天然草原放牧干扰下植被地上生物量动态变化——以甘肃省夏河县山地草甸为例

模拟甘肃省夏河山地草甸草地家畜利用和放牧方式,在天然草原暖季放牧地进行可控的放牧研究,对无放牧、适度放牧压状态下的植被动态规律、采食量动态变化及植物补偿性生长等动态变化进行研究。研究表明,在暖季夏河山地草甸有、无放牧干扰的草地植被生长都呈现单峰最高生物量;平均总采食量呈现负指数增长模型,各拟合模型的实测值与拟合值之间均存在显著相关性。     

基于多源遥感数据的高寒草地生物量反演模型精度——以夏河县桑科草原试验区为例

基于MODIS、Landsat-8 OLI和HJ-1A/1B CCD卫星遥感资料,结合2013-2014年甘南州夏河县桑科草原试验区野外实测数据,建立了高寒草地地上生物量遥感反演模型,筛选出基于不同遥感资料植被指数的生物量最优反演模型,比较分析了生物量最优模型的空间效应。同时,分析了2000-2013年基于MODIS植被指数估算的试验区产草量的年际变化特征。结果表明,草地生物量最优反演模型为基于Landsat-8 OLI NDVI数据的对数模型(y=727.54lnx1+495.23,R2=0.772,RMSE=31.333 kg DM·hm-2);在30和250 m空间分辨率下,基于MODIS NDVI及EVI、Landsat-8 OLI NDVI和HJ-1A/1B CCD NDVI最优模型估算的生物量均高于实测生物量,其中Landsat-8 OLI NDVI数据估算的草地生物量与实测生物量值最接近;2000-2013年试验区草地总生物量整体上具有显著增加的趋势(R2=0.590 7,P0.001),平均增加速率达50.57 kg DM·hm-2·a-1。     

锡林郭勒盟草地MODIS-NDVI植被指数和估产牧草产量季节变化特征——以2005年4-9月的变化为例

利用新一代卫星遥感数据TERR/MODIS,结合地面调查数据,以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域,分析了草甸草原、典型草原、沙地草原和荒漠草原4种代表性草地植被指数和草地生物量的季节变化特征,以2005年4-9月时间变化为例,较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数和草地生物量的变化趋势,进而反映草地牧草生长发育状况.     

高寒区草地-家畜优化配置研究——以青海省玛沁县1牧户为例

针对牧区牧草资源短缺、草畜平衡矛盾突出及生态环境脆弱等问题,本文构建经济效益与生态效益统一度量的家庭牧场草地-家畜优化配置模型。以青海省玛沁县夏季牧场不足、冬春牧场剩余的1牧户为例,在分析现有家庭牧场草畜供需平衡的基础上,设置天然草地、人工草地和家畜优化配置方案集并求解,进而分析草地-家畜优化配置后的经济效益、生态效益和及其综合效益。优化配置中,将载畜量由原来的520个羊单位减为418个羊单位,划分冬春季牧场草地面积5.4 hm²为夏季放牧,秋季牧场不作调整,冬春季牧场营养超载,结合补充精料和人工草地补饲休牧40 d,放牧212 d。优化配置方案下综合效益可分别提高11.8%,27.8%和27.8%。返青期休牧补饲可以使经济效益平均提高5%,生态效益平均提高22.5%,综合效益平均提高27.5%。延长夏季放牧时间为97 d可使经济效益、生态效益及综合效益分别降低24.7%,16.5%和41.2%。     

提升机械精度设计关键技能的实践教学模式改革——以南华大学船山学院为例

针对机械设计制造及其自动化专业实践教学,提出提升本专业学生机械精度设计关键技能的实践教学改革办法。以南华大学船山学院机械精度CAD与误差检测综合实验课程为例,阐述教学内容整合、教学进度编排、教学方法探索、教学效果评价等方法措施。这些举措在2014-2015学年得以实施,实践教学效果得到了明显提升,受到学生的欢迎。     

自由牧马对草甸草地群落结构及牧草品质的影响:以新疆昭苏夏马场为例研究

为探明自由牧马对草甸草地群落结构及牧草品质的影响,在新疆昭苏夏马场设置放牧试验,采用控制笼进行对照,分析了2013-2015年草地群落结构及牧草营养品质的动态变化。结果表明:(1)无芒雀麦(Bromus inermis)、羊茅(Festuca ovina)等一些马喜食的禾本科牧草的相对密度降低,狼毒(Euphorbia fischeriana)、龙胆(Gentiana scabra)等一些毒性植物和马不食植物的相对密度升高,但主要优势植物变化不大;(2)在3年夏场放牧中,草甸草地多样性指数(Simpson指数)维持在0.74～0.81;不同植物种类重要值变化趋势不同,白三叶(Trifolium repens)、草地早熟禾(Poa pratensis)和龙胆在群落中重要值增加,而细果苔草(Carex stenocarpa)和羊茅的重要值显著降低;(3)牧草中的中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)总体呈现上升趋势;粗蛋白(CP)含量随着放牧年限的增加从13.4%下降到11.3%,仍可达到马对粗蛋白含量(8%)的基本要求。由试验可知:目前的放牧强度(5匹马·ha-1)基本维持了草地的可持续性,但一定程度上降低了牧草的品质。     

