中国草原牧区和半牧区草畜平衡状况监测与评价

草原超载过牧是造成我国草原大面积退化、沙化的主要原因之一,草畜平衡监测、评价和管理是实现我国草原植被恢复和重建的关键,也是研究的热点和难点。本文采用遥感和地面调查相结合的方法从宏观上监测和评价了农业部认定的264个牧区和半牧区县的草畜平衡状况,主要结论如下:(1)2008年监测区平均草畜平衡指数为33.58%,总体处于超载状态;(2)120个牧区县草畜平衡指数为27.37%,144个半牧业县为42.07%,半牧区县是我国实行草畜平衡管理的重点和难点;(3)六大牧区中牧区县2008年超载程度排序为:甘肃>四川>新疆>青海>西藏>内蒙古,半牧区县超载程度排序为青海>西藏>内蒙古>新疆>四川>甘肃。本文所得结论可为我国草原资源管理和保护提供参考价值和借鉴意义。     

东北草原区产草量和载畜平衡的遥感估算

基于国内外相关研究进展,结合国家农业部草原遥感监测相关任务,依托大量的草原地面样方数据源,开展了东北草原区产草量和载畜平衡的遥感估算研究。主要结论有:(1)指数模型是进行草原区产草量遥感估算的优化模型,模型的估产精度达到80%以上;(2)2007年东北草原鲜产草量总计16916万吨,折合干草5094万吨;鲜重单产为4562kg/ha,折合成干重单产为1374kg/ha;(3)2007年东北草原区75%以上的牧区和半牧区县(旗)牲畜超载,牧区载畜平衡指标为32.23%,半牧区载畜平衡指标为48.51%。本文可为东北草原区的畜牧业发展规划提供科学依据。     

基于PRA方法的农户对干旱区草原生态保护政策的认知分析

自2000年以来,中国草原牧区实施的一系列草原建设和保护工程引起了草地利用方式和农牧民传统生产模式的改变。农牧户作为生产经营活动的直接参与者和草原生态保护政策的实施主体,其认知态度与行为选择将直接影响政策实施效果,对草原生态环境有着直接影响。以黑河上游肃南县干旱区草原为例,选取了自由放牧区、半农半牧区和舍饲养殖区三个不同类型牧区,采用参与式农户评估方法（PRA）,分析了农牧民对草原生态保护政策的认知情况和实施效果及其在当前政策背景下倾向性的草原放牧措施。结果表明：（1）相对宽松的草地资源约束使自由放牧区内农牧民的草原保护政策认知水平较高,58.1%的农牧户对季节性休牧和补贴数额有较高的认同度,但存在超载放牧现象。（2）半农半牧区和舍饲养殖区农牧民对草原保护政策的认知水平偏低,同时,舍饲养殖导致的生产成本上升使该趋势进一步加剧,71.7%的农牧户响应禁牧政策的积极性不高且认为禁牧补贴数额不合理。建议从增加非农就业机会、完善农村金融服务体系、细化草原补奖标准和调整草地资源约束的角度因地制宜采取配套措施,实现保护生态和农牧民增收双目标。     

中国草畜平衡状态时空演变指示的草地生态保护格局

中国草原牧区作为重要生态安全屏障和草地畜牧业生产基地,其草畜平衡状态直接影响草地退化与恢复,进而影响草地生态系统服务能力的强弱。本文分析了2000—2015年主要草原牧区草地植被覆盖、牧草供给、草畜平衡状态的时空变化特征,深入探讨草地退化与恢复及载畜压力下草地生态系统保护与恢复空间格局。结果表明：过去16年主要草原牧区草地面积净减少约163万hm²,6.7%的草地出现植被覆盖退化,而5.4%的草地呈现植被覆盖明显恢复。天然草地牧草供给量以增加为主,年增率约0.3 kg/hm²,然而其载畜压力亦持续增加,不考虑补饲的载畜压力指数高达3.8,除内蒙古东北部、青藏高原中部仍有载畜潜力,其余多处于超载状态;考虑实际冷季补饲的载畜压力指数约3.1,内蒙古中东部有所缓解;假设冷季全额补饲则载畜压力指数减至1.9,内蒙古、青藏高原等区域明显缓解。叠加上述数据,本文针对自然保护地、牧区、半农半牧区和农区等不同区域的草地生态保护格局,提出了平衡草地生态保护与畜牧生产利用的不同发展策略。     

