基于MODIS-NDVI的三江源区称多县高寒草地退化现状评价

通过对三江源区高寒草地现状调查,依据地上生物量和植被盖度将高寒草地退化分为未退化、轻度、中度、重度、极度退化5个等级。结合调查期间的MODIS影像,分别建立基于NDVI的地上生物量和植被盖度模型,按照退化等级标准分类,制作了相应的退化等级图,并统计各退化等级的面积和比例。结果表明：研究区域未退化草地所占草地面积比例为3...     

川西北不同退化程度高山草甸和亚高山草甸的植被特征

摘要：以川西北高原处于不同退化程度的高山草甸与亚高山草甸草地为研究对象,采用时空替换法和样方法对其退化演替过程中的植被特征进行了比较研究,以揭示两者退化过程中植被特征变化的相似性与相异性。结果表明,放牧干扰下的高山草甸草地物种丰富度变化,无明显退化-轻度退化-中度退化-重度退化呈高-低-高趋势,与亚高山草甸（低-高-低）相反,高山草甸退化演替上草地丰富度值变化范围为9.56～15.00种/m2（轻度退化最低约10种/m2）,亚高山草甸为11.80～25.08种/m2（轻度退化最高约25种/m2）。亚高山草甸物种多样性指数（Shannon Wiener Index）与均匀度指数（Pielou Index）的变化均显著高于高山草甸。盖度和高度在高山草甸和亚高山草甸上均随放牧强度的增大而下降,但亚高山草甸重度退化草地盖度（88.50%）则增高。高山草甸有毒有害植物地上现存量占群落地上现存量的比例变化呈上升趋势,但未达极显著（P＞0.01）水平;亚高山草甸无明显退化比例较小,仅为0.37%,与轻度退化(16.86%)、中度退化(14.80%)、重度退化(8.33%)差异显著。     

蒙古高原草地退化程度时空分布定量研究

为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖度分别达到14.60%和18.43%,呈上升趋势;1986-1999年显著(P0.05)和极显著(P0.01)增加的面积分别为298.86和189.67 km2,2000-2013年增加面积分别为443.32和92.46 km2;相对1986年,2007年的草地覆盖度最差,2001和1995年也较差,而2013年草地覆盖度最好,表现为初期一般、中期变差、后期变好且好于初期;草地退化程度方面,1986-1999年重度退化草地面积所占百分比最大,达50.35%;2000-2013年中度和重度退化草地面积百分比分别是39.42%和30.34%,总和接近70%,草地退化状况有由极重度、重度向中度和轻度转变的趋势,草地趋于好转。     

藏北那曲地区草地退化时空特征分析

利用藏北那曲地区的2000-2011年MODIS-NDVI数据,选用草地植被覆盖度作为草地退化的遥感监测指标,分析了过去10年该区草地退化的时空变化特征,为西藏自治区草原三化遥感监测提供重要参考依据.结果表明:以2000-2002年的3年滑动平均值做“基准”,得出2002-2010年那曲地区草地共退化628.7万hm2,且以轻度退化为主.那曲地区草地退化的面积表现出先增加后减少再增加的一个变化趋势,2002-2005年是那曲地区草地退化的主要阶段.那曲地区草地空间变化主要分布在尼玛县、安多县、班戈县和申扎县.     

达里诺尔自然保护区退化系列草地基况评价

根据草地植被特征对内蒙古赤峰市迭里诺尔自然保护区内不同退化系列草地的基况进行了评价。结果如下：轻度退化和中度退化的草地处于普通基况等级；重度退化的草地处于低劣基况等级。说明达里诺尔地区草地必须及时采取有效措施，加以保护，使其充分发挥生态服务功能。     

基于NDVI的2000-2016年青藏高原牧户 草场覆盖度变化驱动力分析

选取青藏高原5个省份共573块牧户草场,利用2000-2016年遥感、气象、社会经济等数据,计算牧户草场植被覆盖度,设定实证模型,综合分析确定了21世纪以来青藏高原牧户草场退化等级、各要素的变化趋势以及导致草场变化的主要驱动力。结果表明:研究区牧户草场退化面积占总面积的69%,以轻度退化为主;草场植被盖度的变化是自然和社会经济等因素相互作用的结果,在气候变化中,温度的升高和降水的增加对草场植被生长有正向的促进作用,而不合理的经济发展要素和人口密度的增加会引起草场植被盖度的进一步降低。此外,距离城市越近的草地植被盖度越低。从变化的机理来看,草地载畜量与植被盖度呈显著的负相关关系,超载放牧仍是导致青藏高原草地变化的最主要驱动力。     

超载放牧与那曲地区高山嵩草草甸植被退化及其退化指标的探讨

对那曲地区中部高山嵩草草甸不同超载程度草地植被的调查分析结果表明,那曲地区中部高山嵩草草地超载严重,从定居点至放牧最远点,放牧压力逐渐降低,定居点附近超载高达3.73倍,超载最轻的草地也达到1.75倍;超载草地的多样性指数、植被盖度、地上现存生物量都显著低于围栏禁牧区;随超载程度的加大,莎草科植物、耐旱的杂类草、牲畜不喜食和不食的植物种有增加的趋势;综合分析超载下植被的不同特征变化并与现有的高寒草甸、草原类退化草地分类指标体系比较,初步认为,那曲地区的高山嵩草草甸都呈现退化加剧的趋势,已达到重度-中度退化程度,极重度超载区达到重度退化程度,重度和中度超载区达到中度退化程度,其比例分别达到9%和91%,远大于1996年的调查数据.     