牧民决策机制对高寒草地可持续管理的作用——以青海省共和、贵南两县为例

在过去20年间,中国施行以双权一制为基础的草畜双承包政策和以草定畜为核心的草畜平衡等草原管理政策,但这些管理政策的逻辑基础和实施所取得的成效目前尚存在一定的争议。本研究以青海省海南州贵南、共和两县为案例研究点,采用半结构访谈获取数据,利用Ostrom的制度分析与发展框架分析了现行草地管理制度对青海省共和、贵南两县牧民决策行为的影响及其实施效果。结果表明,现行草地管理制度具有较好的社会经济效益、在增加牧民收入、促进牧民间公平等方面具有一定的优势。然而由于牧区信息传播的效率较低,牧民内生制度不完善,基层管理机制缺失,这些因素影响了牧民的决策行为,限制了高寒草地生态工程的有效实施。构建有效的草地治理信息传播体系,推进多元治理的社区草地畜牧业或是高寒草地可持续管理制度问题的出路。     

基于小型无人机与MODIS数据的草地植被覆盖度研究——以甘南州为例

以甘南州为研究区,采用Canon数码相机和小型无人机搭载相机在不同大小样方上获取草地植被覆盖度数码照片,结合2015年5月-10月的Terra/MODIS植被指数产品MOD13Q1,分析了增强型植被指数(EVI)和归一化植被指数(NDVI)与草地植被覆盖度之间的相关性,建立了研究区草地植被覆盖度的回归模型,并对模型进行了精度评价,筛选出甘南州草地植被覆盖度最优遥感反演模型,并对草地生长季时期覆盖度时空上的动态特征进行分析。结果表明,1)利用小型无人机搭载相机获取草地大样方植被数码照片的方法能用于地面草地覆盖度数据的获取;2)与NDVI相比,用EVI估算草地覆盖度更优,因此确定基于EVI构建的对数模型为甘南州草地植被覆盖度最优反演模型,模型精度可达88.00%;3)研究区2015年生长季草地植被覆盖度除了低平地草甸在8月达到最大值外,其它草地类型均在7月达到最大值;4)甘南州以中高植被覆盖度为主,主要分布在玛曲、碌曲、夏河以及合作四县市。整体而言,中西部和西南部区域草地覆盖度高于东部。通过精确草地植被覆盖度模型的建立,不仅有利于及时准确的了解草地植被覆盖度的时空分布状况和季节性动态变化,也有利于维护甘南州草地生态系统的持续稳定发展。     

禁牧对草地覆盖度的影响——以宁夏盐池县为例

摘要：在建立盐池县草地植被覆盖遥感监测和评价指标体系的基础上,运用地理信息系统软件和基于植被指数的象元二分法模型,反演了盐池县2000、2005和2009年3个时期的草地盖度影像,分析了盐池县不同时期草地植被覆盖的动态变化。结果表明,2000-2005年高覆盖、中高覆盖和中覆盖草地分别增加了4.83、907.03和714.67 km2,低覆盖和极低覆盖草地分别减少约717.83和908.62 km2;2005-2009年,高覆盖、中高覆盖和中覆盖草地依然表现为增加,分别增加了228.47、190.00和377.04 km2。说明自2002年起盐池县实施“天然草原禁牧封育”、“退牧还草工程”、“天然草原无鼠害示范区建设” 等生态建设项目效果明显,草地荒漠化趋势好转。     

露营活动对山地草甸植被的影响——以武功山景区为例

为了明确露营活动对山地草甸植被的影响程度,运用典型样地法对武功山景区露营基地的草甸植被进行了调查与分析。结果表明:露营活动对山地草甸植被造成了较为明显的影响,而且不同区域的草甸植被,因承载的活动不同,露营活动强度也不同,其干扰程度也存在差异。受露营活动干扰后,草甸植被的外观特征变化较大,盖度减少率(CR)、高度减少率(HR)、植物区系组成变异度(FD)以及干扰指数(IVI)均明显增加;同时,草甸植被的多样性也受到了一定的影响,山地草甸的多样性指数(H')明显增加,均匀度指数(E)也略有增加,优势度指数(C)则明显降低。     

