新疆草地生态系统服务功能与价值初步评价

对新疆草地生态系统的主要功能进行调查,重点估算了新疆草地生态系统不同服务功能和类型的生态价值。计算结果显示,新疆草地生态系统2003年提供的总服务价值为71.32×108美元。从草地各类功能价值看,草地的经济功能价值仅为21.26%,远低于草地的生态价值。从新疆草地类型看,温性荒漠草原、温性荒漠和低平地草甸是新疆草地的主体类型,占58%以上,而其贡献率为43.17%;低平地草甸提供的生态服务价值最高,占30.20%;沼泽和温性草甸草原虽然单位面积服务价值很高,但在草地生态系统中所占的地位很低。这些结论体现了新疆草地生态系统的特殊性及开发和保护的潜力。     

青海省海南州天然草地生态系统服务功能价值评估

利用谢高地等人对草地生态系统服务功能价值估算方法,以草地类估算了青海省海南州各类天然草地生态系统服务功能价值,结果表明：温性草原类为5270．68元／hm^2．a,温性荒漠草原类为2914．90元／hm^2．a,高寒草原类为5023．19．TL／hm^2．a,温性荒漠类为2666．70元L／hm^2．a,低地草句类12527．01元／hm^2．a,高寒草甸类8744．10元／hm^2．a,全州草地生态系统每年的服务功能价值为226．93×10^8元／a。     

基于当量因子法的甘肃省草原生态系统服务价值评估

天然草原是甘肃省最大陆地生态系统,是全省乃至全国的重要生态屏障,科学、准确地估算甘肃省天然草原生态系统服务价值,对甘肃草原重要性认识和生态安全维持具有重要意义.本研究利用甘肃省主要粮食作物产量和价格数据,计算出甘肃省生态系统服务价值基准单价,然后结合甘肃省各种草原类生物量,修正甘肃省草原生态系统服务价值当量,最后计算出甘肃省各类草原生态系统服务价值.结果表明:1)草原提供的其他单项生态系统服务价值均在食物生产和原材料生产价值的3.1倍和3.7倍以上;2)甘肃省暖性灌草丛单位面积生态服务价值最高,为84418.28元·hm?2,温性荒漠单位面积生态服务价值最低,为10120.21元·hm?2;3)甘肃省草原生态服务总价值为7069.73×108元,是2016年畜牧业总产值的23倍,约等于甘肃省2016年国民生产总值(gross domestic product,GDP);4)高寒草甸生态系统服务总价值最高,为1733.27×108元,占草原生态系统服务价值的24.52％;高寒荒漠生态系统服务总价值最低,为58.51×108元,占草原生态服务价值的0.83％.本研究不仅为区域内生态系统服务价值的估算提供了思路,也为利用法律手段保护草原提供了科学依据.     

基于当量因子法的甘肃省草原生态系统服务价值评估

天然草原是甘肃省最大陆地生态系统,是全省乃至全国的重要生态屏障,科学、准确地估算甘肃省天然草原生态系统服务价值,对甘肃草原重要性认识和生态安全维持具有重要意义。本研究利用甘肃省主要粮食作物产量和价格数据,计算出甘肃省生态系统服务价值基准单价,然后结合甘肃省各种草原类生物量,修正甘肃省草原生态系统服务价值当量,最后计算出甘肃省各类草原生态系统服务价值。结果表明:1)草原提供的其他单项生态系统服务价值均在食物生产和原材料生产价值的3.1倍和3.7倍以上;2)甘肃省暖性灌草丛单位面积生态服务价值最高,为84 418.28元·hm~(-2),温性荒漠单位面积生态服务价值最低,为10 120.21元·hm~(-2);3)甘肃省草原生态服务总价值为7 069.73×10~8元,是2016年畜牧业总产值的23倍,约等于甘肃省2016年国民生产总值(gross domestic product, GDP);4)高寒草甸生态系统服务总价值最高,为1 733.27×10~8元,占草原生态系统服务价值的24.52%;高寒荒漠生态系统服务总价值最低,为58.51×10~8元,占草原生态服务价值的0.83%。本研究不仅为区域内生态系统服务价值的估算提供了思路,也为利用法律手段保护草原提供了科学依据。     