基于遥感技术的甘南牧区草地植被状况多年动态

结合遥感技术的草地植被监测是区域植被变化研究的重要组成部分和研究热点,为了能够更好地监测甘南牧区多年的草地动态变化,本研究以甘南牧区的草地为研究对象,引入了垂直植被指数(Perpendicular Vegetation Index,PVI),探讨了其在甘南草地遥感监测中的适用性及其精度,并以草地植被盖度、草地面积和草地地上生物量为主要监测指标,对2001-2012年间甘南草地的变化做全面连续的研究,从草地的生态和资源属性两方面说明甘南草地的变化状况,期望为甘南牧区生态保护和畜牧生产提供帮助。结果表明,1)在运用MODIS数据对地表植被覆盖度进行估算时,使用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的像元二分模型对植被覆盖度的模拟较垂直植被指数PVI更准确,其精度可达88.14%。2)盖度分级结果显示,植被盖度最大和最小分别为2010年的76.63%和2002年的73.21%,12年间的变异系数(Coefficient of Variability,CV)为1.25%,年际变化很小;3)对草地面积动态变化的研究结果表明,近12年平均草地面积占甘南州土地总面积的85.47%左右,且草地面积的年际变化较小。4)在高寒地区,垂直植被指数PVI的指数模型较NDVI能够更好地估算甘南州草地地上生物量,总体估产精度可达70.48%,且能很好地模拟整个生长季的生物量变化。     

基于遥感监测的天山新疆段草地退化时空特征及其与气候因子的关系

以植被覆盖度作为草地退化的遥感监测指标,基于2001-2020年天山新疆段MODIS NDVI和气象遥感资料,采用像元二分模型、草地退化指数、冷/热点分析、变异系数和相关性分析等方法,分析草地退化时空特征及其与气候因子的关系,结果表明：1) 2001-2020年平均草地退化面积占总面积的34.04%,草地退化指数为1.67,处于轻度退化水平。2)空间上,轻度退化草地空间分异特征明显,主要集中分布在天山西部和中段山区,中度退化和重度退化草地面积较小且不集中,95%以上的区域草地植被覆盖度变异系数小于0.2,总体上覆盖度的年际波动小,变化相对稳定。3) 2001-2020年草地植被覆盖度受气候因子驱动的区域占总面积的44.23%,主要分布在天山西部和东部,受非气候因子驱动的区域占总面积的55.77%,在山区和南北两侧地势较平缓的区域均有分布,说明非气候因子在天山新疆段草地的变化中起到主导作用。该研究结论可为当地草地资源保护与利用提供科学依据。     

短期围栏封育对藏北3类退化高寒草地群落特征的影响

为了解藏北地区退化高寒草地植物群落对短期围栏的响应,本研究以当地的3类高寒草地植被为研究对象,分析了围栏封育对草地群落的影响.结果表明,围栏封育措施能显著提高3类草地群落高度、盖度和地上生物量,物种数也有不同程度的增加.高寒荒漠植被群落盖度、高度变化对围封措施响应较快,但物种数变化的响应较慢;高寒草原和高寒草甸群落盖度...     

藏北牧民草地生态观研究

从牧民草地生态观念这一微观视角,分析了西藏北部牧民生态观与草地退化的关系,并提出了现如今藏北牧民的生态观特点及影响因素。以藏北地区6个县为调查地点,通过问卷调查、实地采访等形式,研究了当地牧民的草地生态观特点,并从草地资源使用者的角度对藏北的草地保护等问题进行了探讨,以期为政策制定者和研究者提供参考。     

2000－2010年中国退牧还草工程区生态系统宏观结构和质量及其动态变化

本研究以生态学理论为基础，以空间信息技术为支撑，基于遥感数据、气象数据和地面观测数据，通过多源数据融合、生态模型模拟和尺度转换手段，分析中国退牧还草综合治理工程区2000－2010年生态系统宏观结构和质量的时空分布及变化趋势，探讨生态系统变化的自然和人文驱动机制，为退牧还草工程的生态成效评估提供理论依据。研究结果表明，1）2000－2010年，草地生态系统面积保持平稳，生态系统宏观结构稳定，但局部区域仍存在草地与农田、湿地和荒漠间的相互转化；2）研究区草地退化趋势已得到初步遏制，植被覆盖度略有增长，叶面积指数略呈波动式增加，净初级生产力呈显著上升，草地植被呈现恢复转好态势，生态系统总体质量有所提高，生态环境向良性演变；3）研究区生态状况具有空间差异性，总体转好，局部变差，各亚区整体水平排序为内蒙古东部退化草原治理区＞青藏高原江河源退化草原治理区＞新疆退化草原治理区＞蒙甘宁西部退化草原治理区；4）退牧还草工程的实施有利于草地保护，气候暖湿化促进植被生长与恢复，人类活动干扰局部地区生态系统，三者共同影响研究区总体生态状况。     