刈割对暖性草丛草地碳交换的影响——以渝北岐山草地为例

试验以南方改良后的暖性草丛草地为研究对象,探讨刈割对南方草地生态系统碳交换的影响。结果表明:(1)在生长季(4~9月),对照和刈割草地均处于CO2吸收阶段,但刈割草地对CO2的吸收量低于对照草地(P0.01);在非生长季(10月~次年3月),对照和刈割草地均处于碳排放阶段,但刈割草地CO2排放量显著低于对照组(P0.01),在全年尺度上,刈割草地净生态系统碳交换量(NEE)与对照草地无显著差异,且均为碳汇草地;(2)刈割草地生态系统呼吸(ER)和土壤呼吸(RS)在个别月份与对照相比有所降低,但在全年尺度上无影响;(3)生长季时,刈割草地生态系统总初级生产力(GEP)高于对照草地(P0.05),但在非生长季和全年水平下无显著差异(P0.05)。在生长季和非生长季草地生态系统碳交换量在刈割下有所变化,但在全年水平上效果并不显著。说明草地对外界干扰有一定的自我调适功能,适度刈割并不会影响草地生态系统碳循环。     

基于HJ-1A卫星数据的高寒草地氮素评估-以青海省贵南县及玛沁县高寒草地为例

基于HJ-1A HSI卫星遥感资料,结合2014年青海省玛沁县、贵南县研究区高寒草地野外实测数据,建立了高寒草地氮素含量的估测模型,并对模型进行了精度评价,筛选出最优反演模型,分析了研究区高寒草地氮素的空间分布。结果表明,1)高寒草地HSI的原始光谱反射率、一阶导数光谱反射率及去包络线光谱反射率与地面实测氮素含量有一定的相关性,特别是吸收特征波段1(750.95~791.95 nm)和吸收特征波段3(889.03~921.30 nm)与氮素含量具有显著的相关性;2)基于吸收特征波段1构建的波段深度指数BD_767.99可以较好的估测研究区高寒草地氮素含量,利用此变量拟合的线性回归模型可以解释研究区高寒草地氮素含量变化的44%,模型估测精度可达81.6%;3)贵南研究区氮素含量的空间变异较大,整体而言,西北部和西南部地区氮素含量较高,东北部地区氮素含量较低;玛沁研究区氮素含量的空间变异较小,草地氮素含量水平整体较低。     

不同放牧制度对土壤种子库的影响——以青藏高原东缘高寒草甸为例

以青藏高原玛曲地区高寒草甸为研究对象,通过对暖季牧场与冷季牧场不同放牧强度的比较分析,探讨了可萌发土壤种子库的密度、垂直分布规律及其与地上植被的关系。结果表明,1)暖季牧场土壤种子库中,轻度放牧有12种,种子密度为2 307.66粒·m~(-2),重度放牧有6种,种子密度为1 065.08粒·m~(-2),禁牧有5种,种子密度为828.38粒·m~(-2),轻度放牧的物种丰富度及密度都显著大于重度放牧草地(P0.05);冷季牧场轻度放牧有12种,种子密度为3 786.88粒·m~(-2),重度有8种,种子密度为5 621.15粒·m~(-2),禁牧有5种,种子密度为532.53粒·m~(-2),轻度放牧种子密度小于重度放牧。2)无论是暖季牧场还是冷季牧场轻度放牧土壤种子库的多样性指数、均匀度指数、优势度指数和丰富度指数均大于重度放牧,土壤种子库与地上植被的相似性在不同的放牧强度下都小于0.3,其中不放牧时的相似性最小,轻度放牧时的相似性最高。而暖季牧场和冷季牧场的轻度放牧和重度放牧两种放牧强度之间的相似性系数都最大,分别为0.63和0.67。3)土壤种子库在不同处理间随着土层的加深数量都呈现迅速减少的趋势,大部分集中在0-5cm。     

高寒草甸植被特征对模拟增温的响应——以青藏高原多年冻土区为例

采用红外辐射灯(infrared heater)模拟气候变暖背景,研究青藏高原多年冻土区高寒草甸优势植物种珠芽蓼(Polygonum viviparum)、美丽风毛菊(Saussurea superb)和黑褐苔草(Carex atrofusca)的生长发育及光合特性对气候变暖的短期响应及其差异性,旨在为评价草地生态系统的敏感性和脆弱性提供科学依据。结果表明,模拟增温W1(1.88℃)和W2(3.19℃)均可改变高寒草甸物种分布的频度和季节分布格局,并显著影响植被高度和光合色素含量,影响程度存在种间差异性。与不增温对照相比,W1增温下物种具有不同的响应,美丽风毛菊的高度、频度和叶绿素含量均呈下降趋势,而珠芽蓼和黑褐苔草均呈增加趋势。W2增温显著增加了珠芽廖和黑褐苔草的高度、频度和叶绿素含量(P0.05),却显著降低了美丽风毛菊的叶绿素a/b值(P0.05)。物种间光合特性存在显著差异(P0.05),样地间差异性表现更为突出,但增温处理间变化不明显。这说明增温可促进高寒草甸牧草类植物的生长发育,延长青草期,有利于牧业生产,但斑块状分布明显。     

