草原综合顺序分类系统第二级亚类的定量划分研究———以甘肃省为例简

 草原综合顺序分类理论自２０世纪５０年代提出以来,其完善的基本理论构架和定量化潜力已经使其成为草地生态系统研究科学性的代表。在草原综合顺序分类系统第１级——“类”的定量化研究方面取得了丰硕的成果,建立了检索图。但自该体系建立以来,由于数据获取困难,定量技术限制等原因,一直未开展第２级分类的定量化研究。论文以草原综合顺序分类系统的第２级——“亚类”为研究对象,在对亚类的分类指标——地形（地貌）和土壤的发生和分类进行综合分析的基础上,提出了在草地亚类划分中进行定量化分类的方法和原则,并以甘肃省为研究区域,进行了亚类的划分实践。首先,确定在山地使用地形（地貌）因子,在平原使用土壤亚类进行草地亚类划分,具体将甘肃省山地和平原按照坡度＞３°,连续面积达到６ｋｍ^２以上,划分为山地,其余划分为平原;在ＳＲＴＭ-ＤＥＭ数据基础上,提取了坡度、海拔、地势起伏度、山地和平原等因子,将甘肃省划分为２０个基本地貌类型单元;利用ＳＲＴＭ-ＤＥＭ 提取的地形坡度、坡向、曲率等数据和ＭＯＤＩＳ数据中ＭＯＤＩＳ０９ＧＡ、ＭＯＤＩＳ１３Ａ２影像提取和反演的土壤亮度、植被指数、水体指数、土壤温度、湿度指数、纹理特征等信息,通过监督分类,将甘肃省的土壤亚类定量划分为３６个类型;在此基础上,在山地使用地貌分类指标,在平原使用土壤分类指标将甘肃省草地划分为５６８个草地亚类。研究结果可以为完善草原综合顺序分类系统,建立类与型之间的桥梁,并最终推进该系统三级分类体系的实用化提供研究思路和方法参考。     

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。     

生态文明建设背景下中国草原多维分类方法探讨

草原分类是草原科学管理的主要依据和基础，为合理开发草原资源和有效保护草原生态提供科学依据。我国现有的草原分类体系仅从发生学单一维度确定各类草原的联系和区别，在生产和实践中很难从草原功能、权属、经营方向等维度实现精准管理。为适应生态文明建设新时代草原工作从生产为主转向生态为主、从林草矛盾转向林草融合的需求，实现山水林田湖草沙冰生命共同体的系统治理，草原分类工作需从多元化角度出发，形成科学性、系统性和综合性的多维分类体系。本文充分吸收了国内外草原分类的先进理论方法和技术体系，借鉴我国林地多元化分类的框架体系，提出了我国草原多维分类体系的原则、方法和指标，构建了基于发生学、功能用途、产权属性、经营程度等四个维度的草原分类系统，不仅考虑了草原发生发展的气候、地形和土壤等自然属性，而且考虑了草原经营程度、功能用途和产权特征等社会经济属性，实现了各个分类系统的融合性和互补性，为新时期草原研究、保护、修复、利用、建设等分门别类的专项管理提供基础支撑，同时为新时期草原资源和生态的综合管理、山水林田湖草生命共同体的系统治理提供科学依据。     

基于GIS的中国2大草地分类系统类的兼容性分析

以植被-生境学分类(vegetation-habitat classification system of grassland,VHCS)方法为基础的定性的中国草地分类系统,以及定量的气候-土地-植被综合顺序分类系统(comprehensive and sequential classification system of grassland,CSCS)是我国常用的2大草地分类系统。在实际应用中,因“草原”和“草地”概念的重叠、混淆和交叉,以及定性分类和定量分类的差异,造成了操作上的困扰,研究结果亦不便相互交流。本研究通过2大系统一级单位-“类”的分类指标、名称和属性的对比,分析了2个系统“类”的兼容性,建立了两者间的对应关系,并利用基本同期的CSCS分类图和数字化的中国草地资源图(VHCS),以内蒙古自治区和甘肃省为例,在ArcGIS平台上进行了验证分析。研究结果表明:1)以广义草原或草地概念为基础的CSCS是一个大系统,兼容了以中国为例的VHCS分类系统;2)兼容VHCS的CSCS的类,两者在分类指标、名称和属性方面均能达到统一;3)空间叠置分析表明,若不考虑森林和非地带性类,内蒙古和甘肃区域2个分类系统分类结果的兼容性分别达到61.4%和61.1%;有差异的区域,基本上表现出草地实际调查结果(VHCS)是比原生潜在草地(CSCS)在更恶劣气候条件下的低分类级别的草地类,说明人为干扰已超过了原生草地生态系统的生存阈限,导致草地逆行演替;4)对CSCS与VHCS分类结果的对比分析研究,可科学地揭示人为干扰下草地的演替状态,并明确草地恢复和重建的目标。     

