degree of grassland and other land use around Urumqi City%土地类型Landtype年份Year19901995199520002000200520052010201020152015202019902020草地Grassland0.070.380.290.210.362.503.27耕地Cultivatedland0.020.360.042.891.611.845.98建设用地Landusedforbuilding0.615.262.0010.743.067.0644.58林地Woodland1.744.752.9112.950.015.4515.13水域Waters1.7711.322.843.111.970.9715.32未利用地Unusedland1.134.003.5314.124.240.6216.87表 6 19902020 年城市周边草地与其他地类转移矩阵Table 6 Transfer matrix of grassland and other land types around Urumqi City from 1990 to 2020km2年份Year土地类型Landtype2020年Year草地Grassland耕地Cultivatedland建设用地Landusedforbuilding林地Woodland水域Waters未利用地Unusedland总计Total1990草地Grassland832.8853.56275.068.634.872.041177.04耕地Cultivatedland115.41471.88200.450.952.544.09795.31建设用地Landusedforbuilding4.239.68227.850.330.19242.27林地Woodland7.5611.1129.970.001.1249.76水域Waters1.870.391.637.8911.79未利用地Unusedland27.7411.0637.792.224.968.6392.40总计Total989.68557.68772.7612.1221.5614.762368.561440草业科学第40卷http:/275.06、53.56km2。从转入来看，草地获得的转入面积为 156.81km2，主要来自耕地和未利用地，面积分别为 115.41、27.74km2。从草地转出、转入的总体面积上看，转出面积远大于转入面积。2.2 草地生物量动态变化分析19902020 年，草地生物量分布在0150、150300gm2的面积均表现出波动式减少趋势(表 7)，而分布在其他级别的面积则均表现出波动式增加趋势。随草地生物量由低到高的分布，各年份生物量面积占比逐渐减少。2015 年荒漠草地生物量在150300gm2面积占比最大，为 46.46%；其他年份草地生物量在 0150gm2面积占比最大，面积占比范围为 46.52%74.48%。草地生物量在 300gm2以上的大都分布在东部区域(图 3)，西南部、北部区域生物量普遍分布在 0300gm2。图 4 反映了城市周边草地生物量在像元(30m30m)上的平均变化趋势，可以看出，草地的生物量呈现波动式变化，在 1995 年和 2010 年草地的生物量出现两个低谷，草地生物量分别为 135.7 和 141.6表 7 19902020 年城市周边不同草地生物量的草地面积占比Table 7 Proportion of grassland biomass area with differnt grassland biomasses around Urumqi City from 1990 to 2020%草地生物量Grasslandbiomass/(gm2)年份Year1990199520002005201020152020015056.3974.4846.5250.1569.4533.7349.2515030036.6621.1544.7338.8425.3746.4630.813004504.802.985.928.583.8013.5813.834506001.671.042.011.931.174.554.506007500.490.340.820.500.201.531.407509000.000.000.000.000.000.150.21总计Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.0019902020N建设用地草地 Land used for buildingGrassland未利用地草地 Unused landGrassland林地草地 WoodlandGrassland水域草地 WatersGrassland耕地草地 Cultivated landGrassland草地建设用地 GrasslandLand used for building草地未利用地 GrasslandUnused land草地林地 GrasslandWoodland草地水域 GrasslandWaters草地耕地 GrasslandCultivated land比例尺 Scale 1:400 00004281216 km图例 Legend图 2 19902020 年城市周边草地与其他地类空间转移变化图Figure 2 Spatial transfer and change of grassland and other land-use types around Urumqi City from 1990 to 2020第5期王生菊等：乌鲁木齐市城市周边荒漠草地演变分析及生态系统服务价值评估1441http:/gm2；2015 年草地的生物量到达了最高值，为 217.8gm2，但在 2020 年开始下降，降低了 19.7gm2；20002005 年草地的生物量变化不明显。2.3 草地生态系统服务价值动态变化分析1990 年草地生态系统服务价值集中在 0150万元(表 8)，其中在 050 万元的占 95.35%；1995年 050 万元的面积减少至 36.06%，50 万100 万元的面积提升到 54.11%，草地生态系统服务价值最高达到了 350 万400 万元，较 1990 年生态服务价值有所增加；2000 年、2005 年草地生态系统服务价值 在 0 150 万 元 的 面 积 占 比 分 别 为 97.39%和89.61%。20102020 年，70%以上的草地生态系统服务价值在 50 万300 万元，其中在 2015 和 2020年，20%以上的草地所提供的生态服务价值在300 万1100 万元。综上可以看出，草地生态系统服务价值呈波动式增加趋势。草地 ESV 呈增加趋势(图 5)，且 2015 年的价值普遍高于其他年份。从空间分布上看，东部草地 ESV 较高，靠近西部平原区的草地 ESV 较低。从研究期间草地生态系统服务价值变化趋势可以看出，城市周边草地平均生态系统服务价值和总价值在 30 年间呈相同变化规律(图 6)，为波动式增加。2015 年草地提供的服务总价值最高，为 29.35亿元，平均生态系统服务价值为 259.36 万元，其次是 2020 年。1990 年草地生态系统服务总价值最低，为 2.72 亿元，平均生态系统服务价值为 23.01 万元。30 年间草地所提供的生态系统服务总价值增加了 17.29 亿元。19901995 年草地生态系统服务价值出现增加趋势，总价值约增加 4.88 亿元，平均1990199520002015201020052020比例尺 Scale 1:1 000 00003060 km草地生物量Grassland biomass/(gm2)0150150300450600750900300450600750NWES图 3 19902020 年城市周边草地生物量变化图Figure 3 Change of grassland biomass around Urumqi City from 1990 to 20201990199520002005201020152020120140160180200220草地生物量Grassland biomass/(gm2)年份 Year图 4 19902020 年城市周边草地生物量变化趋势图Figure 4 Trend in grassland biomass aroundUrumqi City from 1990 to 20201442草业科学第40卷http:/生态服务价值增加约 41.39 万元；19952000 年草地的生态服务价值逐渐减少，总价值约减少 1.03 亿元，平均生态服务价值减少 7.61 万元；20002015年城市周边草地的生态系统服务价值大幅度增长，而 2020 年草地生态系统服务价值较 2015 年有所降低。乌鲁木齐城市周边草地的生态系统服务价值总体表现出距离城市越近，草地的生态系统服务价值越低，反之越高，但总体变化幅度不大(图 7)。在110km，2015 年草地的生态系统服务价值均表现最高，其次是 2020 年和 2010 年；1990 年草地的生态系统服务价值最低，1995 年和 2000 年的草地生态系统服务价值相差不明显，这与图 6 的变化趋势一致。3 讨论 3.1 草地面积动态变化分析本研究发现，19902020 年草地的面积总体呈现降低趋势，这与谢璐迪等18在研究 19802017年乌鲁木齐市城市扩张生态效应时所得出的研究结果一致。虽然期间有所恢复，但总面积仍然低表 8 19902020 年城市周边草地生态系统服务价值面积占比Table 8 Proportion of grassland ecosystem service value area per unit area around Urumqi City from 1990 to 2020%草地生态系统服务价值Grasslandecosystemservicevalue/(105CNY)年份Year199019952000200520102015202005