柴达木盆地草地类型及其分布规律

柴达木盆地天然草地面积696．9万公顷，依据中国草地类型分类系统，可分为温性草原类、高寒草原类、温性荒漠类、高寒荒漠类、低地草甸类、山地草甸类、高寒草甸类及沼泽类等8类、38个草地型。主要由于水分、热量条件的变化，导致柴达木盆地草地类型在东半部以温性草原类为主，西半部以温性荒漠类为主。受地形地貌特征及海拔高度的影响，草地类型垂直分布格局明显，从盆地中心至边缘呈现沼泽类、低地草甸类、山地草甸类、温性荒漠类或温性草原类、高寒草原类、高寒草甸类或高寒荒漠类。     

新疆奇台县天然草地生产力动态监测分析

新疆奇台县草原站在2012~2015年对温性荒漠、草原化荒漠、温性荒漠草原、温性草原、草甸草原、山地草甸及高寒草甸7大类草地进行了生物量监测。监测结果与1986年相比,各类型草地产草量逐年下降,生态环境恶化,出现不同程度退化。监测结果可为评价实施生态奖补机制以来的生态、经济和社会效益提供依据。     

祁连山自然保护区不同草地类型地上生物量和土壤微量元素特征分析

以祁连山保护区5个主要草地类型为研究对象,探讨了不同草地类型植被及土壤微量元素的分布特征,应用冗余分析(RDA)分析了微量元素对植被特征的解释关系.研究发现:1)不同类型草地植被总盖度依次为高寒草甸＞温性草原＞高寒草原＞温性荒漠＞高寒荒漠,草层高度依次为温性荒漠＞温性草原＞高寒草原＞高寒草甸＞高寒荒漠,地上生物量依次为温性草原＞高寒草原＞高寒草句＞温性荒漠＞高寒荒漠;禾本科、豆科和杂类草生物量及比例因草地类型而异;2)随着土层深度的增加,温性荒漠和高寒荒漠土壤Mg含量降低,Mn、Zn、Fe、Cu和Mo含量升高,而高寒草甸、温性草原和高寒草原的土壤Mg、Mn和Zn含量先升高后降低,Fe、Cu和Mo含量降低;3)不同类型草地土壤微量元素含量因草地类型而异.RDA分析发现,影响草地植被特征重要性依次为Mg＞Zn＞Cu＞Mn,且Mg对植被特征的影响达显著水平.综上所述,土壤微量元素Mg、Zn、Cu和Mn与草地植被关系密切且在一定程度上影响着草地植被状况,尤其土壤Mg含量.     

近30年山丹天然草原面积及盖度变化

本研究将3S技术与地面调查相结合,选择决策树分类和像元二分模型等方法,对山丹草原资源和草地植被盖度现状及变化进行了研究与评价。结果表明:研究区草原总面积39.59万hm~2,其中高寒草甸、山地草甸、温性草原、温性荒漠和温性草原化荒漠分别为8.47,3.14,9.61,8.23和10.14万hm~2;2014年研究区草原总面积比1987年减少了2.59万hm~2,山地草甸、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠分别减少了8592.75,2377.08,3357.69和11559.75hm~2。各类型草地平均盖度依山地草甸、高寒草甸、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠次序降低,分别为82.35%,57.60%,33.79%,17.07%和9.94%,正常年份分别以Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,V和V级草地盖度为主;从1987年到2014年,山地草甸盖度呈现逐年降低的趋势,高寒草甸呈先上升后下降趋势,温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠呈先下降后上升趋势。     

西藏典型草地地上生物量季节变化特征

采用高寒草甸、高寒草原、高寒沼泽化草甸和温性草原4种西藏高原典型草地类型地上生物量定点观测数据,分析其地上生物量季节动态变化特征和生长规律。结果表明,高寒沼泽化草甸地上生物量最高,其中围网草地年均地上生物量达384.45 g·m-2,比无围网草地地上生物量高73%,且是温性草原类草地生物量的6倍,是高寒草甸和高寒草原类草地的12~14倍,与自由放牧相比,围栏禁牧措施可以明显提高草原地上生物量,是改良退化草地最有效的措施之一;温性草原草地生产力大于高寒草甸和高寒草原,城市附近山地草地生物量明显大于远离城市的地区,表明城市化进程降低了天然草地放牧强度,是恢复退化草地生产力的有效途径之一;属半干旱气候类型的西藏高原中部,降水是制约草地植被生长的主要因子;草地地上生物量的绝对增长速率和相对增长速率季节动态均在生物量达到高峰期前为正增长,之后为负增长。区域水热条件差异及其季节性变化导致了不同草地类型或同一类型不同区域的草地最快生长期出现的时间存在一定差别。     