《草原植被遥感监测》书评

正草原是中国面积最大的陆地生态系统,约占国土陆地面积的41.7%,是主要江河的发源地和水源涵养区,生态地位十分重要。草原还是牧区畜牧业发展的物质基础和牧民赖以生存的生产资料。由于人为活动增强和气候变化等影响,中国草原出现了不同程度的退化、沙化等现象。据农业部等部委调研显示:全国90%的可利用天然草原发生了不同程度的退化,产草量比20世纪80年代平均下降30%~50%。因此,及时、准确地获取     

基于MODIS与AMSR-E数据的中国6大牧区草原积雪遥感监测研究

内蒙古、新疆、西藏、青海、甘肃和四川的草原区这6大牧区是中国重要的畜牧业生产基地,也是雪灾频发的区域,及时、准确地获取6大牧区雪情时空特征对于防灾减灾,指导畜牧业生产有着重要的现实意义。光学遥感与微波遥感各具优缺点,综合运用MODIS和AMSR-E数据构建草原积雪遥感监测模型,以日为监测单元,以旬为多日合成时段,对中国6大牧区在2008年10月上旬至2009年3月下旬间的草原积雪覆盖范围进行监测,并对监测结果进行检验,以此说明MODIS与AMSR-E数据在雪灾监测方面协同监测的可行性,为其他雪盖遥感监测研究提供参考。     

沙漠研究

沙漠化及其防治S8122005032070草原沙漠化成因的探讨/王艳,杨剑虹∥草原与草坪.—2004(4).—28～32阐述了目前国内外对草原沙漠化形成原因的研究.我国草原面积占国土面积的30.2%,而全国草原沙化面积占草原总面积的35.6%,潜在沙漠化面积占46.7%.目前,草原沙漠化的成因可归纳为自然和人为两大因素.自然因素主要包括:1.气候干燥化加剧,为沙漠化的扩展创造了环境条件;2.大风频发,构成沙漠化扩展的重要动力;3.地表裸露面积大、组成物质松散、沙漠丰富,提供了沙漠扩展物源基础.人为因素主要包括超载放牧、盲目垦殖、樵采挖药、水资源利用不当、工…     

草原牧区旅游发展对牧户生计的影响 ——以内蒙古希拉穆仁草原为例

草原牧区旅游发展是牧区实现乡村振兴的重要引擎。以内蒙古希拉穆仁草原旅游地牧户为研究案例,分析草原牧区旅游发展对牧户生计的影响。研究结果：① 草原旅游使牧户生计模式分化为纯牧户、务工主导型、旅游主导型、旅游专营型,且呈现纯牧户向务工主导型牧户过度,务工主导型牧户向旅游主导型牧户过度,旅游主导型牧户向旅游专营型牧户过度的一般演替规律;② 草原旅游发展总体上提高了牧户的生计资本存量,但不同类型牧户生计资本存量具有显著差异,生计资本存量由高到低排序为：旅游专营型牧户、旅游主导型牧户、务工主导型牧户、纯牧户;③ 牧户参与草原旅游,准则层因子障碍度由大到小排序为：人力资本、金融资本、物质资本、社会资本、自然资本;障碍度指数前6位的指标层因子分别是：成人受教育程度、成人劳动力人数、借债情况、社团网络、生产生活设备、社会参与;④ 不 同类型牧户参与草原旅游发展的首要障碍因素不同,纯牧户是受教育程度,务工主导型牧户是家庭人均收入,旅游主导型与旅游专营型牧户是借债情况。     

