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。     

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。     

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.     

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。     

改进的综合顺序分类法在青海草地分类中的应用

本研究统计分析了青海省50个气象台站1961－2006年的气象资料,利用改进后的综合顺序分类法划分了青海草原类型第1级-“类”。根据划分结果将全省草地划分为11类,基本符合青海草地类型分布特征,说明了改进的综合顺序分类法在青海进行植被类型划分是可行的。选择刚察、玛多、格尔木3个有代表性的地区,统计分析了它们的湿润度K值和>0℃年积温的变化趋势,同时分析了草场的演替趋势。     

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。     

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...     

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。     

草地生态系统服务价值估算前瞻

本研究将草地生态系统生态服务价值评估分为4个步骤进行,分别为:内涵确认、功能分类、指标设定及价值核算,并按此顺序将草地生态系统服务价值评估的研究进展做了阐释,发现现有的草地生态系统服务价值评估研究,在内涵确认、指标设立、评估方法及计算结果方面都存在很大分歧。主要原因有三:1)没有充分认识到草地生态系统内部存在的异质性特征;2)对评估对象的认识存在偏差,没有找到真正的评估对象,从而导致评估过程中出现重复计算问题;3)对价值评价的主观性特点,以及价值与利益相关者之间的关系缺乏认识。针对以上分析,基于草地综合顺序分类法(CSCS)提出了草地生态系统服务价值评估的实践方案,包含确定研究空间尺度及其内部草地类型,确定研究范围内的利益相关者,选择评估指标和合适的评估方法四步骤,并强调实地研究在草地生态系统服务价值评估中的重要作用。     

一次强沙尘暴天气成因分析及对农牧业的影响

利用常规气象观测资料、卫星遥感监测图和地面自动气象站资料分析了2017年春季发生在内蒙古通辽地区的一次强沙尘暴天气。分析结果发现,该次沙尘暴的主要影响系统是地面冷锋和蒙古气旋,高空急流及地面较强气压梯度有利于大风、沙尘暴的加强,散度场以及假相当位温分布特征分别为强沙尘天气提供有力的动力条件和热力条件,地形特征、前期气候条件和具有沙尘源的下垫面是形成沙尘暴的物质基础。卫星遥感和地面自动气象站的实时监测对沙尘暴具有指示意义;大风和沙尘暴对农业及生产生活造成一定影响,也破坏了草原生态环境和畜牧业生产。     

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。     

基于草原综合顺序分类法的中国山地草地亚类分类研究北大核心CSCD

草地作为陆地生态系统的重要组成部分,精准界定草地类型对草地资源研究具有重要意义。本研究基于数字高程模型(DEM),采用草原综合顺序分类法(CSCS),对中国山地草地亚类进行定量划分,并分析了草地亚类在山地区域的空间分布特征。结果表明:1)山地亚类共划分为20种,以小起伏山地亚类为主,面积分布最广泛;丘陵、中起伏山地亚类面积分布相当;大起伏和极大起伏山地亚类面积分布较少;2)原则上每种草地类型可划分为20种草地亚类,由于山地水热条件的空间差异,在特定环境下某些草地亚类并不存在;3)寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类(ⅠF36)的山地亚类面积分布最大;寒温潮湿寒温性针叶林类(ⅡF37)的山地亚类面积占第二位;暖热潮湿落叶-常绿阔叶林类(ⅤF40)的山地亚类面积居第三;亚热极干亚热带荒漠类(ⅥA6)的山地亚类面积分布最小。该研究结果可为草原开发利用、培育保护和经营管理,以及畜牧业的发展提供一定科学依据。     

青海巴滩草地小地老虎虫害发生的气象预测模型建立

为了预防小地老虎(Agrotis ypsilon)的危害,采用相关分析、多元线性回归方法,利用2000-2013年青海省同德县巴滩放牧草地取得的小地老虎虫口密度数据和同时期气象观测资料,研究了气候因子对草原小地老虎虫害发生的影响。结果表明,近14年同德巴滩草原小地老虎虫害以每年6.81头·m-2的速率上升,虫口密度的平均绝对变率为66.07头·m-2,最多年虫口密度比最少年多93.95%。小地老虎虫口密度与气温、降水、地温、光照和平均风速之间的相关性较好。多元回归分析显示,影响小地老虎虫口密度的主导气候因子有上一年9月降水量、12月平均气温、上年年日照时数和12月10 cm平均地温,共同决定了小地老虎虫口密度的95.02%。回代检验表明,模型预测的准确率达96.3%,模拟效果较好。     

果洛州玛沁县草原毛虫虫害发生与气候因子的相互关系

利用玛沁县历年草原虫口密度调查资料,研究了气候因子尤其是温度与降水对草原毛虫(Gynaephora alpherakii)虫害发生的影响。结果表明,果洛州玛沁县草原毛虫的灾害严重,危害面积达14.67×104 hm2,1993年最高虫口密度达500头·m-2,2003年也较为严重;1971－2007年的37年间玛沁县的年平均温度呈升高趋势,降水量呈递减趋势;虫口密度与年平均温度、虫口密度与年降水量、虫口密度与年平均温度和年降水量之间均无显著关系（P>0.05）。虫口密度与前一年9月的降水量关系显著（P<0.05）,与前一年9月平均温度、降水量二者关系显著,虫害的发生与前一年9月的水热条件密切相关,温度与降水适宜会使草原毛虫大量发生,导致严重虫害。本研究的结果与其他研究分析认为的“温度是草原毛虫生长发育的限制因素”这一结论并不完全一致,这是因为玛沁县近年来温度升高与降水减少,使得温度不再是限制因素,而草原毛虫进行羽化、交配、产卵、孵化所需求的9月降水量成为影响虫害发生的关键因素。     

分类、聚类与草原类型

本文阐明分类与聚类在草原分类中同等重要。据此建立的草原综合顺序分类系统(IOCSG)应遵循6项原则,即草原分类要素的完整性原则、草原分类体系内涵的综合性原则、草原分类指标的相对稳定性原则、草原分类同级指标的可比性原则、草原分类特征指标的确限性原则和草原分类体系普适的周延性原则。该分类系统含有类(以地带性水热特征为指标)、亚类(以土地特征为指标)和型(以植被特征为指标)3个基本级别;7个热量级和6个湿润度级。依据本分类系统全球天然草原分为42类,中国有41类。本分类系统在生物种适宜度计算、全球变化对草原类型演替方向的预测、草坪引种等方面进行了论证。该文阐明了草原类型学对草业科学的基础理论意义和实践意义。     

基于CSCS的中国现存自然植被分布研究

植被类型是研究自然植被的基础,CSCS模型的模拟结果反映潜在自然植被的类型及其空间分布。因此,进一步研究基于CSCS模型的现存自然植被类型的空间分布,对CSCS模型在天然草地资源动态监测与评价、草地畜牧业生产管理等方面的应用具有现实意义。在基于CSCS模型确定的中国潜在自然植被图的基础上,结合1∶100万中国植被图和DEM数据,研究了现存自然植被分布范围,并划分了现存自然植被典型区,首次制作出基于CSCS的中国现存自然植被分布图和现存自然植被典型区分布图,对指导CSCS草地类型外业调查样点位置的选择及不同类型植物生物学特征的研究具有重要作用。