黄河源地区草地退化空间特征

利用黄河源地区1985年和2000年1：100000土地利用／覆被数据,结合1：250000DEM、道路和居民点数据与野外调查资料,分析草地退化与坡向、海拔及距道路和居民点距离之间的关系．探讨黄河源区15年间土地覆被变化特征与规律。结果表明,退化草地占源区总面积的8．24％,冬春季牧场退化率显著高于夏季牧场：草地退化是黄河源区研究时段内土地利用／覆被变化最主要的特征。草地退化表现为：①阳坡退化率高于阴坡;②受人口密度影响,草地退化率与海拔高度成反比,相关系数为．0．925;③距离居民点越近。退化率越高。尤其当与居民点距离≤12km时,草地退化率与其相关系数高达-0．996;④在距道路4km以内．草地退化率与道路距离成反比．相关系数高达-0．978。1985年以来,源区的草地退化有自然因素的影响．但人类活动的影响仍起主导作用。科学地减少当地居民对草地的过分依赖是解决脆弱的江河源区环境退化的根本。     

埃塞俄比亚低海拔区灌丛化草地动态变化（英文）

灌丛化草地广泛分布于干旱半干旱区,严重影响当地畜牧业发展,尤其是以牧业为主要生活来源的非洲国家。本文基于埃塞俄比亚低海拔区1986–2016年的遥感影像,通过监督分类和决策树分类方法,运用单一土地变化动态度和土地利用变化重要性指数(Ci),研究了埃塞俄比亚低海拔区灌丛化草地30年不同程度灌丛化草地动态变化特征,研究结果可为揭示低海拔区灌丛化草地发展过程及草地可持续发展提供基础数据。结果表明:(1)灌丛化草地面积整体呈上升趋势,在2003年达最大,为3742.49 km~2,占研究区总面积的68.97%,2003年至2016年有小幅下降;(2)其中,重度灌丛化草地面积最大,占总面积的28.36%–49.10%,其次是占比9.77%–16.68%的中度灌丛化草地和占比5.52%–7.57%的轻度灌丛化草地;(3)30年间灌丛化草地年均扩张速度为0.74%,1995–2003年间,年均扩张速度最大,为2.16%;(4)林地和草地两种土地利用类型向灌丛化草地转化是低海拔区土地利用变化的主要类型,且由于对灌丛化草地的治理,灌丛化草地类型会转化成草地类型。     

草地生态系统退化修复技术实施效果评价——以退牧还草技术为例（英文）

退化草地生态系统的修复对于草地生态服务功能的持续发挥、区域经济社会持续健康发展具有重要意义。退牧还草技术是国家为修复草地退化生态系统、促进牧区社会经济持续发展而实施的重大技术,退牧还草技术综合效益评价体系研究对技术实施的绩效评价及国家生态政策调整具有重要意义。本文基于2017年赴宁夏盐池县4乡镇16村获取的221份调研数据,运用层次分析法,构建包括技术自身特点、技术的生态社会效益、技术的可持续性及技术的经济效益四个方面的草地生态系统退化修复技术实施效果的综合评价模型,对宁夏盐池县退牧还草技术的实施效果进行了综合评价。评价结果表明:从总体看,退牧还草技术实施的综合效果良好,技术实施效果的综合评价得分为0.5946;从技术实施具体效果的评价结果来看,评价结果由高到低的排序为技术的生态社会效益、经济效益、技术的可持续性、技术自身特性;技术的实施取得了良好的生态社会效益及经济效益,但技术的可持续性及技术的自身特性评价较低。     

高原草地退化遥感监测对象的地学属性分析--以西藏自治区那曲县为例

本文通过分析那曲县草地退化遥感监测对象的空间分布特征、波谱响应特征和时相特征三个地学属性,得出以下结论:(1)那曲县的自然景观单元分异程度比较低;(2)退化草地植被在TM5、6波段具有高反射值,LAND-SAT TM信息源中具有对草地植被退化敏感的波段TM7,TM5和TM3;(3)高原植被返青比较晚,生长期短,7、8月份是牧草生长旺季。并根据地学属性分析结论选择7月下旬的LANDSAT TM图像作为草地退化动态监测的主要遥感信息源。     