伊犁河谷天然草地退化现状及修复措施

利用"3S"技术,查清伊犁河谷不同类型退化草地的空间分布、发生规模、退化程度及退化成因,绘制伊犁河谷退化草地分布图.调查结果表明:伊犁河谷天然草地退化严重,退化面积221.07万hm2,占伊犁河谷天然草地总面积的64.65%,占可利用面积的71.21%.退化主要表现在毒害草蔓延,植被盖度降低,地上生物现存量减少,草层变矮;草地退化的主要原因为放牧强度过大、利用方式和利用时间不合理、乱垦乱挖等人为破坏严重.退化草地的修复应根据草地的不同退化形式和退化程度因地制宜的采取措施,以草地生态恢复为基础,保护和合理地利用草地.     

基于马尔柯夫模型的草原退化动态时空特征研究

草原植被覆盖动态时空特征是理解人类活动和自然因素影响下草原退化的关键。本研究利用2000和2010年TM影像,利用监督分类方法,对内蒙古草原退化、沙化和盐渍化时空分布特征探测和制图,同时对分类结果进行验证。检验结果表明,采用监督分类结合地面训练样本进行草原退化动态特征检测能提高分类精度,草原沙化和盐渍化分类精度分别都达到90%以上,退化草原分类精度为75%。在草原退化程度分类检测基础上,计算2000-2010年草原退化、沙化、盐渍化面积概率转移矩阵,并基于马尔柯夫模型,对未来20年间草原动态特征进行预测。研究结果表明,十年间,内蒙古草原的退化、沙化程度均呈减弱趋势。预测结果显示,在草原与生态保护建设工程持续稳定有效建设前提下,内蒙古草原呈现良性发展趋势,退化及沙化状况将持续得到改善。研究也指出,基于遥感技术与马尔柯夫模型有机结合分析草原退化动态特征是一种快速有效的途径。     

高寒草原类草地退化原因及其分析

高寒草原类草地是青海省及其藏北高原地区畜牧业发展的核心区域。近年来,随着畜牧业的发展及自然环境的变化使得该区域草地退化严重,严重制约着该区域经济的可持续发展。在草地畜牧业发展过程中,随着人类的干预强度的不断加大,草地退化程度正在不断加剧。文章主要对青海高原地区高寒草原类草地退化原因进行了分析,并针对性地提出了恢复对策。     

农牧交错区草地面积动态变化研究——以内蒙古太仆寺旗为例

利用1986,2000和2009年3个年份点的遥感影像,在RS与GIS支持下,解译提取内蒙古太仆寺旗20余年草地空间信息,分析该区草地时空动态及其景观格局变化。结果表明:1986～2000年,草地面积减少307.67km2,且退化严重,大量草地转化为耕地,生态环境趋于恶化;2000～2009年,草地面积有所增加,增加的部分主要来自退耕地;20余年来,低地盐化草甸持续增加,低湿地草甸快速减少。基于分析结果,指出草地退化是自然因素与人类活动共同作用的结果,自然因素起到一定作用,人类活动干扰则是草地动态变化的主要驱动力。     

松嫩平原草地时空动态与景观空间格局变化研究

利用1986、1995、2000年三期遥感影像，基于RS与GIS技术，解译提取松嫩平原草地空间信息并分析了其时空动态和景观格局变化。结果表明：14年来，草地面积减少25．60％，草地退化严重；草地斑块数减少18．38％，破碎化程度加剧，斑块形状变化不大且较为简单；1986-1995年低覆盖度草地发展速度最快，1995～2000年高覆盖度草地减少迅速，对该区草地资源减少率的贡献较大；草地主要转化为耕地和盐碱地，转移面积分别达到了1116219．53hm^2和313708．75hm^2；14年来，各种类型草地的质心向东北方向偏移，不同阶段各类型草地质心偏移表现出无规律性、多向性。研究区草地退化是自然因素与人为因素共同作用的结果，自然因素是草地退化形成的基本条件，人类活动干扰则是决定因素。     

种子补播恢复退化草地研究进展

过度放牧利用使草地多处于不同退化演替阶段,即当前对草地的利用基本都是在退化草地上进行,草地退化同时也是生物多样性保护和生态功能弱化的关键阶段。极度退化阶段草地失去生态和生产价值,需要建植人工草地。在草地退化到极度退化阶段之前,借助草地自身恢复力进行有效恢复是实现快速恢复的最好时机。过度放牧导致的种子匮乏是草地退化的主要原因之一,种子补播是一种经济有效简单易行的恢复措施,由于草地所处自然环境、植被类型和退化程度的不同,其所需补播物种及补播措施也存在很大差异。本文着重对种子补播恢复退化草地的物种选择、补播时间、补播方式、补播对生态系统的影响等进行了介绍,提出了种子补播应注意的问题,对当前补播恢复退化草地的研究进行了反思和展望,期望能为种子补播恢复退化草地提供借鉴。     

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明：高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)＞中度退化(8.7295)＞重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。