草原综合顺序分类法的新改进：Ⅰ类的划分指标及其分类检索图

根据全国２３５２个气象站３０年以上的气候资料以及其他资料，对草原的综合顺序分类法第一级分类的热量级，湿润度级指标进行了修正，设计了新的分类检索图，将地带性和非地带性的天然草地，以及人工草地的类，纳入到统一的检索图的中，并可进行计算机检索。     

应用血液蛋白多态型剖析仿土仔鸡繁育体系

本研究以广东地方品种杏花鸡为主要亲本的广源鸡繁育体系为材料,采用电泳分析方法,测定了血浆淀粉酶(Amy-1、Amy-2)、碱性磷酸酶(Akp-1、Akp-2)、酯酶(ES-1)和血红蛋白(Hb)等6项蛋白质遗传标记的多态型。对繁育体系各成员各位点的基因频率、多样度、遗传距离等进行的计算,采用系统聚类、模糊聚类及主坐标分析等数值分类方法,对杂交效果从生化角度进行评析。试验结果表明,杂交商品仔鸡与各亲本均有一定联系,但最接近于第二父系杏花鸡。     

锡林郭勒草原主要植被群落变化

定点植被调查对于揭示气候变化和人类活动等因素对植被的影响具有重要意义,本研究以间隔31年(1983年和2014年)的两期野外调查数据为基础,采用综合优势比、植被相对高度、相对盖度、相对多度、相对频度、相对重量、群落多样性和相似性指标,分析自由放牧状态下锡林郭勒草甸草原主要群落的植被变化,以期为草甸草原的保护与合理利用提供借鉴。结果表明,1)与典型草原邻近地段的草甸草原向东收缩,锡林郭勒草甸草原面积减小,变化最大的线叶菊(Filifolium sibiricum)草原转为贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草原和羊草(Leymus chinense)草原,线叶菊草原面积减小。2)以贝加尔针茅、羊草和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为代表的禾本科植物的优势度、相对高度、相对盖度、相对多度、相对频度和相对重量均明显增加,以线叶菊为代表的菊科植物各指标均明显减小,其他科植物变化较小。3)Margarlef丰富度指数和植物科、属、种数目均无显著变化(P0.05),Simpson指数、Pielou均匀度指数和相似性系数均显著降低(P0.05)。     

草原分类与植被分类关系的分析

本文通过草原分类与植被分类关系的分析,认为草原分类的类,组、型三级单位所用的植被特征指标分别相当于植被分类的植被型(或亚型),群系组,群丛组三级单位。     

世界草地综合顺序分类图的制作

通过对全球1961～1990年气象数据的分析与统计,将7 775个站点的气温与降水换算成草地综合顺序分类指标-＞0℃的年积温(Σθ)和湿润度(K)值,在Arc GIS平台上,配以世界行政区划图,依据综合顺序分类理论,制作世界草地综合顺序分类图.研究结果表明:可将世界陆域草地分为38类,基本符合全球气候带以及植被的分布,...     

青海湖地区紫花针茅型高寒草原群落特征变化

气候变暖促进青藏高原高寒草原分布面积逐渐增加,但有关紫花针茅(Stipa purpurea)型高寒草原生产力与物种丰富度长期变化特征及其驱动因素尚不明确。本研究连续13年观测青海湖地区高寒草地地上生物量、物种丰富度和盖度等指标,阐明了植被群落特征的长期变化规律,采用结构方程模型,解析了紫花针茅型高寒草原生产力和物种丰富度的主要影响因素。结果表明,高寒草原地上生物量和物种丰富度均呈现较强的波动上升趋势,平均鲜重和物种数分别为215.41 g·m^-2和15,高物种丰富度促进生产力增加;高寒草原群落总盖度和平均高度呈现显著增加趋势。紫花针茅型高寒草原地上生物量和总盖度分别受到年均气温和生产力的显著影响。未来增温气候情景将会显著增加青海湖地区紫花针茅型高寒草原生物量,但降雨量增加会降低物种丰富度。     

适用于3S技术的草地综合顺序分类法水热指标改进

草地类型理论和类型划分是草地科学研究和经营管理的基础。草地综合顺序分类法是有较高科学性的分类体系,但在实际应用中,尤其是引入3S技术时出现了水热条件的以点代面,以相邻生境代实际生境的问题,影响了草地综合顺序分类法的准确性和实际应用。通过对其问题的梳理,提出利用定量遥感反演地表参数以解决上述问题,即用面状的土壤水热指标数据替换点状的站点大气水热指标,旨在为我国草地的精确分类提供新的思路和创新方法。     

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...     

