2000—2020年北疆地区草地植被覆盖度和草地退化时空变化特征

以2000—2020年Landsat NDVI序列数据为数据源,利用时空分析及统计分析的方法,探讨了北疆地区草地植被覆盖度时空变化特征、草地退化时空变化特征,并从气候和人类活动2方面对北疆地区草地退化的驱动力进行分析。结果表明,从草地植被覆盖度时空变化看,2000—2020年北疆地区草地植被覆盖度整体呈增加趋势;北疆地区北部生态系统更脆弱,易受气候变化和人类活动的影响;北疆地区草地在阳坡草地植被覆盖度相对较高,草地植被覆盖度较高的区域主要位于地形位置指数较高、水热条件相对较好的山地,草地植被覆盖度较低的区域主要位于相对缺水、干旱的沙漠边缘等地区。从草地退化时空变化特征看,2000—2020年北疆地区各草地退化等级发生了明显的转移,主要表现为轻度退化、中度退化向未退化草地的转移及重度退化向轻度退化转移,表明北疆地区草地退化现象进一步好转。北疆地区草地退化是气候变化和人类活动共同作用的结果,其中降水量是主要气候因素。     

全球变化背景下辽宁省土地利用生态安全情景分析

利用辽宁地区54个气象站1956～2005年50年的气候资料和其他相关的气候统计资料,应用线性气候倾向率方法对各年和4季的光热水等主要气候资源要素进行诊断分析。结果表明,气候变暖趋势为0.25℃/10a,降水量以2.2mm/a的速率递减,太阳辐射量和日照时数减少,趋势并不剧烈。辽宁省总体的气候变化存在以＂气温显著升高,降水、日照减少＂为主要特点的暖干化趋势,并且秋季表现得更为明显,由此引起生态物候界限有北移和东退的趋势。生态安全评价情景分析结果表明：生态风险有西北向东向南快速扩散的趋势;东南和南部沿海有生态风险向内陆扩散的趋势;各种土地利用生态系统生态脆弱性不同,裸地和低覆盖度草地生态脆弱性最高,林地和水田生态脆弱性最低。由此从维持生态用地总量平衡、节约用水、适应气候变化3方面提出相应的生态用地规划建议。     

江河源区区域环境质量影响因素分析

人类的生产、生活和经济活动以及区域自然气候变化的共同影响,导致江河源区的生态环境呈现出不断退化的趋势,其主要特征是草地退化、湿地萎缩、土地荒漠化和生物多样性遭受破坏。文章分析了全球气候变化、青藏高原生态环境变化、青藏公路和青藏铁路的修建和营运、鼠害、西宁及州县城镇的经济发展以及迅速发展的旅游业等对江河源区生态环境产生的巨大而深远的影响,最后阐述了对这些方面的集成研究将有助于揭示江河源区生态环境的演变趋势。     

石羊河流域生物多样性调查

石羊河是中国河西3大内陆河之一,总面积4．16km^2,在生态系统中是生物资源比较丰富的地区之一。历史以来,由于人类对利学认识的不够,在不合量的开发利用之后,导致流域生态景观结构发生极大逆转。湿地生态功能和森林、草地、冰川遭到严重退化,生物多样性逐渐减少。     

北方荒漠草原生态综合监测与评价——以达茂旗为例

我国北方荒漠草原地区生态环境总体上具有结构简单、易受干扰、自我调节能力差等特点。因此,在全球气候变化的大背景下,由于农业与牧业之间的激烈竞争,加之区内气候波动、人类活动干扰等诸多因素,对荒漠草原地区的生态环境和结构产生了重大影响。为了能准确和真实的反映我国北方荒漠草原地区生态系统的结构和功能的变化,该文选定达茂旗为研究对象,通过对草地退化结构变化、草地等和级结构变化的研究,得出以下结论:(1)相比20世纪80年代达茂旗退化、沙化、盐渍化草地,以及重度退化和重度盐渍化草地相比20世纪80年代都有所减少;(2)达茂旗草地等级由低一级的草地向高一级的草地逐渐演变;(3)达茂旗草地质量相比20世纪80年代有所降低。     