近24年气温、降水对吉林省植被变化的影响

根据主要生态系统和植被类型,将吉林省分为半耕半牧区、农耕区和森林区3个研究区域.利用1982-2005年24 a的卫星遥感植被指数NDVI数据和同期气象站的气温、降水量观测数据,对吉林省的NDVI与气温、降水量进行了相关分析,探讨24 a来3个研究区域气候变化对植被的影响,分析气象因子对植被变化的驱动效应,研究植被变化的年代差异.结果表明①吉林省气温、降水量的年变异系数区域差异明显,半耕半牧区的年变异系数显著地大于森林区和农耕区;②森林区气温是影响NDVI变化的主要驱动因子,半耕半牧区NDVI变化对降水量更敏感,农耕区气温和降水量对NDVI变化的影响作用基本相同;③NDVI变化对降水量变化存在时滞,半耕半牧区最敏感,其次为农耕区、森林区,时间滞后大约为10 d;④24 a来3个区域植被覆盖都发生了不同程度的变化,半耕半牧区受气候变化影响显著,植被变异最大;⑤3个区域NDVI的年累计值均呈上升的变化趋势,无论是生长季的长度还是生长季的植物生物量((NDVI值的大小),20世纪90年代比80年代增长显著,主要表现为生长季春季提前和秋季推迟和植物生物量的增加,而2000-2005年的NDVI值较20世纪90年代仍有增加,但趋势减缓,只有森林区的生长季植物生物量在2000-2005年仍有明显增加.     

基于信息扩散理论的吉林省草原火灾风险评价

草原火灾影响我国牧区多发的自然灾害之一,每年都发生相当多的草原火灾,对牧区造成不同程度的财产损失和人员伤亡。利用信息扩散理论和风险分析理论对吉林省草原火灾进行了风险分析,解决了草原火灾小样本资料限制的问题。计算出吉林省草原火灾三个指标每年在各个水平下的发生概率,并得出了吉林省每年草原火灾过火面积和经济损失的风险值。通过研究发现,吉林省草原火灾每年发生5～20次的草原火灾概率较大;过火面积1 200 hm2左右的风险值最大;草原火灾造成的经济损失在15万元的风险值最大。对防灾减灾和草地保险具有重要意义。     

不同经济水平牧户草场植被特征比较

以内蒙古荒漠草原家庭牧场为研究尺度,比较分析了不同经济水平牧户草场的植物群落特征,结果表明:主要植物种群的高度、盖度、密度、地上生物量、重要值及群落多样性指数均呈现出不同程度的趋同性.从社会学角度分析表明,牧区牧户的经济收入与饲养牲畜头数呈高度正相关.不同经济水平牧户草畜平衡的调整和适应能力不同,低经济水平牧户一般牲畜头数少,草场相对可使用面积大,经营意识薄弱,草场经常被有意或无意占用;中等经济水平牧户扩大饲养规模的愿望最为强烈,并积极通过围封、租借草场等方式来保护自家草场和扩大牲畜数量;高经济水平牧户则普遍采取常年租借草场、走场、购买饲草料等措施,减缓对自己草场放牧压力,同时保持畜饲养规模的维持和扩大.牧户存在调整适应行为,并会基于自己的“草畜平衡标准”,根据经济条件、草场面积、牲畜数量和对草场状况、放牧超载及效益的认知,适时通过草场流转和输入外部资源等方式,转移放牧压力,致使不同牧户草场生态状况趋于一致.     

放牧梯度上草原植被土壤系统碳截存特征

放牧强度影响草原植被的固碳能力。本文以呼伦贝尔克鲁伦河流域的半干旱典型草原作为研究区域,开展不同放牧压力下异质性植被-土壤系统中碳截存的特征研究。研究发现:不同放牧梯度下,土壤有机质、地上生物量、地下生物量和土壤微生物生物量碳彼此之间呈一定的相关性。随着放牧强度的加剧及土层深度的加深,土壤碳截存量呈减少趋势。其中,土壤有机质的变化趋势与土壤碳截存量趋势相同;而土壤无机碳含量呈现逐渐增大的特征。过度放牧破坏了土壤的理化性质及土壤质量,加速了土壤有机质的损失。草原群落的根冠比也随着放牧强度的增大而增加。以土壤微生物生物量碳作为土壤固碳能力的指标,不同放牧强度下的草原群落土壤固碳能力为轻牧区>中牧区>重牧区。     