基于VOR指数的肃南县草地生态系统健康评价

文章通过调查甘肃省肃南县退牧还草工程实施前后(2010—2017年,每两年监测一次)3个主要草原类型的植物群落结构特征,并采用VOR综合指数评价了研究区草地生态系统健康状况。结果表明,肃南县高寒草甸类、温性草原类和温性荒漠类草地均处于警戒状态,围栏禁牧6年后,高寒草甸类的金露梅-珠芽蓼型、温性草原类的克氏针茅+勃氏针茅型和温性荒漠类的珍珠猪毛菜+合头草型的草地生态系统由"警戒"状态逐步改善为亚健康状态。说明围栏封育的禁牧措施有助于草地生态系统健康的恢复。     

黄河上游首曲湿地保护区退牧还草效益分析

通过对黄河上游首曲湿地保护区内实施退牧还草项目后的草地生态系统的生产经济价值和生态服务价值的估算,分析了退牧还草项目的实施效益。结果表明,项目实施后,该区内的草地地上生产力提高了13．65％～29．29％,盖度提高了12．06％～22．76％。玛曲境内休牧草地和禁牧草地的生产经济价值分别为0．13亿元和0．10亿元,分别比对照提高了28．84％和21．55％;休牧草地和禁牧草地的生态服务价值分别为83．32亿元和78．62亿元,分别比对照提高了18．64亿元和13．94亿元。退牧还草项目的实施,显著改善了区内草地生态系统的直接经济效益和间接生态效益。     

基于MODIS数据的新疆草地物候提取方法及变化趋势分析

基于遥感手段监测植被物候涉及两个重要步骤，一是植被指数的重构方法，二是植被物候参数提取方法的选择。不同区域植被物候重构与提取方法的优劣尚无定论，有必要开展不同方法之间的对比分析，从而找到适合某区域最优的遥感提取方法。本研究基于非对称性高斯函数拟合法（asymmetric gaussian，A-G）、双逻辑斯蒂函数拟合法（double logistic，D-L）、Savitzky-Golay滤波法（S-G）和土地覆盖动态产品（MCD12Q2）4种方法反演了2001-2019年新疆地区草地的返青期（start of growing season，SOS），通过4种方法提取结果对比，找到了适合提取新疆地区返青期的最优模型，并以此对新疆草地返青期时空变化进行研究。结果表明：1）A-G方法反演的新疆草地返青期的结果最佳。A-G和实测点的返青期相关性（R=0.879）较高，均方根误差较小（RMSE=16.395 d）。空间上，A-G方法提取的返青期标准差（<30 d）的面积比例最多，达到82.19%。2）近19年，新疆草地返青期主要集中在第60~140天，且具有自北向南逐渐推迟的明显地域差异。北部准噶尔盆地和伊犁河谷区域的草地返青时间最早，早于第80天，而阿尔泰山、天山中部及昆仑山等区域的草地返青时间最晚，晚于第140天。不同草地类型返青期存在明显的差异，高寒草甸与高寒草原的返青时间最晚，而温性荒漠返青时间最早。3）2001-2019年新疆草地返青期总体呈现微弱的推迟趋势，推迟的面积比例约为53.07%。其中，低地草甸、温性荒漠和高寒荒漠的返青期呈现推迟的变化趋势，而温性草原、高寒草原及高寒草甸的返青期表现为提前趋势。     