质变和量变两种维度下新疆山区土地覆盖变化分析

山区是新疆主要的产流区,山区土地覆被变化对新疆经济发展和生态环境安全具有重要意义,但新疆山区的土地利用整体变化情况尚不太清楚。该文基于新疆1∶10万土地覆被类型数据和GIMMS 3 g植被指数数据,综合运用GIS空间分析和月平均、距平和趋势保留预置白处理方法及Mann-Kendall非参数趋势检验方法,提取与分析了新疆三大山区在1990—2010年土地覆盖类型转化和1982—2013年的植被覆盖变化情况,尝试从2个维度分析新疆山区土地覆被变化情况,探讨了植被覆盖的显著变化与土地覆盖类型之间的空间关系。结果表明:1)以土地覆盖类型转化为标志的新疆土地覆被质变情况发生比例很小,99%的土地覆被类型没有发生变化;2)新疆三大山区中均有大于35%的面积植被状态发生了不同方向上的显著变化,阿勒泰山区植被退化30.38%,植被改善4.07%,天山山区植被退化25.27%,植被改善18.26%,昆仑山山区植被退化33.69%,植被改善19.83%;3)发生退化的区域主要分布于人类活动干扰较强的低海拔及山前地区,且主要以草地和稀疏草地为主,阿勒泰山区草地退化面积占到总面积22.18%,天山山区稀疏草地和草地退化面积占到总面积18.88%;昆仑山区植被稀疏草地和草地退化面积占到总面积10.74%。研究结果说明从质变和量变二种角度的分析能够提供对山区土地覆被变化提供更全面的认识,在分析土地覆被变化的生态水文响应时应当给予综合考虑。     

近15 a来黄河源地区玛多县草地植被退化的遥感动态监测

 依据草地退化国家标准和黄河源区草地退化的实际情况,选取草地覆盖度、植株高度、地上生物量、牧草可食率、土壤有机质5个重要指标建立黄河源区玛多县草地植被退化监测和评价指标体系。利用遥感影像和GIS技术,结合实地调查和采样测定,对5个评价指标在遥感影像上进行反演,并进行图层的加权叠加,得出玛多县草地退化的时空特征。结果表明：玛多县草地在1994年已经出现了较为严重的退化现象,退化草地的空间分布格局已经基本形成,并且草地的退化过程一直在继续。2009年草地退化空间特征显示在气候变化较为敏感区域、河道两侧、鼠害严重以及靠近居民点等区域草地退化较为严重。通过对4期草地退化情况进行对比分析,发现1994-2001年间玛多草地植被退化情况最严重,重度退化面积高达1 355 943.30 hm2,占草地面积的86.53%。2001-2006年间和2006-2009年间重度退化、较大退化和中度退化草地的面积都下降较大,同时退化的速度已经有了较大缓和,黄河源头地区草地生态系统得到初步恢复     

阴山中段山地土地利用类型转换格局分析

利用1990年TM数据和2000年ETM数据,以农牧交错带的阴山山地中段为研究区,分析1990～2000年土地利用类型的空间分异规律,重点探讨各土地利用类型中耕地、林地和草地的变化过程。研究表明,耕地的转移流向主要集中于草地,而草地的转移流向又集中于耕地,林地消失区主要转变为草地。阴山北麓为草地向耕地转变的集中区域;阴山南部是林地向草地转变最为集中的区域;阴山中部土地利用类型相互转化相对较少。在土地利用的垂向变化上,耕地减少区域集中分布于海拔1500～1600m及1700～1850m;而其他土地利用类型向耕地转变的集中分布区域大致在海拔1700～1900m范围;海拔1600-1800m为草地-耕地相互转移变化最为集中的区域;草地面积主要在海拔1450-1600m范围增加,在1650-1800m范围内减少;林地除在海拔2000～2200m范围内与非林地相互转变大致持平外,在其余地区均发生退化。海拔1800m和海拔2100左右是本农牧交错带山地土地利用类型波动最为集中的两个分布区。     

藏北高寒草地退化现状、原因与恢复模式

藏北高寒草地系统生态脆弱且区位重要,草地退化和沙化的治理是目前学者们重点关注的领域之一。本文采用遥感解译、模型模拟、地面取样验证等相结合的方法,分析了藏北高寒草地生态系统退化的现状、趋势和原因,以实验为基础,总结了退化草地恢复的几种重要模式。数据分析表明：藏北羌塘高原轻度退化草地占62．0％,中度和重度退化草地占15．1％,1991年以来,退化面积快速增加,2000年以来重度退化面积增加趋势明显。藏北西部的草地轻度退化可能由气候暖千化所引起,而中部、东部的重度退化主要由超载过牧引起。总结出轻度退化草地的“封育”、中度退化草地的“施肥＋封育”、重度退化草地的“补播＋施肥＋封育”三种草地恢复模式。提出了退化草地恢复和保护的间接途径“南草北上”生态工程的战略构想。     

