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。     

草地遥感估产的原理与方法

在介绍草地遥感估产的原理和方法的基础上,分析了单纯的遥感模型、遥感模型与地学模型相结合等不同估产方法及草地面积动态监测的特点和存在问题,并对草地遥感估产方法发展趋势做了总结。随着遥感技术的发展,草地遥感估产技术和方法也将继续发展,基于遥感数据和方法的草地估产模型更加趋于成熟,其应用也将向草原生态系统、草地退化监测、草地植被生长监测等领域扩展。     

草地放牧系统优化模型的研究进展

生态学研究的定量化发展,以及环境资源管理的迫切需求,伴随着计算机的广泛使用,生态模型作为生态系统研究的重要工具,从19世纪20年代至今发展十分迅速,在生态系统研究的各个领域都有很好的应用。草地放牧系统作为生态系统重要组成部分,对其研究自然也离不开模型的应用。本研究对草地放牧系统优化模型的研究进行了评述。具体阐述了以下几个方面:1)草地放牧系统的概念以及与草地生态系统的区别与联系;2)基于环境资源的不断恶化以及生产实践的迫切要求讨论了草地放牧系统优化的意义;3)从植物生产亚系统、动物生产亚系统、管理亚系统3个方面阐述草地放牧系统优化模型的研究进展,以及其中存在的问题;4)主要集中在模型目标、技术手段和实证问题几个方面对于草地放牧系统的发展方向进行了展望。     

干扰对草地碳循环影响的研究与展望

草地碳循环不仅与草地植被、气候和土壤状况有关,而且与各类干扰利用活动密切相关,特别近几十年,人类的利用干扰活动对草地碳循环产生了巨大的影响。本文综合介绍了放牧利用、管理措施以及气候变化等干扰对草地生态系统碳循环影响方面的研究现状和进展,同时提出未来草地生态系统碳循环主要的研究方向,即不同干扰互交对草地生态系统的影响、模型方法在干扰与草地生态系统碳循环研究中的应用、干扰对草地碳循环影响的驱动机理。     

中国西部草地生态系统可持续发展多尺度评价指标体系建立的研究

在对草地生态系统可持续发展涵义理解的基础上，分析了中国西部草地生态系统的自然环境特点、社会经济发展的状况和草地资源利用和存在问题。借鉴国内对草地资源分析评价的研究成果，参照国际千年生态系统综合评估的思路、观点和方法，综合草地生态系统的自然环境、社会经济环境、草场经营、经济效益和草地景观五个方面．紧紧围绕草地生态系统生产的产品、服务与人类福利的关系，应用层次分析法，建立草地生态系统可持续发展的评价模型和评价指标体系，并首次对评价指标体系在中国西部—区域—地区三种尺度上进行尺度扩展作了探索。     

中国西部草地生态系统可持续发展多尺度评价指标体系建立的研究

在对草地生态系统可持续发展涵义理解的基础上 ,分析了中国西部草地生态系统的自然环境特点、社会经济发展的状况和草地资源利用和存在问题。借鉴国内对草地资源分析评价的研究成果 ,参照国际千年生态系统综合评估的思路、观点和方法 ,综合草地生态系统的自然环境、社会经济环境、草场经营、经济效益和草地景观五个方面 ,紧紧围绕草地生态系统生产的产品、服务与人类福利的关系 ,应用层次分析法 ,建立草地生态系统可持续发展的评价模型和评价指标体系 ,并首次对评价指标体系在中国西部—区域—地区三种尺度上进行尺度扩展作了探索     

草地生态系统安全及其评价研究

探讨了草地生态安全及其评价的概念与内涵,认为草地生态系统安全判断与度量准则应该是草地生态系统健康、草地生态系统服务功能及生态风险与管理的科学统一。同时尝试提出了草地生态系统安全评价的"健康-服务功能-风险与管理(health-service-risk and management,HSRM)"模型,构建了HSRM评价模型的指标体系,提出草地生态安全评价中草地生态安全度计算公式和安全状态分级标准。     