基于机器学习算法的天祝藏族自治县草地地上生物量反演

使用机器学习算法快速、准确、大范围监测草地地上生物量（AGB）是目前研究热点，但不同机器学习算法因训练样本、超参数设置不同而存在较大差异。基于实测草地AGB和同期遥感数据、气象数据、地形数据，选择与草地AGB相关性较强的13个因子作为深度神经网络 （DNN）、随机森林算法（RF）、梯度提升回归树（GBRT）、支持向量机（SVR）、人工神经网络（ANN）和高斯过程回归（GPR）算法的输入变量，建立草地AGB预测模型并从模型预测精度、稳定性、样本敏感性等方面综合评价6种模型应用潜力，分析2020年天祝藏族自治县生长季（4-9月）内草地AGB时空变化特征及其对气候的响应。结果表明：1）DNN估算草地AGB的综合性能最佳，但稳定性较差，对样本敏感性较高；GPR综合性能次于DNN，稳定性和精度均较好；GBRT、RF模拟精度较高，稳定性差；SVR和ANN精度相对其他模型较差，SVR稳定性较高，ANN稳定性较差。2）天祝藏族自治县草地AGB集中在50~250 g·m^-2，不同月份草地AGB空间异质性较大，整体表现为从西北向东南呈下降趋势。3）山地草甸、高寒草甸和温性草原中的AGB变化与气温表现出较为明显的正相关关系。降水量对高寒草甸、温性草原和山地草甸的影响不明显，但对温性荒漠草原类的影响较大，AGB随降水量减少呈现减少态势。以上研究结果可为监测草地生物量的方法选择和参数设置提供一定技术支持和参考依据。     

退牧还草工程生态效益评价——以甘肃省玛曲县和安西县为例

以甘肃省玛曲县和安西县为例,从草地生态系统服务价值变化角度探讨了退牧还草工程生态效益。结果表明,玛曲县亚高山草甸类草地禁牧区和休牧区较非工程区食物生产价值分别增加44.24和266.84元/hm2,总价值分别增加了610.5和3 682.4元/hm2;沼泽草甸类草地禁牧区和休牧区较非工程区食物生产价值分别增加了152.85和63.13元/hm2,总价值分别增加了2 172.0和897.1元/hm2。安西县低地盐生草甸草地禁牧区较非工程区食物生产价值增加了16.25元/hm2,总价值增加了176.5元/hm2;温性荒漠类草地禁牧区较非工程区食物生产价值增加了7.75元/hm2,总价值增加了170.5元/hm2。如果在玛曲县草地全部采取禁牧措施,生态效益将达到5.4亿元,采取休牧措施,生态效益将达到31.4亿元;安西县草地全部采取禁牧措施,生态效益将达到0.49亿元。     

青海省果洛州天然草地生态服务价值

依据青海省果洛州1982年天然草地资源面积调查的资料和谢高地等学者关于青藏高原高寒草地生态系统服务价值的研究成果,对果洛州天然草地进行生态服务价值的评估,其研究结果旨在为果洛州生态补偿提供理论依据。     

三江源草原生态系统生态服务价值的能值评价

三江源地区处于青藏高原腹地,考虑三江源地区草地生态系统的特殊性、复杂性、敏感性,及其所蕴含的巨大的生态服务价值,全面的评价该地区的生态服务价值对于维护该地区生态环境健康和未来该地区经济社会的可持续发展具有重要意义。本研究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,选择合适的6项评估指标,对2001-2010年三江源区草原生态系统生态服务价值进行逐项评估。研究结果表明,在过去的10年中,三江源区草原生态系统生态服务价值总量从1375亿元/年上升到1780亿元/年,年际变化较大;从趋势上,以2006年为分界点,2006年后的年份,其生态服务价值总量基本保持上升趋势,且普遍高于2006年前的年份。对不同草原类型进行生态服务价值评价可以看出,多雨冻原高山草甸类生态服务价值占全部草原类型生态服务价值的比例最大,10年中皆超过99.5%,这主要与该草地类型所占的面积比例有关;各类型草地生态服务价值占总价值的比例年际变化不大;在6项指标中,释放O₂与固定CO₂的价值所占总价值比例最大,两者之和约占全部价值量的90%,而直接的草产量价值仅占全部价值量的1%左右,远远低于其他生态服务项目的价值。     

青海草地资源生态功能评述

青海草地生态系统是青藏高原高寒自然生态系统的重要组成部分,具有举足轻重的生态功能,主要表现为防风固沙、水源涵养、调节气候等。天然草地是高寒生态系统生物多样性的基因库,是青海大农业经济的支柱,是青海藏区少数民族经济发展和赖以当存的基础。据草地资源调查,青海天然草地生态系统的生态经济总价值为4068．03×10^8元（人民币）／年,其中生态服务功能价值为3948．90×10^8元（人民币）／年,是全省草地经济服务价值的17．60倍。