黄河重要水源补给区甘南高原气候 变化及其对生态环境的影响

利用甘南高原黄河重要水源补给区气候资料和生态观测资料及统计资料,分析研究区域气候变化特征及其草原湿地生态环境效应。结果表明,甘南高原黄河重要水源补给区降水量年际变化呈下降趋势,降水量的年际变化存在6~7a、15a的周期振荡特征。甘南高原黄河重要水源补给区气温年际变化呈上升趋势,增温速度大于全国增温速度。1980年之后持续偏暖,草地年干燥指数变化呈显著上升趋势。气候变化是草原生态退化的自然诱发因素,而超载过牧、滥采滥挖、人为破坏、生物链失衡等环境蠕变是造成生态退化的人为因素,二者共同作用导致黄河首曲草原湿地水资源锐减、生物多样性减少、生态环境退化。     

中国草地退化研究热点区域的提取及其时空动态变化（英文）

运用网络爬虫技术,检索了中国期刊网1950s~2016年全部期刊论文全文,对其中293368篇草地退化研究论文的摘要开展中文分词、地名匹配,构造了基于综合研究热度指数的中国草地退化研究热点区域提取模型,由此分析了中国草地退化研究热点区域的空间分布格局和动态变化过程。研究表明:(1)基于综合研究热度指数的模型可以较好地表现我国草地退化研究热点区域的空间分布格局。(2)中国草地退化研究热点区域主要分布在内蒙古、新疆、青海、西藏、甘肃等省区的大部地区,内蒙古东北部(呼伦贝尔)、中东部(锡林郭勒、赤峰、乌兰察布)地区是草地退化研究的显著热点区。(3)1950年代以来,全国具有强度及以上等级草地退化研究热度值的县域从81个发展到99个,区域总面积从103.8万平方公里上升到114.6万平方公里。197个县域草地退化研究热度呈现上升态势。论文还对草地退化研究热点区域与草地退化区的关系了讨论,指出在两者在时间匹配、空间匹配和概念匹配上等方面存在差异。     

黄土高原不同生态类型NDVI时空变化及其对气候变化响应

了解植被的时空变化及其气候主控因子可为植被保护和恢复提供重要的理论依据。基于MOD13A1和气象数据,分析了黄土高原Normalized Difference Vegetation Index （NDVI）时空变化特征,探讨了NDVI对水热条件在不同时间尺度的响应特征。结果表明：黄土高原植被覆盖状态正在不断的改善,气候呈暖湿的发展趋势;83.77%的植被退化区（退化区面积占研究区总面积的5.79%）海拔<2000 m且退化类型以不显著减少为主,不同覆被类型的退化区海拔分布及退化比例差异明显,湿地的退化面积比最高（23.91%）、其次耕地（11.88%）。年尺度上,NDVI与降水呈正相关的面积高于气温,约75.06%的区域受水分条件控制;灌木地（海拔分布<2200 m）、耕地（<3000 m）、草地（<3000 m）和裸地（600~3700 m）等植被生长受水分条件影响;森林（<1000 m、1700~3700 m）和湿地（>2500 m）的植被生长受热量影响。月尺度上,黄土高原植被NDVI对热量响应以滞后1个月为主,不同植被对水热响应的滞后性差异明显,草地、湿地、耕地和裸地对热量响应以滞后1个月为主;森林和灌木地则表现水热同期的特征。伴随滞后时间的推移,水分主控面积逐渐降低,热量成为影响植被生长的主要因素,水热主控及响应滞后性分布受海拔影响明显。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗草地退化时空分布特征分析

本文以位于大兴安岭中山山地向科尔沁沙地过渡带的阿鲁科尔沁旗为研究对象,以1990年、2000年和2014年三期遥感影像数据为基础、结合阿鲁科尔沁旗统计年鉴、气象气候等资料,借助ENVI5.1和ARCGIS10.2软件,对阿鲁科尔沁旗草地退化现状特征、时空变化规律进行了研究,研究表明:2014年阿鲁科尔沁旗草地退化指数(GDI)为2.99,属于中度退化等级,研究区各个乡镇(苏木)草地退化指数(GDI)值在2.65~3.3之间,区域之间有一定的差异性,但整体上均处于中度退化的状态。草地退化状况空间分布特征为,南部和中南部地区草地退化较为严重,主要以中度退化草地为主,伴有重度退化草地;中部和中北部地势偏高的林牧区草地退化状况相对较轻,主要以轻度退化草地与中度退化草地相间分布,草地整体状况相对较好;最北端基本形成了无明显退化草地、轻度退化草地和中度退化草地相间分布的格局。     

