全球变暖和碳排放已成为人类当前面临着的巨大挑战，并严重威胁社会的可持续发展。塔里木河流域地处南疆极端干旱区，作为我国最大的内陆河，生态环境脆弱，以绿洲农业经济为主，如何实现平衡资源开发与保护、协调经济发展和生态安全对于区域经济可持续高质量发展及社会稳定至关重要。近30年，随着区域人口和用地需求不断增加，塔里木河流域发展对水土自然资源和生态环境依赖程度不断提高，资源的开发利用强度和保护力度不断加大，土地利用/覆被变化及其影响成为众多学者关注的热点。

中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队结合多源遥感资料、气象和社会经济数据，系统分析了过去30年塔里木河流域的土地利用/覆被变化，并综合考虑人口、经济、气候等16项驱动因子，利用PLUS模型模拟了未来土地利用演变格局及生态效应。

研究结果显示，从1992年到2020年，塔里木河流域土地利用结构发生了显著变化。耕地面积增加了18850.51km2，增长率达56.13%，草地和林地分别增加了1015.36 km2和10235.29 km2，荒地减少了20597.29km2，生态环境质量指数由0.1196上升至0.1248。塔里木河流域整体呈现生态向好趋势，在空间上，生态改善区主要分布于流域中上游地区，生态退化区域相对较小；在未来不同发展情景下，塔里木河流域土地利用演变存在显著差异，其中，生态保护情景最具生态效益。预估到2050年，草地增加了20374.82km2、林地增加2634.67km2、水体增加585.52km2，生态质量提升最显著。生态改善区域远大于退化区域，表明生态保护政策显著促进生态恢复；塔里木河流域荒地向草地和林地的转化是提升生态质量的关键驱动。在四种不同情景下，荒地转为草地的转化贡献率最高，分别为67.82%、61.88%、70.18%、67.62%。这一过程显著提升了区域生态服务功能，如水源涵养、土壤保持与生物多样性等；塔里木河流域耕地面积的扩大对促进粮食安全、提升粮食产能发挥了重要作用，但同时对生态系统可能产生较大压力。在耕地保护情景下，耕地增长幅度最大（12.69%），但伴随草地转为耕地的现象加剧，生态压力加大，高于自然发展情景29.00%，或对生态系统稳定性构成威胁；未来塔里木河流域的土地利用结构趋于均衡，但在不同情景下，生态系统碳汇能力存在差异明显。在四种不同情景下，土地结构整体向更加有序、均衡方向发展；碳吸收强度排序为：生态保护情景>自然发展情景>城市扩张情景>耕地保护情景，而碳排放强度则呈相反趋势。合理布局、适度有序开发有助于强化碳汇功能。

相关成果以“Land structure change and ecological effects under future development scenarios in Tarim River Basin, Central Asia”为题发表在《Geography and Sustainability》。论文第一作者为新疆生地所侯一峰博士，通讯作者为新疆生地所陈亚宁研究员。该研究得到国家自然科学基金和中国科学院国际合作项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.geosus.2025.100300

图1：当前流域土地利用格局和生态变化（1992-2020年）

图2：未来流域不同情景下的生态效应（2020-2050年）

图3：未来流域不同情景下的碳排放变化（2020-2050年）