喀斯特地区碳储量对土地利用模式的响应——以南北盘江流域为例

喀斯特地区生态系统脆弱,对气候变化响应敏感,空间异质性强,碳汇潜力大.喀斯特生态治理对土地利用格局的改变,会导致生态系统碳储量的显著变化,对陆地生态系统碳循环和区域生态安全具有深远影响.以喀斯特典型区南北盘江流域为例,运用InVEST模型和热点分析评估流域2000-2020年土地利用变化对碳储量时空分布的影响,根据碳储量集聚特征使用FLUS-Markov模型分区预测生态系统碳储量对不同土地利用模式的响应.结果表明:(1)2000-2020年,研究区土地利用类型由高碳密度的地类转为较低碳密度的地类,致使生态系统碳储量呈减少趋势,累计损失90.36×105tC.(2)2000-2020年碳储量在空间上呈现"西低东高"的格局.热点区集中分布在东部和东南部,冷点区主要分布在西部和西南部,弱显著区大多在北部.(3)各热点分区在不同模式下固碳能力差异显著.热点区在不同模式下的平均碳密度均大于155.40t/hm2,显著高于2020年南北盘江流域的平均碳密度143.59t/hm2,整体固碳功能突出;弱显著区的碳汇能力与研究区平均水平相近,自然发展模式(NDP)和经济建设模式(ECP)下碳储量损失较少;冷点区在NDP、ECP下碳储量损失剧烈,但在生态保护模式(EPP)下碳汇增加速率为1.38×105t/a,明显高于弱显著区(0.30×105t/a),碳汇潜力较大.总体上,EPP影响下的土地利用格局固碳能力优于NDP和ECP.该研究可为喀斯特地区土地利用格局优化和生态系统管理提供科学依据.