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。     

不同水平年塔里木河流域“四源一干”可承载灌溉面积研究

利用水量平衡原理,基于流域水资源量及水资源利用水平、灌溉定额等资料,计算探讨了塔里木河流域“四源一干”现状水平年（2010年）和规划水平年（2020年、2030年）可承载灌溉面积、不同来水频率下规划年灌溉面积超载和生态水保证情况。结果表明：（1）现状水平年,流域可承载灌溉面积为129.06×10⁴ hm²,除和田河流域外其它区域均超载,超载面积为41.7×10⁴ hm²。（2）2020年,25%来水频率下,除开都-孔雀河流域其他区域均不超载。在50%与75%来水频率下,流域规划灌溉面积超载较大,分别为10.21×10⁴ hm²与28.05×10⁴ hm²,管理部门应对规划方案进行科学论证。75%来水频率下,流域生态水保证率为76%,表明枯水期生态水供应存在压力。（3）2030年,25%来水频率下,除开都-孔雀河流域其他区域均不超载。在50%与75%来水频率下,流域规划灌溉面积超载较大,分别为7.06×10⁴ hm²与24.09×10⁴ hm²。75%来水频率下,流域生态水保证率为81%,表明枯水期生态水供应仍然存在压力。研究结果为流域水资源配置及区域可持续发展提供了重要数据支撑与理论依据。     

论我国草原牧区畜牧业与乡村发展

草原牧区是我国农业生产的一个特殊区域,其地理位置和自然条件赋予它独特的资源优势。然而,严重的草原荒漠化,致使本区生态环境恶化,社会经济发展受阻。在经济全球化和人地矛盾突出的新形势下,深入探讨我国草原牧区人与自然、经济与社会协调发展途径,势在必行。基于对草原牧区功能、现状与困境分析,提出了牧区畜牧业与乡村发展须依托本地自然、人力和文化资源优势。以市场培育、管理规范、人才培养和基础设施等政府政策服务系统建设为支撑,重点发展优质绿色畜牧业和草原生态旅游业两大支柱产业,并以此带动源头与下游产业发展,从而实现牧民增收、畜牧业增效和乡村持续发展的目标。     

资源环境承载能力预警的超载成因分析方法及应用

建立资源环境承载能力监测预警机制和对超载区域实行限制性措施是中央全面深化改革的一项重大任务,而超载成因分析既是资源环境承载能力监测预警技术方法的重要组成内容,也是制定超载区域限制性政策的基础。本文在搭建超载成因分析总体框架、阐述关键因素识别和成因分析方法的基础上,梳理总结了陆域/海域基础和专项评价结果以及综合预警超载成因分析的要点,进而在京津冀地区进行了实证应用。研究结果表明,导致京津冀地区资源环境超载的因素涉及自然、发展和管理各个类别,但关键因素的作用程度及其组合叠加状况在基础评价结果、专项评价结果和综合预警超载成因方面存在较大差异;水资源严重短缺、地形和气象等自然条件是导致超载的基础原因;人口和产业过度集聚以及低端产业、能源消费结构等发展类因素是超载的首要原因;内海净化能力差和海域生态退化、海岸开发强度大综合导致了海域生态环境超载;现行的资源环境管理政策尚不具备有效遏制和解决资源环境超载的能力。既有的超载成因分析框架、方法及要点可供各省、市、自治区开展资源环境承载能力监测预警借鉴。     

青海湖流域草地产草量与MODIS植被指数的相关性分析

借鉴国内外基于遥感手段监测植被的方法,利用MODIS-NDVI遥感影像数据,探讨如何对草地变化进行监测。提取青海湖流域典型草原遥感影像植被指数,并与野外调查获得的79个样方生物量数据进行对比分析,建立了多个回归模型用于研究植被指数与草地产草量的相关关系。结果表明,植被指数与草地产草量之间存在较好的相关性,但是不同的回归模型与草地产草量相关性程度存在一定的差别,非线性回归模型优于一元线性回归模型,该方法的提出有助于监测青海湖流域草地变化情况。     

