基于草地综合顺序分类法的CASA模型改进

将任继周等提出的草原综合顺序分类法的草原分类气候指标＞0℃年积温(Σθ)和湿润度指标(K)引入CASA模型,对水分胁迫因子的计算进行改进,避免了复杂的土壤参数,仅用＞0℃年积温和K值就可计算水分胁迫因子,极大地简化了模型.同时调整了CASA模型最大光能利用率的固定取值,使之成为适合中国草地净第一性生产力(NPP)估算的模型.改进的CASA模型实现了草地NPP模拟与草地综合顺序分类系统的耦合,能更好地反映草地类型与草地NPP的关系,为研究草地NPP的区域分布和全球分布提供了理论依据.     

基于ArcGIS的天祝草地综合顺序分类研究

根据天祝县1961-1990年30年的降水和气温资料,将草地综合顺序分类系统(COSGC)的分类指标>0℃年积温和湿润度,利用ArcGIS软件,分别采用IDW、Spline、Kriging、Natural Neighbor插值方法进行空间插值,并将生成的天祝草地综合顺序分类图与天祝县遥感影像植被分布图进行植被景观类型对...     

草原综合顺序分类系统研究进展

草地类型是草地资源实体的高度抽象与概括,草地分类是草地类型理论的具体实践,是草业科学研究与实践的基础问题之一。草原综合顺序分类系统(CSCS)以生物气候特征为依据,根据不同的热量级和湿润度将具有同一地带性农业气候特征的草地划为一类。据此所作的分类检索图是草原综合顺序分类法的图谱表达,具有独特的理论意义和应用价值。随着RS、GIS、GPS等技术及地统计学中气象要素空间插值方法的不断改进和完善,草原综合顺序分类系统在提出至今的50多年中在理论及实践方面已取得不少研究成果。系统总结了草原综合顺序分类方法在草地分类中的作用及意义、研究现状、存在的问题及研究展望,以期为该方法在更大范围的推广和应用提供科学依据。     

草地土壤有机碳储量模拟技术研究

探知全球草地生态系统的土壤有机碳储量是调控全球陆地碳循环过程的必要环节和最大难题之一。本文回顾了草地生态系统土壤有机碳储量的研究进展, 分析了现有的草地土壤有机碳模拟技术——草地土壤有机碳模型的主要技术特征,就模型的基础数据、模型的结构和模型内的函数参数等三方面,讨论了现存草地土壤有机碳模拟技术的缺陷,提出样地清查、遥感分析和模型模拟方法的综合运用将是解决这一问题的根本途径。最后,提出了一种基于草地综合顺序分类系统(comprehensive sequential classification system of grassland, CSCS)的草地土壤有机碳储量分类指数模型的构架。将样地清查、基于CSCS的草地土壤有机碳分类指数模型与遥感的高时空分辨率特征三者耦合起来,分析不同草地类型、气候区划等生态条件下的草地土壤有机碳特征,以求提高草地土壤有机碳估算结果的准确性。此外,草地生态系统土壤的碳汇效应等生态功能与放牧利用不存在绝对对立关系,实现放牧的现代化转型是以对草地土壤有机碳储量精准估算为前提的。     

用改进的综合顺序分类法对黄土高原草地分类的探讨

用改进的综合顺序分类法将黄土高原草地划分为13类,各草地类分布情况基本符合黄土高原草地植被的分布规律,说明用综合顺序分类法对黄土高原草地进行分类是可行的.     