青藏高原退化高寒草地的恢复与治理研究进展

青藏高原有"地球第三极"之称,是我国重要的国家生态安全屏障,但自然因素和人类活动共同作用导致部分地区高寒草地退化现象日趋严重,不仅严重影响了当地居民的生产和生活,而且对国家生态安全屏障的建设和保护构成了巨大威胁。为给青藏高原退化高寒草地的恢复与治理提供参考依据,对高寒草地退化的表现与特征,退化的主要原因和恢复与治理途径进行了阐述。     

青藏高原气候变化与高寒草地的综述

本文主要综述了近几十年青藏高原气候与高寒草地所发生的一系列变化,及其气候变化对于高寒草地存在的影响。气候变化主要是通过水、温度以及诱导的环境对青藏高原高寒草地造成的显著影响。青藏高原气候变化主要涵盖了气候变化对植物、植被带、气候带、植物群落生态系统以及农业生产等方面的影响。从目前研究以及观测的结果来说,相关青藏高原气候变化与高寒草地的影响还未得出较为一致的结果。基于此,科学评价气候变化与预测评价高寒草地的功能与结构已成为首要的研究内容,通过对此内容的研究,能够更为准确地评估出气候变化所造成的长期影响,进而解决青藏高原气候变化与高寒草地一系列问题。     

柴达木盆地不同退化程度的天然草地生态位研究

[目的]探讨草地退化过程中群落主要植物生态功能的变化规律。[方法]以青海省乌兰县不同退化程度的紫花针茅型天然草地为研究对象,利用生态位理论研究不同退化程度对天然草地的生态位宽度和生态位重叠的影响。[结果]随着天然草地退化程度的加剧,柴达木盆地天然草地优势种植物的生态位宽度和总生态位宽度呈下降趋势,而生态位重叠值略有减少。[结论]生态建设项目对改善退化天然草地生态系统生态状况具有重大意义。     

黄河上游玛曲县退化草地现状、成因及保护对策

玛曲县是黄河上游地区的主要水源补给区,草地生态功能巨大。近年来,由于全球气候变化和人为因素的影响,草地退化严重,不仅明显制约了牧区经济的发展和当地藏族群众生活水平的提高,而且直接威胁到黄河流域的生态安全。在分析玛曲草地退化的现状及成因的基础上,提出治理草地退化的对策建议。     

青藏高原高寒草甸退化与修复研究进展

青藏高原高寒草甸受气候变化和人类活动的影响,发生了严重的退化。从土壤、土壤微生物和植物群落3个方面对近年来青藏高原退化高寒草甸的研究进展进行梳理,对近年来退化草地修复的研究进展从草地补播、划破草皮、无纺布覆盖、围栏封育、施肥及政策影响等方面进行了综述,在此基础上对未来的研究方向进行了展望。     

青海三江源区果洛藏族自治州草地退化成因分析

本文利用长期历史资料,通过分析气候变化和人类放牧活动对草地生产力的影响,探讨1960s以来青海三江源区果洛藏族自治州草地退化主要原因,结果显示：研究区是全球变暖的敏感地区,1961-2010年研究区气温升高、年降水略有下降、湿润程度下降,Miami模型、Thornthwaite Memorial模型和综合自然植被净第一性生产力模型（综合模型）模拟的该区植被净初级生产力（NPP）均具有上升趋势,近50年来研究区气候变化总体上有利于该区草地生产力改善;研究区家畜年末存栏数60年代剧烈上升,至70年代达到顶峰,家畜年末存栏数与植被NDVI呈极显著负相关关系(P<0.01),草地实际载畜量过大造成牲畜对草地过度啃食,导致草地退化。研究区退化草地恢复治理的重点应放在减轻载畜压力、控制草地现实载畜量方面。     

气候变化对青海高原及周边地区畜牧业的影响及应对措施

归纳总结了气候变化对青海高原及周边地区畜牧业的影响,并评价了各地所采取的应对措施的效果,结果表明：①1961～2008年青海高原年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈显著增暖趋势;年降水量几乎无明显变化,但具有显著的季节变化特点;风速和日照时数逐年减小。②在当前气候变化条件下,草地生产力呈减少趋势,受其影响,草场理论载畜量也呈减小趋势;暖冬较有利于牲畜安全越冬,幼畜成活率维持在一个较高水平;气温升高,降水减少有利于牲畜抓膘育肥,但牲畜产肉量还受草场退化等众多负面因子的影响;家畜疾病与气象条件关系密切,不利的气象条件可引发家畜的许多疾病。③针对当前畜牧业生产所面临的问题,各地采取了草业建设、畜种改良、发展畜牧业新模式、牧业病虫害防治、气象灾害防御等措施,其在提高草地生产力、解决草畜失衡、保护生态环境和提高牲畜性能等方面发挥了重大作用。     