高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素

植物群落多样性及稳定性对草地生态系统功能的稳定发挥至关重要。本研究以青藏高原高寒湿地草甸、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原为研究对象,基于480个野外样方调查及实验分析,运用显著性分析、回归分析和结构方程模型等方法,探究不同草地类型植物多样性与稳定性之间关系及其影响因素。结果表明：高寒草原植物多样性显著高于其他3种草地类型;高寒草甸群落稳定性最高。高寒草地中,不同的物种多样性指标与群落稳定性的关系不同,4种草地类型均匀度与群落稳定性显著负相关;高寒草甸和高寒荒漠草原中Shannon-Wiener多样性与群落稳定性显著负相关,在高寒湿地草甸和高寒草原中丰富度与稳定性显著正相关。降水量是影响高寒草地植物多样性和群落稳定性的主要因素,土壤有机碳、pH以及铵态氮含量也能通过影响植物多样性进而影响群落稳定性。综上,在高寒草地生态系统的管理过程中,需充分考虑气候和土壤因子的变化,根据草地类型制定不同的管理措施。     

气候变化对东祁连山禾草——嵩草草甸生产力的影响

通过对金强河高山草原定位试验站气候变化和禾草—嵩草草甸生产力分析,探讨了气候变化和草地退化的关系。结果表明,自从1980～1998年,金强河流域大气温度10年间变化梯度约为0.286℃;2000～2006年平均温度为0.899℃,温度增幅加大;平均降水量408.3±52.4 mm,在1988年达到峰值后,降水量有减小趋势;草原湿润度K平均值2.778±0.475,减少幅度约为每年0.003,在草原综合顺序分类法中仍为"寒温潮湿寒温性针叶林类"草地,尚未改变草原类型中类的划分。降水量减少趋势缓慢,但草产量变化表现出明显的下降趋势,这种降水量持平、草产量快速下降的事实也说明了人为因素造成的牲畜超载过牧是加速高寒草甸退化的主导因子,即该草地生产力降低的主要原因是由人为过度利用造成。     

新疆兵团农六师天然草地资源调查评价

对兵团农六师天然草地资源分布、数量、质量及利用等进行了全面调查与评价,建立了农六师天然草地分类系统和资源数据库,揭示了天然草地资源利用中存在的问题,并提出草地资源合理利用建议和对策,为农六师草地畜牧业生产发展提供更为科学准确的依据。     

内蒙古典型草原黄囊苔草生长动态对气象因子的滞后响应分析

在全球变化与陆地生态系统关系的研究中,气候和植被相关关系的研究具有非常重要的意义。本文以2014年内蒙古草原生态系统定位站提供的气象数据资料为基础,运用灰色相对关联度以及含有时滞参数的灰色系统模型,分析了内蒙古典型草原区域尺度黄囊苔草(Carex korshinskyi)地上生物量对6种气象因子的响应。结果表明:黄囊苔草对6种气象因子的响应均有滞后效应。黄囊苔草地上生物量对降水量、气温、地温、蒸发量、相对湿度、日照时数的响应分别滞后10,16,16,10,15,5d。此结果将有助于更加深入理解气象因子对植物群落的影响机制,并为草地植被生产力建模与定量预测提供信息基础,以期在实践应用中发挥更高的价值。     

云南牧草有害生物调查报告

通过对云南省牧草有害生物为期3年的调查,基本查清了牧草有害生物的种类、分布、危害和损失, 并将牧草有害生物划分为4个区,确定每个区的代表种,为开展草地保护工作奠定了基础。     

青海省天然草地类型与分类系统

对天然草地进行类型划分,是为了更好地认识和利用草地资源。在草地分类过程中,主要包括草地分类单位及标准的确定和同一分类单位中不同草地类型的区分归类。目前,青海省草地资源调查采用的分类系统和划分标准,是按照【1988】农{牧草}字104号部颁标准,即《中国草地类型分类的划分标准和中国草地类型分类系统》制定,在编制过程中紧密结合青海省天然草地的实际,同时还参考了《1：100万中国草地资源图草地类型图例系统》,最终形成了青海省草地分类系统。     

基于AMMRR插值法的草地综合顺序分类研究——以甘肃省为例

在草地综合顺序分类系统（IOCSG）的指导下,以甘肃省113个气象站点多年>0 ℃年积温（Σθ）和年降水量（r）以及DEM数据为主要数据源,采用“多元回归+残差分析法（AMMRR）”进行气象数据空间化,通过空间叠置分析完成甘肃省草地类的划分。研究结果表明,甘肃省共有28个IOCSG草地类,面积最广的有4个,分别是微温极干温带荒漠类（ⅢA3）、微温干旱温带半荒漠类（ⅢB10）、微温湿润落叶阔叶林类（ⅢE31）和寒冷潮湿高山草甸类（ⅠF36）,分别主要分布在北山山地、河西走廊、黄土高原和甘南高原;亚热带的几个类（ⅤB12、ⅤC19、ⅤD26和ⅤE33）分布面积较小,比例不足1%。研究结果符合甘肃省各区域的气候特点。AMMRR法充分考虑了地形因子（经度、纬度和海拔高度）对气象要素的影响,使Σθ和r插值结果更接近实际,得到的草地分类图也充分体现出了植被的地带性规律,模拟效果较好。