用改进的综合顺序分类法对黄土高原草地分类的探讨

用改进的综合顺序分类法将黄土高原草地划分为13类，各草地类分布情况基本符合黄土高原草地植被的分布规律，说明用综合顺序分类法对黄土高原草地进行分类是可行的。     

草地综合顺序分类法研究新热点:2008-2020年回顾与展望

草地综合顺序分类法(comprehensive and sequential classification system of grassland,CSCS)经过60多年的不断探索和完善,已成为具有中国知识产权的唯一的可数量化的草地分类系统.特别是2008年任继周等在Rangeland Journal专门著文推介CSCS,开启了CSCS在国内外研究的新高潮.本研究以CSCS作为关键词从Wed of Science及中国知网等科技论文数据库检索得2008-2020年发表的中英文文献分别为48和29篇.通过系统梳理,获得最新的研究成果如下:1)将CSCS与国际公认的Holdridge Life Zone、BIOME4分类体系在全球尺度上进行对比验证,论证了CSCS在草地类型划分方面的突出优势;2)使用数字高程模型数据的坡度、坡向和坡度变化率等因子修正传统空间插值法,引入海拔、坡度等变量的多元回归和残差分析插值法,有效解决高海拔和复杂地形所带来的气候数据插值误差,提高了CSCS的模拟精度,也为深入广泛的应用提供了方法论依据;3)基于CSCS发生学特征,研究草地对全球气候变化的响应.现已在区域、全国及全球尺度上研究草地生态系统对全球气候变化的响应,为进一步的草地精细化分类管理和相关政策制定提供了数据基础;4)热量状况和水分条件的组合是草原现象和过程的本质的因素,以CSCS为理论框架,用分类指标为参数构建草地第一性生产力(NPP)分类指数模型,该模型不仅揭示草地类型与其净第一性生产力的内在联系,也为进一步研究地带性草地类型的生产潜力、草地净第一性生产力的区域分布和全球分布提供了可能.在区域、全国和全球尺度上的比较验证可知,基于CSCS的草地NPP模型已发展成为草地生态系统第一性生产力评估及碳汇计算的新工具.未来CSCS研究亟待开展的工作主要有:1)完善CSCS亚类及型的定量分类体系;2)通过开发CSCS方法在草地营养载畜量和生态服务价值评估等方面的应用,完善基于CSCS框架的草地精细化管理.     

未来不同气候情景下全球草地生态系统及净初级生产力时空动态分析

为揭示未来气候变化对草地生态系统的影响及其响应，本研究基于4种未来气候情景(包括SSP126,SSP245,SSP370和SSP585)数据，利用改进的综合顺序分类法和分段模型评估了2020—2100年全球草地生态系统及其净初级生产力(Net primary productivity, NPP)的时空格局及动态演变趋势。结果表明，在4个气候情景中，全球年均温和年降水量均将呈现整体上升的趋势。在SSP126和SSP245情景中，全球草地面积将下降，预计到2090 s将分别下降194.10和178.43万km²,主要原因在于冻原与高山草地面积的减少。相比之下，在SSP370和SSP585情景中，全球草地面积将呈现上升的趋势，预计到2090 s将分别上升67.59和136.72万km²,热带萨王纳面积增加最多。全球草地NPP在SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中均将呈现上升趋势，预计到2090将分别上升0.25,1.96,5.78和7.52 Pg DW,其中，热带萨王纳NPP的贡献最大。在全球暖湿化背景下，冻原与高山草地和热...     

草地对全球气候变化的响应及其碳汇潜势研究

 本研究用综合顺序分类法（ＣＳＣＳ）分析了１９５０－２０００年和２００１－２０５０年期间的草原类型演替及碳汇动态。证明中国草地的碳汇主体依次是冻原和高山草地、温带湿润草地、斯泰普草地和半荒漠草地大类,占中国潜在草地总面积的８５．５２％,年碳汇潜力占中国潜在草地年碳汇潜力的９３．２９％。全球草地的碳汇主体是萨王纳、冻原和高山草地大类,两者的面积和占全球潜在草地总面积的４８．５０％,年碳汇潜力占全球潜在草地年碳汇潜力的７２．２２％。在全球气候暖干化的强（Ａ２ａ）、弱（Ｂ２ａ）情景下,与当前（１９５０－２０００年）情景相比,中国将呈现草地面积减少,林地面积增加的态势;与中国的趋势相反,全球将呈现草地面积增加,林地面积减少的态势。在全球暖干化的Ａ２ａ和Ｂ２ａ模式下,草地年碳汇潜力,中国将分别提升１４．６％和１８．５％,全球将分别提升１７．３％ 和１６．８％。但两者的增长方式不同,全球是以温带湿润草地大类年碳汇潜力大幅增加为特征,而中国是以负增长为特征。我国的暖干化趋势在草地年碳汇潜力上的反映较之全球更强烈。尽管造成全球气候暖干化的自然因素远非人力所能控制,但系统问题只能靠系统综合的办法治理。这是草地工作者当前的使命。     