气候变化对环县退耕还林还草的影响及应对措施

退耕还林还草是环县半干旱区调整产业结构的主方向,也是生态环境建设的一项重要工作,研究气候变化对其影响有重要现实意义。本文采用气候趋势系数、气候倾向率、累积距平、YAMAMOTO检验法分析了环县1957～2012a年连续55a气象资料。结果表明：55a来,环县年平均气温增幅为0.43℃/10a,显著高于全国年平均气温增幅0.22℃/10a的水平,而且年平均气温在1987年存在偏冷向偏暖的突变现象,突变前后平均气温上升了1.2℃;55a来,年降水量呈减少趋势变化,减幅为15.4 mm/10a,年降水日数也呈减少趋势变化;气候暖干化,造成本区热量增加,光照丰富,也致使干旱、山洪、冰雹、霜冻等自然灾害加重,对退耕还林还草工作造成一定的影响。为了更好的应对气候变化带来的影响,建议该地应进行种植结构调整,由以粮为主转为以牧草、林木为主的经营模式,改善生态环境。退耕还林还草应走防护林和经济林相结合,乔、灌、草相结合的路子;应选抗旱性和抗寒性较强本土树种草种;草类、灌木可利用雨季进行直播造林,提高在荒山、荒坡、荒沟等地的造林面积,乔木宜选用植苗造林方式,在春、秋两季选取多株造林、遮阴造林等抗旱造林方法,喷洒增温保墒剂,提高成活率;大力发展“121”雨水集流等水利工程,整地蓄水保墒,以水养林养草。     

1973-2017年藏北高寒牧区主要气象要素变化特征分析

为了分析全球气候变化下藏北高原主要气象要素的变化特征,采用趋势分析、小波分析、突变点分析等研究方法利用逐月站点气象数据分析了1973-2017年藏北高原地区的主要气象要素的多尺度时间变化特征,结果表明：在全球气候变化下藏北高寒牧区的各主要气象要素变化显著,其中气温以0.45 ℃/10 a速率显著的升高,风速以-0.27 m/(s·10 a)速率呈极显著的减小趋势,降水以6.48 mm/10 a速率呈不显著的增加趋势;从季节变化来看春季较为特殊,表现为增温缓慢、风速减幅最大、降水增加最为显著等特点,其它季节在各要素上变化较为均匀;周期变化上在去除显著的全球变暖的线性趋势后气温和降水都存在显著的准3年周期变化,且在发生时域上有互补特征。     

Formation causes and recovery of the “Black Soil Type” degraded alpine grassland in Qinghai-Tibetan Plateau

The formation causes and ecological rebuilding of the “Black Soil Type” degraded alpine grassland are summarized. The formation of the “Black Soil Type” degraded grassland was caused mainly by climate warming, decreasing glaciers, overgrazing, and damage by rats. The ecological restoration of the “Black Soil Type” degraded alpine grassland relies not only on grassland building, but also on reasonable management and planning of grassland resources. Guaranty measures for developing the alpine grassland animal husbandry in a healthy way include intensifying the educational investment in pasture regions, practicing long-term contracts for grassland, and strengthening the grassland legislation. The authors believe that the Qinghai-Tibetan Plateau ecosystem has a special characteristic intertia or “inert gases”, which weaken the self-renewing capability of the ecosystem and makes its structure frail. The inertia characteristic may be the important reason that makes ecological rebuilding so difficult; in addition, other problems need to be studied deeply to provide scientific bases for the ecological building in the Qinghai-Tibetan Plateau. Translated from Chinese Journal of Ecology, 2005, 24(6): 652–656 [译自: 生态学杂志]     