生态技术评价平台与集成系统框架设计（英文）

在全球范围内生态退化问题形势日益严峻,同时也受到极大关注。从上世纪早期以来,美国、欧洲以及国内就开始采用生态技术开展生态系统的治理与修复,以减缓或解决已有生态退化问题。直到目前,还没有一个对现有生态技术的系统汇总和科学评价,也没有一个针对不同区域生态退化问题生态技术集成平台,阻碍了生态技术的推广和应用。本研究试图开发一个生态技术评价平台与集成系统来综合多源异构生态技术数据.该系统构建的关键技术是信息集成。本研究将以元数据仓储为核心,建立元数据引擎,实现对元数据和异构数据源的访问与集成,通过构建基于元数据的信息集成模式,解决信息在系统、语法、结构和语义四个层次的异构问题。本研究基于元数据和元模型集成模式,设计了生态技术评价平台与集成系统框架,集成生态技术库、生态评价模型库、生态评价参数库以及生态退化和生态技术的空间数据库,利用GIS技术开发生态技术评价平台与集成系统,实现全球与典型区生态退化查询与显示、生态技术查询与显示、生态技术评价、生态技术筛选等功能,实现全球和中国生态退化、生态技术评价和生态技术筛选的可视化,为政府决策和相关部门了解生态退化状况和生态技术实施效果提供有力支撑。     

气候变化及人为干扰对西藏地区草地退化的影响研究

随着草地保护政策的实施,气候及人为干扰对西藏地区草地退化的影响作用发生变化,明确草地退化的影响因素,评价草地保护政策对草地退化恢复的效用,是合理保护西藏地区草地生态平衡的基础。本文以西藏地区为研究区,基于1995—2015年GIMMS-NDVI及统计数据估测草地退化情况,并通过残差分析及回归分析评估了气候变化、人为干扰各自对草地退化的影响,确定出影响西藏地区草地退化的主要因素,并着重探究草地保护政策实施后,放牧干扰对于草地退化的影响情况变化。结果表明：① 1995—2015年西藏地区草地退化面积在908.52万~5207.06万hm²之间波动,整体呈先降后升,复降再升的反复变化过程,草地退化高值区域有由西北向东南方向转移的趋势。② 1995—2015年西藏地区草地区域气温上升显著,而降水方面未表现出明显的变化趋势,气候因素显著影响西藏草地退化区域面积占比为27.96%,温度主导草地退化的区域主要分布于藏南地区,降水主导草地退化的区域分布较为分散。③ 人为干扰对草地退化影响区域占比在2012年前后大体呈先减少后增加的趋势,放牧干扰在2012年后对草地退化影响减弱,表明草地保护政策有所成效,其中牧业县效果最为明显。④ 西藏地区草地退化的驱动因素以人为干扰作用为主,气候因素引起的草地退化较少,并且为恶化作用。     

草地退化遥感评价与监测研究进展

草地退化成为中国最主要的生态问题之一,研究其时空特征、影响以及驱动因子对退化草地治理和草地资源持续利用均有指导意义。从草地退化评价与监测研究的技术手段、基础、监测方法分类、常见的遥感分级指标及其局限性等方面的研究现状进行了综述,结果发现,目前草地退化遥感评价与监测工作中存在着草地退化与草地植被长势概念混淆、草地退化程度被"高估"、现有分级指标对某些特定的退化类型不敏感等问题,利用年降水量资料对植被覆盖度、地上生物量等现有分级指标进行校正,针对特定的退化类型,引入草地群落中退化指示植物的综合算术优势度、覆盖度的相对百分数等新的综合性分级指标并对其进行遥感反演是未来发展趋势,具有广阔的应用前景。     

半干旱区退化草地和农田下垫面近地面层微气象特征——以吉林省通榆为例

利用2003-2005年"通榆长期观测实验站"的近地面层气象要素和湍流观测资料,分析了吉林省通榆县半干旱区退化草地和农田下垫面的近地面层风速、温度和湿度变化规律;分别用梯度法和湍流法估算了退化草地和农田的地表动力学粗糙度(z0m),退化草地的z0m全年变化不大,而农田的z0m随着作物的生长有增加趋势;全年平均的z0m值,退化草地为0.003 4 m;农田生长季为0.054 m,非生长季为0.001 7 m.农田和退化草地下垫面的近中性整体输送系数Cd分别为(4.9±2.1)×10-3和(2.6±1.4)×10-3,Cb分别为(3.6±1.9)×10-3和(2.6±1.6)×10-3.     