人工草地分类的新系统—综合顺序分类法

提出了人工草地系统分类的原则及类、亚类、型三级分类体系。类按热量带的特征划分，亚类按土壤特征划分，型按饲用植物种的特征划分。同时，这一人工草地的分类系统可以在各个级别与天然摹的综合顺序分类法平行衔接，因此这一方法可称为人工草地的综合顺序分类法。     

甘南地区MODIS土地覆盖产品精度评价

以甘南州为研究区,参考2004年TM遥感影像目视解译分类图,评估了2004年MODIS土地覆盖产品MCD12Q1的分类精度。研究结果表明:1)MCD12Q1产品的IGBP、UMD、LAI/FPAR、PFT 4种土地覆盖分类图像中,UMD分类图像的总体精度最高,为61.03%,草地分类制图精度达91.61%,用户精度达61.53%。2)该产品分类误差主要为林地漏测误差和草地多测误差,其中LAI/FPAR图像的林地漏测误差和草地多测误差最高,分别达85.04%和38.90%。3)统计计算2001-2005年UMD分类图像的甘南州草地总面积,与甘南州统计年鉴的数据基本一致,能够反映甘南草地时空分布范围及面积的动态变化特征。     

新疆阿勒泰地区草地生产力变化及对策研究

通过遥感技术、地理信息技术和地面实地调查技术的结合运用,将阿勒泰的历史资料(1985年前草地类型图、草地等级图、放牧利用图)与2009年遥感影像资料、野外测产资料进行对比分析,确定了阿勒泰地区可利用草地系数K1、可食牧草系数K2、草地利用系数K3,建立了各季节牧场产量模型,计算出阿勒泰地区及各县市草地的产草量、理论载畜...     

新疆伊犁地区草地植被地上生物量遥感反演

本文以伊犁地区146个草地样地调查数据为基础,结合遥感及气象数据,进行草地植被地上生物量与NDVI、EVI、海拔、年均降水、年均气温、积温、干燥度、湿润指数等因子的回归分析。并通过各因子对地上生物量影响权重参数分析和加权融合,运用ArcGIS软件,反演分析了新疆伊犁地区草地植被地上生物量的空间分布特征。结果表明,新疆伊犁地区草地平均产草量约为704.96 kg/hm²,与20世纪80年代全国草地调查数据相比,产草量有所下降。草地植被地上生物量与各项因子具有较好的相关性,反演结果与伊犁地区的地形、地貌、气候特征基本吻合,反映了伊犁地区草地植被的空间分布特征。地上生物量反演结果得到验证,预测值与实测值之间相关系数(R²)为0.8532;均方根误差(RMSE)为216.559 kg/hm²,偏离度为22.92%,可以为新疆伊犁地区草地资源合理利用与评价提供参考。     

基于GIS的甘南地区草原综合顺序分类研究

草原是畜牧业生产的根本,科学合理的分类是草原开发利用、培育保护和经营管理的基础.本研究根据甘南及周边地区55个气象台站30年的气象资料,采用地统计学及回归方法对甘南地区的积温和湿润度进行插值,建立了>0℃年积温和湿润度空间数据库.依据草原综合顺序分类法的分类原则,绘制了甘南地区的潜在草地类型图.结果表明,甘南草地共分为...     

