Ecosystem Service Functions under Different Land Use Changes in Horqin Sandy Land

Su Xinsen; Qi Mi; Hua Yongchun; Hai Long; Yang Hongwei; Liu Yang

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.035

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Ecosystem Service Functions under Different Land Use Changes in Horqin Sandy Land

Data Science | 更新时间：2026-09-10

- Ecosystem Service Functions under Different Land Use Changes in Horqin Sandy Land
- Journal of Soil and Water Conservation Vol. 40, Issue 4, Pages: 443-453(2026)
- 作者机构：
  
  1.内蒙古农业大学林学院，呼和浩特010019
  2.鄂尔多斯市林业和草原局东胜区分局，鄂尔多斯017000
  3.内蒙古自治区林业科学研究院，呼和浩特010010
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.035
  CLC： X171.1
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.04.035
- Received：17 December 2025，
  
  Revised：2026-02-03，
  
  Accepted：07 April 2026，
  
  Online First：21 May 2026，
  
  Published：28 August 2026
- 稿件说明：
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苏鑫森，祁迷，滑永春，等.科尔沁沙地不同土地利用变化的生态系统服务功能［J］.水土保持学报，2026，40（4）：443-453.

Su Xinsen， Qi Mi， Hua Yongchun， et al. Ecosystem service eunctions under different land use changes in Horqin Sandy land［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2026， 40（4）：443-453.
苏鑫森，祁迷，滑永春，等.科尔沁沙地不同土地利用变化的生态系统服务功能［J］.水土保持学报，2026，40（4）：443-453. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.035. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.04.035.

Su Xinsen， Qi Mi， Hua Yongchun， et al. Ecosystem service eunctions under different land use changes in Horqin Sandy land［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2026， 40（4）：443-453. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.04.035. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.04.035.

摘要

目的

量化科尔沁沙地生态系统服务功能时空演变，为环境治理与生态修复提供科学依据与理论支撑。

方法

基于最近3期（2000年、2010年、2020年）土地利用类型数据，利用InVEST模型量化评估科尔沁沙地年产水量、水质净化（磷负荷）、土壤保持、碳储量及生境质量5项关键生态系统服务指标，并计算生态系统服务指数。

结果

1）生态用地（草地、林地）与建设用地逐期增长，耕地、未利用地与水域持续减少。2）年产水量逐期呈增加趋势，平均值从131.19 mm上升至266.39 mm，其中西部较高值区（300.00~400.00 mm）扩张明显，全区年产水量空间分布由低值主导转向高梯度（

200.00 mm）集中。3）水质净化整体呈下降趋势，平均值从1.31 kg/km

降至1.22 kg/km

，东部高值区域整体呈收缩趋势，空间异质性减弱。4）土壤保持与碳储量受植被分布与高程影响，呈“高海拔优势、低海拔劣势”格局；其中，土壤保持量平均值从27.72 t/km

增至60.38 t/km

，碳储量平均值稳定为143.41~144.86 t/km

，高值区（≥80.00 t/km

）持续扩展。5）生境质量逐期得到改善，平均值从0.28升至0.30，空间异质性保持稳定。6）生态系统服务指数随生态用地增加呈扩大趋势，低值区（

0.20）破碎化加剧。

结论

林草地扩张显著改善科尔沁沙地生态系统服务功能，实现年产水量提升与磷负荷下降，推动土壤保持与碳储量的协同提升，为北方干旱半干旱地区实现生态修复提供科学依据。

Abstract

Objective

This study aims to quantify the spatiotemporal evolution of ecosystem service functions in the Horqin sandy land， providing a scientific basis and theoretical support for environmental management and ecological restoration.

Methods

Based on land use data from three recent periods （2000， 2010， and 2020）， the InVEST model was used to quantitatively evaluate five key ecosystem service indicators in the Horqin sandy land， including annual water yield， water quality purification （phosphorus load）， soil conservation， carbon storage， and habitat quality. The ecosystem service index was calculated.

Results

1） Ecological land （grassland and forest land） and construction land increased over the periods， while cultivated land， unused land， and water areas decreased continuously. 2） Annual water yield increased over the periods， with the mean value rising from 131.19 mm to 266.39 mm. Highvalue areas （300.00~400.00 mm） in the western region expanded significantly， and the spatial distribution across the region shifted from lowvalue dominance to concentration in highgradient zones （

200.00 mm）. 3） The overall water purification capacity showed a declining trend， with the average value decreasing from 1.31 kg/km

to 1.22 kg/km

. Highvalue areas in the eastern region contracted generally，accompanied by weakened spatial heterogeneity. 4） Soil conservation and carbon storage were influenced by vegetation distribution and elevation， showing a pattern of high values at high elevations and low values at low elevations. The mean soil conservation increased from 27.72 t/km

to 60.38 t/km

， while the mean value of carbon storage remained stable from 143.41 t/km

to 144.86 t/km

. Highvalue areas （≥80.00 t/km

） continued to expand. 5） Habitat quality improved over the periods， with the mean value increasing from 0.28 to 0.30， while spatial heterogeneity remained stable. 6） The ecosystem service index increased with the expansion of ecological land， while fragmentation in lowvalue areas （

0.20） intensified.

Conclusion

Expansion of forest-grassland has significantly improved ecosystem service functions in the Horqin sandy land， increasing annual water yield and reducing phosphorus load， while promoting coordinated enhancement of soil conservation and carbon storage. This provides a scientific basis for achieving ecological restoration in the arid and semi-arid regions of northern China.

关键词

Keywords

references

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