基于“3S”技术的三江源区果洛州草地动态空间分析

NWIPB OpenIR

	基于“3S”技术的三江源区果洛州草地动态空间分析; Studies on Grassland Dynamics in Source Area of Three Rivers Using “3S” Technology——A Case Study in Golog Prefecture
	于龙
	2009-06-02
摘要	三江源地区自然条件恶劣，生态系统群落结构简单，系统内物质、能量流动缓慢，抗干扰和自我恢复能力低下，是全球生态环境最为敏感和脆弱的地区之一。在全球气候变暖的大背景下，自上世纪60年代以来随着人口的增加，人们对自然资源和畜产品的需求也迅速增加，给三江源区的草场造成很大的生态压力，导致该区生态系统持续退化，生态系统结构和功能受到严重干扰。近年来国家和青海省政府投入大量资金，采取多项措施对三江源区生态环境进行保护与建设。本文以地处黄河源区的果洛藏族自治洲草场为研究对象，借助遥感、地理信息系统和全球定位系统（“3S”），并结合野外地面调查数据，采用计算机监督分类技术解译遥感影像类群，构建植被状态变量与遥感植被指数的统计模型，研究了果洛州近25年来草地覆盖度、生产力、载畜量和土地利用/土地覆盖等的时间和空间变化及景观格局变化，分析了草地生产力与主要气候因子（气温和降水）及人为因素（放牧和草场保护措施）的关系，探讨了草地退化的成因及对策，为今后江河源区的草地可持续发展提供决策支持。主要研究结果如下： (1) 研究区实测草地植被牧草产量对数值与MODIS植被指数（NDVI、EVI）之间存在着较好的相关性（P<0.001）。不同植被指数与草地生物量对数值的相关性也存在一定差别，EVI与沼泽化草甸的相关性最好（P<0.001）；NDVI与高寒典型草甸、高寒草甸草原、高寒干草原和高寒灌丛化草甸的相关性最好（P<0.001）。模型评价绝对误差在17-32％之间，平均相对误差在10-13％之间。依据实际情况确立了以NDVI指数估算全州草地牧草产量的估产模型。 (2) 2005年果洛州鲜草产量自东南半湿润气候区向西北半干旱、干旱区递减；草地生产力从1980s的3605.25kg/ha下降到了2005年的2954.44kg/ha，平均产量下降了18.1％；高产量草地面积在减少，中低产量草地面积在增加。 (3) 2000-2006年间果洛州植被NPP年平均值呈现增加的趋势。NPP与气候因子的分析结果表明：温度是影响该地区NPP变化的主要因素，降水对本区植被的生长也有重要影响，气候变化（暖湿化）总体上有利于草地的恢复。但该区域退化草地面积仍在扩大，草地退化的空间变化特征进一步确定了人类活动是该地区草地退化的主要原因草地退化主要是由于长期过牧造成的。 (4) 果洛州以羊单位表示的理论载畜量呈现出西南高、东北低的空间格局。果洛州2005年样方法计算的理论载畜量为485.31万羊单位，单位可利用草场面积上可承载的家畜量（羊单位/公顷）的大小依次为：久治﹥甘德﹥班玛﹥达日﹥玛沁﹥玛多，平均值为0.78羊单位/公顷。果洛州2005年遥感方法计算的理论载畜量为499.22万羊单位，比样方计算的理论载畜量多出13.1万，总体差别为2.87％，差别较小。单位可利用草场面积上可承载的家畜量（羊单位/公顷）的大小依次为：久治﹥班玛﹥甘德﹥玛沁﹥达日﹥玛多，平均值为0.8羊单位/公顷。基于遥感和GIS影响因子调整后的果洛州2005年最适载畜量为297.15万羊单位，单位可利用草场面积上可承载的家畜量（羊单位/公顷）的大小依次为：久治﹥甘德﹥达日﹥班玛﹥玛沁﹥玛多，平均值为0.39羊单位/公顷。虽然近年来果洛州大量推行草原减畜与生态移民建设，但是超载现象仍然严峻。 (5) 果洛州占主导的土地利用/土地覆盖类型为草地（约占77％）、未利用土地（约占11％）和灌木林地（约占7％），其它约占5％。其中中/低覆盖度草甸所占面积最大，达68％-74％；高覆盖度草地面积约占4.14％-8.84％；未利用土地面积约占11％-12.35％；耕地面积很少，约占全州面积的0.03％。20年间草地覆盖度格局在波动后又呈现出相对稳定的局面。土地利用/土地覆盖变化的类型主要是在草地内部、草地与未利用土地之间的转换。1980-1995-2000年间低覆盖度草地面积呈现出先增加后减少的趋势，而高、中覆盖度草地面积则呈现出先减少后增加的趋势，其它未利用土地、林地、灌丛面积也呈现出先增加后减少的趋势，这与90年代后期气候变化促进植被的恢复以及人为减畜、围栏封育、补播和灭鼠等措施有关，表明生态保护初见成效。 (6) 1980-2005年间整体景观格局情况：1980-2000年间果洛州整体景观的破碎度在减少，2000-2005年间整体景观破碎度下降速率更为明显，表明该地区人类活动减弱，对该区景观的干扰程度在削弱。景观的平均分维数在减小，表明该地区景观中斑块的复杂度在降低。景观的形状指数减少，表明该地区景观的不规则程度或边界长度在下降。该区的多样性指数在下降，均匀度指数在增加，景观结构趋于简单化。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/36509
专题	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	于龙. 基于“3S”技术的三江源区果洛州草地动态空间分析, Studies on Grassland Dynamics in Source Area of Three Rivers Using “3S” Technology——A Case Study in Golog Prefecture[D],2009.