阿勒泰地区草地生产力变化及对策

通过遥感技术、地理信息技术和地面实地调查技术的结合运用,将阿勒泰的历史资料(1985年前草地类型图、草地等级图、放牧利用图)与2002年遥感影像资料、野外测产资料进行对比分析,确定了阿勒泰地区可利用草地系数、可食牧草系数、草地利用系数,建立了各季节牧场产量模型,计算出阿勒泰地区的产草量、理论载畜量、季节牧场载畜量和草地分级资料,对理论载畜量、临界载畜量和实际载畜量进行了对比分析,提供阿勒泰地区草地生产力变化的信息和相关对策.     

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.     

气候变化对草地生态系统土壤有机碳储量的影响

随着全球气候变化和陆地生态系统碳循环研究的发展,草地土壤有机碳库正成为草地生态系统研究的热点。草地土壤有机碳库作为全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。由人类活动引起的温室效应以及由此造成的气候变化对草地生态系统的影响已引起人们的广泛关注,而温度、降水和大气CO2浓度等气候因子对草地土壤碳库也产生重要影响。了解气候变化对草地土壤有机碳库的影响对于准确理解气候变化背景下草地土壤有机碳的演变机制具有重要的指导意义。本研究综述了草地土壤有机碳储量的分布状况以及温度升高、降水和大气CO2浓度增加对草地土壤有机碳影响的国内外研究进展,指出了目前草地土壤有机碳研究存在的问题,提出了今后研究的努力方向和着重点,并对今后草地土壤有机碳研究提出了展望。     

青海省达日县退化草地研究 Ⅱ 退化草地成因分析与评估

通过对１９８５年至１９９７年两次草地畜牧业资源调查资料的分析认为，达日县产草量和载畜量的年减少量分别为３万ｔ青草和ｌ万个羊单位；黑土滩增加到８１８．９７ｋｍ２。在个别地区、个别时间、局部草地有超载，但从整体上讲，整个草地并不过牧；全球气温升高所引起的荒漠化，应是处于半干旱—半湿润干旱区的达日县草地退化、大片黑土滩产生的主要原因。     

基于CASA模型的甘南地区草地净初级生产力时空动态遥感模拟

植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。基于地理信息系统和卫星遥感应用技术,利用CASA模型估算了2001-2008年甘南草地NPP,在模型验证的基础上,分析了甘南草地NPP空间分布格局和时间分布特征。结果表明,1)2001-2008年甘南草地多年平均NPP为483.41 g C/(m²·a),大体呈现由西南向东北逐渐减少的趋势,单位面积多年平均NPP在海拔3 000~3 500 m最高,达到497.07 g C/(m²·a);2)甘南草地植被生长季节变化明显,主要生长期集中在第177~240天;3)甘南草地NPP呈现增加趋势,增长趋势最明显的草地类型是低平地草甸类,而沼泽的变幅最小,通过与8年间温度和降水的分析可以看出,影响甘南草地NPP变化的主要驱动力是降水量。     

世界退化草地恢复研究和实践进展

草地是地球上最重要的陆地生态系统之一，给人类带来诸如食物生产、调节气候、净化空气、涵养水源、防风、固沙等一系列的生态系统服务。受气候变化和人为因素的影响，全球接近一半的草地出现不同程度的退化，成为世界性生态环境问题之一。世界各地开展了大量的有关退化草地恢复的研究和实践工作，并且取得了巨大的进步。然而，在联合国生态系统恢复10年（2021-2030）启动之际，需要新一代的恢复研究和实践项目来应对全球的环境挑战。本研究对世界各地有关退化草地恢复研究和实践进行了总结，希望从已有的草地恢复工作中学习经验，在此基础上，找出未来退化草地恢复研究的主要方向，制定合理的退化草地恢复计划，进而为全球变化背景下的新的草地恢复研究和实践提供参考依据。