三江源区草地生态系统综合评估指标体系

基于联合国新千年全球生态系统评估 (MA)概念框架,提出了系统完整的三江源区草地生态系统评估指标体系,包括生态系统结构、支持功能、调节功能和供给功能的4大类15个一级指标、75个二级指标。针对位于青藏高原东部江河源区的草地生态系统的区域特点和人类对其功能的需求分析 ,设计了以土地覆盖结构和草地退化结构为核心的生态系统结构指标群;以初级生产力为核心的支持功能指标群;以水、碳调节为核心的调节功能指标群,以及以水供给和草地承载力为核心的供给功能指标群。在该指标体系中,设计了草地退化遥感分类系统,以实现年代际时间尺度草地生态系统退化过程的动态分析评估;提出了退化草地态势遥感分类系统,以实现大型生态工程实施后年际时间尺度草地生态系统退化态势的分析和评估。     

青藏高原东部样带农牧民生计的多样化

随着草地退化和药材资源减少,青藏高原东部农牧民的生计受到了严重影响.农牧民如何利用生计资产实现生计多样化是该区域可持续发展面临的关键问题.实地调查采用PRA法,结合调查结果调整了生计资产评估指标,从样带尺度定量分析了高原东部高山峡谷区、山原区和高原区农牧民的生计资产现状、生计多样化特点和今后的生计策略.结果表明:①生计多样化是农牧民普遍采用的生计策略.高山峡谷区农牧民生计多样化水平较高,从事二三产业较多,普遍寻求发展型生计.而随着海拔升高,农牧民的生计多样化水平降低,从事的生计活动类型减少,发展型生计的比例也降低;②海拔较低的高山峡谷区和山原区,生计资产总值高,而海拔越高的高原区,生计资产总值较低,主要反映在人力资产和自然资产上;③居民所拥有的生计资产与生计多样化水平高度正相关;④农牧民近期仍基于生计资产改善生计策略;⑤高山峡谷区和山原区农牧民寻求发展型生计为高原区牧民提供了很好的借鉴.建议政府围绕生计多样化的制约因素进行投入,以提高牧民的能力,协助高原区牧民建立发展型生计.     

近30 年来青海三江源地区草地退化的时空特征

在20 世纪70 年代中后期MSS 图像、90 年代初期TM 图像和2004 年TM/ETM 图像支 持下, 通过三期遥感影像的直接对比分析, 获得了三江源地区草地退化空间数据集, 并在此 基础上分析了70 年代以来青海三江源地区草地退化的主要时空特征。结果表明: 三江源地区 草地退化是一个在空间格局上影响范围大, 在时间过程上持续时间长的连续变化过程。研究 发现, 三江源草地退化的格局在70 年代中后期已基本形成, 70 年代中后期至今, 草地的退 化过程一直在继续发生, 总体上不存在90 年代至今的草地退化急剧加强现象。草地退化的过 程在不同区域和地带有明显不同的表现, 如在湿润半湿润地带的草甸类草地上, 发生着草地 破碎化先导, 随后发生覆盖度持续降低, 最后形成黑土滩的退化过程; 在干旱、半干旱地带 的草原类草地上, 发生着覆盖度持续降低, 最后形成沙地和荒漠化草地的退化过程。三江源 地区草地退化具有明显的区域差异, 草地退化可以分为7 个区, 各区草地退化在类型、程度、 范围与时间过程方面具有明显不同的特点。     

基于ETM+影像的草地退化评价模型研究——以西藏自治区那曲县为例

在实地调查和样方测定基础上,选用建群种植株高度、草地植被盖度和草地生物量作为草地退化地面评价体系中的单一评价指标,并通过加权综合三个单一评价指标,构建草地退化地面综合评价指标;在分析退化草地光谱特征的基础上,从ETM+影像的波段数据中派生出草地退化的遥感评价指标。通过相关分析的方法,选出最能反映草地退化趋势、最适于用于线性拟合的地面评价指标（地面综合评价指标）和遥感评价指标（TM4/TM5）,采用线性回归技术构建草地退化遥感评价模型,并通过计算确定系数（R2）、均方根差（RMSE）和相对误差对模型精度做出评价。确定主要草地类型的不同退化等级标准,完成草地退化图的编制。通过分析草地退化地面评价指标与遥感评价指标之间的关系,探讨了西藏北部草地退化的遥感评价模型,为科学、快速评价草地退化提供一种新思路。