石羊河流域草地覆盖与其生态服务功能变化

草地生态系统容易受到环境变化影响,研究草地覆盖及其生态服务功能变化具有较重要的意义。本研究以石羊河流域为研究区,基于遥感数据和InVEST模型,定量估算了2000年以来草地覆盖变化以及产水量、土壤保持、固碳等服务功能,并探讨了草地覆盖变化对生态系统服务的影响。结果表明,2000–2015年间,石羊河流域草地覆盖面积明显减小;草地产水量呈先减少后增加趋势,土壤保持与固碳服务呈减少趋势;除草地覆盖与流域中游产水量无显著相关关系(P 0.05),与下游土壤保持呈显著(P0.001)负相关关系外,与其余不同尺度不同生态系统服务间均呈显著(P0.001)正相关关系;石羊河流域上游草地植被显著减小,引起草地生态系统服务能力下降;改善上游的草地生态系统质量对于提高全流域草地生态系统服务具有重要意义。     

青海省高原草地生态系统退化的成因分析

造成青海省高原草地生态系统退化的因素很多,本文主要阐述了气候变化、人为因素、草地管理和野生动物四个方面对草地生态系统退化的影响。     

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。     

基于MODIS的南方草地NPP遥感估算与应用

草地NPP遥感模型的构建是实现大面积草地NPP估算的有效途径之一。以MODIS-NDVI数据为基础,以南方草山草坡为研究对象,结合野外实测数据,分析了草地NPP与NDVI之间的关系,同时构建了以NDVI为自变量以及水热条件为调节因子的南方草地NPP遥感估算模型,并通过不同年份独立的实测数据对模型进行了验证。结果表明,南方草地NPP与NDVI之间存在5种相关类型,均达到了极显著水平。NPP的模拟值和实测值之间具有很好的相关性和一致性,5种草地类型R²分别为0.902 2,0.826 6,0.871 2,0.887 7和0.875 5,均达到了极显著水平,均方根误差(RMSE)和相对均方根差(RRMSE)均较小。表明模型的模拟结果比较可靠,为南方草地NPP估算及草地资源管理提供了一种有效的方法。     

新疆荒漠草地生物量估算及影响因素研究

为探究新疆荒漠草地生物量反演模型及其影响因子,基于Terra/MODIS,NOAA CDR NDVI,SPOT/VGT等遥感产品数据及草地地上生物量实测数据,构建研究区荒漠草地地上生物量植被指数反演模型,分析新疆荒漠草地地上生物量时空分布规律,运用趋势分析法和相关性等方法,揭示了生物量演变趋势与气温、降水的关系。结果表明：建立的不同遥感数据源生物量模型中,指数函数反演模型精度最高,决定系数和估算精度分别为0.66和70.93%;基于2000—2019年归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)变化趋势发现,新疆荒漠草地以稳定和改善为主;研究区2000—2019年间荒漠草地地上生物量空间分布格局整体表现为北高南低的趋势,20年间荒漠草地平均地上生物量为38.92 g·m^-2;2000—2019年气温与降水均上升,年平均升温率和降水率达到了0.32℃·(10 a)^-1和2.18 mm·(10 a)^-1,50%以上的地区荒漠草地与气温、降水呈正相关关系,生物量与降水的相关性优于气温。研究结果可为新疆草地保护和改善、生态环境建设提供科学依据和技术支持。     

西藏洛隆县草地资源利用和生态环境保护的研究

洛隆县的草地资源在藏东南地区具有代表性,在该县经济中有重要作用,本文研究了草地资源和生态环境的关系。提出综合治理温性干草原并合理利用其资源,保护性利用山地草甸,合理利用高寒草甸的建议。     

呼伦贝尔草原火灾风险预警研究

草原火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害,对草原资源危害极为严重。以呼伦贝尔草原牧业6个旗为研究区,利用1994-2005年呼伦贝尔草原火灾统计月报表和相关气象资料,依据自然灾害风险形成理论、区域灾害系统理论、灾害预警理论建立草原火灾风险预警模型。利用Logistic回归模型进行警源识别确定影响草原火灾风险预警的关键因子,采用层次分析法通过专家打分计算各个指标的权重,用网格GIS技术结合回归分析对选区的指标进行空间展布使得空间评价尺度更加精确,利用加权综合评分法分析了呼伦贝尔草原火灾的内生警源和外生警源的警兆,用最优分割法对1994-2004年火灾案例进行最优分割确定预警阈值并划分为蓝色、黄色、橙色、红色警报。以2005年全年呼伦贝尔草原火灾案例为例对呼伦贝尔草原火灾进行风险预警。经过检验发现火灾风险高预警区与火点吻合较好,从一定程度上检验了该模型的准确性。     