氮硅添加对高寒草甸生物量和多样性的影响——以青藏高原为例

草地施肥多集中于添加氮肥与磷肥,很少涉及硅肥。硅作为对植物有益的一种元素,能提高植物对环境的抗性,促进植物的生长。本研究以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过添加不同组合的氮肥和硅肥,研究群落地上生物量和生物多样性的变化。结果表明,氮肥和硅肥的添加均能提高群落的地上生物量,然而硅肥提高群落地上生物量的幅度远低于氮肥;在添加氮肥导致群落物种多样性下降的同时,添加硅肥可以缓解群落多样性下降的趋势;硅肥的生物学功能在群落水平上存在着最佳浓度效应。同时,我们推测硅肥在维持群落中杂草的存活率上发挥着积极的作用,并通过比较不同硅肥处理时,杂草生物量所占群落生物量比重的变化,支持了上述推测。     

草地生态资产及功能价值的能值评估--以锡林郭勒羊草草地为例

运用能值理论和方法，对锡林郭勒羊草样地生态系统运行的主要驱动力、内在过程、生态资产贮量及其服务功能价值进行了评估。结果表明，1hm^2草地生态系统平均每年对区域经济贡献的宏观经济实际价值约为7285．94元，主要生态资产的宏观经济理论价值约为10580．06元，而1hm^2羊草样地生态系统的替代价值约为39724元。由此可以估算出对羊草草地在开发过程中其环境服务功能及生态资本的损失，另外，也可以根据生物量的减少及GPP的变动情况对生态系统的服务功能及生态资本变动情况进行评估。同时可以根据草地生态系统功能退化的程度进一步估算出区域生态系统损失的情况．可为毕杰粟缔补偿棚制的律寺据供科举依据．     

藏族传统文化对草地资源利用与生态保护现状浅析-以甘南夏河牧区为例

几千年来,传统藏族文化对藏区自然生态系统的正常运行及可持续发展起到了重要作用。新世纪由于外来文化迅速扩张,对藏文化的冲击给藏区生态系统保护来了诸多挑战。因此,在促进社会经济全面发展的同时,应当发挥传统藏文化中的积极因素,加强对当地生物多样性的保护,实现生态系统的可持续发展,力争实现人与自然的和谐相处。     

草地产权制度对过度放牧的影响--以肃南县红石窝乡的调查为例

天然草原退化是北方草原地区一个严重的生态经济问题,超载放牧是引起草地退化最直接的根本性原因.对甘肃省肃南县红石窝乡的草原畜牧业生产现状调查研究表明,草原产权制度与草地过度利用密不可分,产权制度设计的缺陷和制度供给的滞后性使草地的使用和保护处于一种无序状态,诱发了牧民掠夺式经营行为的发生,致使天然草原被长期过度利用.     

牧户多样化生计与草地生态系统服务的依赖关系:以喀拉峻天山世界自然遗产地为例

牧户依赖于生态系统服务,并且影响生态系统提供服务的能力。研究揭示草原牧区牧户生计与生态系统服务依赖关系的特征规律对实现人类福祉与生态系统协同发展具有重要意义。应用生态系统服务依赖度(index system of farmer dependence on ecosystem services,IDES)指数模型分析了喀拉峻190个样本牧户调查数据,探讨了外出务工、经营旅游业、畜牧业生产及旅游畜牧兼业4种生计策略对生态系统服务的依赖度;进一步利用灰色关联度模型,讨论了4种生计策略牧户生计资本对IDES的影响。结果表明,1)牧户从生态系统服务中获得收益差异显著,经营旅游业牧户获益差距最大,其从文化服务中获益最多,户均15564元,从调节服务中获益最少,户均482元;2)不同生计策略牧户对生态系统服务的依赖度由大到小排序,依次为旅游畜牧兼业>经营旅游业>外出务工>畜牧业生产;3)不同生计策略牧户的生计资本与IDES的关联度存在强弱差异,其中社会资本与IDES存在强关联,其他生计资本与IDES存在中度关联。基于此,提出鼓励牧户适度兼业,提升生态系统服务供给能力;健全草原旅游参与机制,增强文化服务依赖性;提高牧户社会资本,加强生态系统服务关联性等建议,从而推进生计与生态系统可持续发展目标的实现。