草地生态气象监测预测技术研究及应用研究

气候条件是草地生态环境重要且又活跃的因素,受其影响生态系统脆弱的草地生产力、载畜能力日益退化现象严重,因此利用草地气温、降水、日照等气象要素及产草量和载畜能力预测和草地生态质量监测等模型并应用对于准确监测草地生态系统现状及发展趋势、科学、合理制定草畜平衡政策、开展生态环境保护建设工作都具有十分重要的意义。     

甘肃祁连山西水林区草地土壤水势变化特征研究

以祁连山西水林区草地为研究对象,利用土壤水势测定仪对其不同土层土壤水势进行了野外定位监测,并统计分析了草地在4—10月份土壤水势的时空变化规律和对大气降水的响应。结果表明：因降水量的增加和季节冻土的消融,草地不同土层土壤水势在4—7月份波动增加;由于降水量的减少,加上土壤蒸发和植物蒸腾作用的加强,8—9月份,10 cm土层的在8月份达到了最低值,其他土层在9月份达到了最低值;随气温下降,蒸发量减少,植被生长结束,10月份不同土层土壤水势又上升。草地土壤剖面水势拐点出现在30 cm处,在0～30 cm深度表现为增加,水势值增加了53.43 kPa,在30～60 cm深度表现为减小,水势值减小了32.73 kPa,草地土壤水蒸散发消耗发生在30 cm以下土层。大气降水明显影响草地土壤水势值,当降水量事件为小雨时,其土壤水势在0 kPa附近波动,其后随降水量的增加,土壤水势亦呈不断增加的变化趋势。研究结果可为准确认识祁连山草地土壤水势变化特征和合理保护草地植被生态环境提供参考。     

青藏高原降水量·雨日变化趋势的分形研究

运用R/S分析法对青藏高原拉萨、托托河、甘孜等12台站的年降水量、年雨日进行分形研究。结果表明:年降水量、年雨日的总体变化趋势存在着十分明显的Hurst现象;年降水量、年雨日时间序列的长期相关性特征总体表现为持续性。年降水量的变化趋势既有减少趋势,也有增加趋势;年雨日的变化出现了完全"统一"的显著减少趋势;年雨日与年降水量的长期变化趋势不完全一致。     

近15年黄土高原植被物候时空变化特征分析

【目的】黄土高原处于从湿润向干旱过渡、从森林向草原过渡、从农业向牧业过渡的地区,是中国气候变化与农业发展的敏感地带,针对此区域的地表植被覆盖物候特征研究,对于该地区农业生产、环境保护和生态建设具有重要的指示意义。通过分析不同时间序列、不同海拔高度与水热条件下植被物候趋势的差异,以期为黄土高原当前的农业生态环境建设与可持续发展提供有用的理论支撑与决策依据。【方法】基于1998—2012年SPOT VEGETATION旬值NDVI数据,并结合谐波分析法、线性趋势等方法对黄土高原各年植被物候特征值进行了确定,并分析了物候的变化趋势。【结果】(1)1998—2012年,生长季始期平均每年提前0.9d。生长季末期平均每年推迟约0.8d。在生长季始期提前和末期推迟的作用下,生长季长度平均每年延长1.7d。(2)黄土高原水热组合直接影响植被物候的空间差异性,植被生长的限制性气温为9℃,限制性降水分别为475mm与540mm,限制性海拔为1750m。(3)植被生长季长度趋势与海拔和气温的空间偏相关系数分别为0.0591和0.0139,与降水的空间偏相关系数为-0.0174,三要素与生长季始期趋势的相关程度较与生长季末期趋势强。【结论】黄土高原植被物候特征趋势明显且稳定的区域主要分布在陕北高原与晋中北山地区。西北部干旱区荒漠草原区,物候变化主要受气温控制。半干旱地区农业与草原区,物候变化主要受到降水量控制。汾渭盆地农业区,物候变化受水热共同作用。水热的差异对秦巴山地阔叶林区植被物候的影响不明显。海拔对黄土高原植被物候变化趋势上的影响不明显。生长季长度趋势在生长季始期和生长季末期的共同作用下随海拔和气温的增加的延长趋势增强,随降水增加的缩短趋势增强。同种植被物候趋势随海拔、降水、气温的变化特征具有一致性,生长季始期的变化特征对于植被生长季长度变化影响较生长季末期强。