干旱对内蒙古草原牧草生物量损失的评估方法研究

为探索草原干旱对牧草生物量造成损失的评估方法,以内蒙古扎鲁持旗北部的巴雅尔图草原为例,利用水分亏缺量作为内蒙古草原干旱评估指标,建立不同生长阶段牧草生物量损失评估模型。结果表明,牧草生物损失量与牧草返青期、旺盛生长期的水分亏缺量有着显著的Logistic曲线关系。依此确定了不同干旱等级相对应的牧草生物损失量,以满足草原干旱监测与灾损评估需要。     

基于 GIS 的中国草地合理载畜量空间化

天然草地合理载畜量是反映草地合理利用强度的基本单位。为提高草地合理载畜量的划分精度,根据“极大似然逼近原理”,创建了异质因子控制下的“线性回归+区域化值残差修正”数据空间化方法。以全国草地资源调查汇总数据中县域理论载畜量和1∶400万中国草地资源图为基础数据,采用分省控制构建了理论载畜量与植被类型-生产力异质植被斑块的线性回归模型,其判定系数由全国模型下的0.867提高到0.937,拟合优势度较高,所获得的中国公里格网草地合理载畜量分布图空间化精度也较高。中国公里格网草地合理载畜量分布图不仅表明了不同类草地因生产力的不同有不同的放牧要求,也体现了不同环境条件下草地载畜能力的差别,有效反映了单位面积内草地植被载畜-生产力水平,为生态治理和草地资源保育工作中合理制定草地利用强度提供了理论参考。     

不同退化梯度下大尤尔都斯高寒草原植物种群生态位特征

采用Levins生态位宽度指数(BL_i)和Pianka生态位重叠指数(Q_(ik)),测定不同退化梯度下巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原17种主要植物的生态位宽度及生态位重叠。结果表明,未退化阶段,优势种紫花针茅(Stipapurpurea)的生态位宽度较高,轻度退化与中度退化阶段其生态位宽度减小,重度退化阶段又上升,其它物种根据群落结构变化生态位宽度发生变化。在不同退化梯度下均出现生态位较窄的种群生态位重叠较大的现象,物种间生态位重叠的变化是由种间生态学特性差异与草地退化对种间关系影响共同造成的。研究显示,在巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原,过度放牧导致草地退化,物种生态位重叠总体相对较低。     

内蒙古草地干旱损失评估方法研究

利用内蒙古草地监测站牧草和降水资料,对干旱造成草地牧草和畜产品减产以及抗旱投入的经费等直接经济损失进行了评估。结果表明,内蒙古草地牧草产量与降水相关密切,8月末牧草产量与5-8月降水量相关系数为0.728;建立了不同草地类型不同月份牧草产量与降水量的最优模拟方程;利用降水量距平百分率划分干旱等级,建立了干旱等级与牧草和牲畜损失的对应关系,实现了干旱对草地直接经济损失的定量评估,评估模型符合草地牧草生长规律和畜牧业生产特征,实例评估符合畜牧业实际损失程度,因此能够在干旱对草地畜牧业评估服务中推广应用。     

草地资源遥感调查方法的研究

七十年代以来,遥感技术发展十分迅速,它广泛地应用于地质、地理、土壤、森林、草地等多种学科。草地资源遥感调查就是利用遥感技术调查草地的数量、质量和分布,它更新了常规调查的方法和手段,缩短了调查周期,改变了草地资源图件的制图工艺和流程,提高了总体调查的准确性。新一代陆地资源卫星遥感影像的应用,明显提高了地类的可判性和判读精度,增加了各类草地面积数据的可靠性,特别是经过 TM 波段比较值处理和 TM 缨帽变换等处理后的影像,质量较高,其解译精度完全符合大面积草地资源调查的精度要求。     

论知识经济与我国草地畜牧业可持续发展的关系

根据知识经济的发展观从决策观念、学术思想和产业政策等方面阐述了知识经济与我国草地手业匠关系。笔 认为,科技创新与制度创新的统一是“知识经济”的精髓。对于草地畜牧业而言,在草地使用权不确定和畜产品市场扭曲的情况下,技术措施的应用可能会强化经济增长对草地生态环境的负效应。消除草地承包政策中的不确定因素和加强牧业生产的组织化是“科技进步”促进草地手业持续发展的“制度”要求。决策观念和学术思想的转变是迎接