论我国牧区气候与草原畜牧业的关系

本文以年湿润度0.6和≥0℃积温3000℃为界把我国牧区和农区分开。牧区集中了我国的干旱、半干旱和高寒地区,水、热、土的配合有较大缺陷,农业生产受到很大限制.草原畜牧业流动性大,牧草和家畜的适应性又比较广,并能利用多种多样的气候资源进行牧业生产。本文根据大量的草畜调研材料和气侯资料,论述了我国牧区形成的气候原因,草场类型、季节草场、产量和品质以及家畜活动、畜产品与气侯条件的关系,由此提出了我国草原畜牧业生产中的主要牧业气候问题和解决对策。     

新疆昌吉绿洲耕地适宜规模研究

干旱区内耕地急剧扩张导致水资源严重超载,进而引发一系列生态问题,因此对干旱区绿洲耕地适宜规模进行科学评估,将为干旱区农业可持续发展与生态保护提供重要参考。本文以水资源为约束条件,选择2000年、2005年、2010年、2015年和2018年5个研究时段,分别测算了适宜当地社会经济发展和生态环境需求的“三生”用水量;并基于绿洲水热平衡原理,耦合作物种植结构、不同生长期内的作物系数以及灌溉保障率、耕地覆膜等因素,构建了干旱区耕地水热平衡估算模型,探讨了不同情景下新疆昌吉州耕地适宜规模及其超载程度。结果表明,5个时段中,临界耕地适宜规模情景下的种植业可用水量由2000年的31.75亿m3波动下降至2018年的24.83亿m3,而最佳耕地适宜规模情景下则由27.63亿m3波动下降至21.10亿m3。棉花和小麦在当地种植业结构中占比之和由43.58%提高到2018年的59.08%,两种作物的低耗水特性使其种植占比的提高有利于当地种植业向耕地规模扩张的方向演进。各时段中,保障充分生态用水的最佳耕地适宜规模在28.93万~48.97万hm²间波动,而保障最低生态用水的临界耕地适宜规模在42.63万~67.83万hm²间波动。虽然两种用水情景下的适宜耕地规模波动变化,但耕地面积超载程度始终呈上升趋势,超载程度分别由2000年处于不超载水平的-55.15%和-39.41%提高到2018年的接近于严重超载级别的19.92%和远超严重超载级别的71.37%,表明当地耕地规模已明显呈现过度开发的趋势。     

基于MODIS的青海草地产草量变化遥感分析

青海省属于全国四大牧区之一，及时监测草地植被长势、准确估算牧草产量对青海牧区可持续发展与生态保护具有重要意义。草地产草量遥感估算主要基于植被指数与地面实测数据的统计关系，但是估算涉及植被指数、统计模型和建模指标等因素，不同组合建立的估算模型的精度不同。本文基于青海省MODIS数据与地面实测产草量数据，选择了6种植被指数（NDVI、EVI、RVI、DVI、RDVI、MSAVI）、5种统计模型（简单线性模型、二次多项式模型、幂函数模型、指数函数模型、对数函数模型）以及3种建模指标（植被指数年度最大值VI_max、植被指数生长季累积值VI_season-cum、植被指数年度累积值VI_annual-cum），研究不同组合下估算模型的精度差异，并从中选出最优产草量估算模型，用于估算青海省2015年和2016年的产草量。结果表明：（1）6种植被指数中，基于NDVI的产草量估算精度最高；非线性模型的估算精度高于线性模型，尤其是指数模型，适用于大多数草地类型产草量的估算；基于NDVI年度最大值的估算模型对大多数草地类型都具有最高的决定系数（R²）。（2）从干重来看，高产草量区（>1 200 kg·hm^-2）主要位于青海东部的高寒草原，中等产草量区（600~1 200 kg·hm^-2）位于青海南部和东部的高寒草原和禾草草原，低产草量区（<600 kg·hm^-2）位于青海西部和北部的高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和盐生草甸。（3）与2015年相比，2016年青海省干草总产量减少31.60×10⁴ t，减幅为1.36%。其中，禾草草原和高寒草甸的减产幅度最大，而荒漠草原和盐生草甸的产量则有所增加。本文可为草地产草量遥感估算的研究和实践提供参考。