内蒙古半干旱草原土壤－植被－大气相互作用综合研究

为深化对中纬度半干旱草原气候-生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识,一项名为“内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用(IMGRASS)”的基金重大项目于1997~2001年在内蒙古锡林郭勒草原执行。IMGRASS计划在1998年草原生长季节在所选定的以典型草原为主,包括草甸草原、稀疏沙地草原等在内的中尺度试验区开展了多点、多要素的综合观测。观测内容包括土壤、植被、大气的相关要素和发生于地-气界面的潜热、感热通量,还包括N2O,CH4,CO2等微量气体交换量、辐射与降水分布。除1998年中尺度观测试验外,1999~2001年在代表性地点进行了微量气体收支、遥感和沙尘天气相关的专项观测,结合草原站已进行的长期监测资料,分析气候-生态长期相互作用,特别是人类活动干预的影响。在分析观测结果的基础上,对该地区的气候-生态相互作用进行了数值模拟研究。文章简要介绍IMGRASS计划目标和初步成果,包括:计划目标与实验区背景;半干旱草原不同地表陆气相互作用特征;浑善达克沙地及其沙尘气溶胶特征;半干旱草原温室气体收支与碳循环测量分析;人类活动干预下半干旱草原生态退化与恢复演替规律;半干旱草原的遥感测量。     

基于Sentinel-1 SAR数据的锡林浩特市典型草原土壤水分反演

土壤水分是影响植被生长发育的重要因子,为快速、有效了解典型草原植被生长状况及评估草原干旱灾害,以Sentinel-1合成孔径雷达(SAR)数据和地面实测数据为基础,利用雷达后向散射系数快速监测和反演锡林浩特市典型草原土壤水分并与地面实测数据进行对比。结果表明:SAR后向散射系数与实测土壤含水量存在显著相关关系,相关系数R~2达0.8;在不同地面粗糙度条件下,雷达后向散射系数与实测土壤水分相关系数达0.9。说明利用Sentinel-1 SAR数据能够快速、准确地对研究区进行土壤水分动态监测,这也将可能成为一种新的典型草原干旱监测方法。     

抵御草原病虫害 内蒙古气象出新招

为有效解决日益猖厥的草原蝗灾危害,一套可提供草原蝗虫监测预测信息的服务系统———“草原蝗虫的气象遥感监测预测服务系统”日前通过了中国气象局组织的专家验收,草原蝗灾的监测预测乃至整个抵御草原病虫害工作有望得到实质性推动。近年来,蝗虫灾害在内蒙古草原持续爆发,不仅给生态环境造成重大影响,而且对国家正在实施的天然草原保护工程和环北京地区风沙源治理工程建设产生严重破坏。“草原蝗虫的气象遥感监测预测服务系统”是2004年由中国气象科学研究院主持,内蒙古自治区气象局参与、共同承担的国家科技部社会公益研究专项。此项目结…     

内蒙古典型草原区域Palmer气象干旱指数适用性分析

本研究选取我国内蒙古典型草原下垫面区域,进行PDSI在半干旱半湿润典型草原下垫面下的适用性分析。从各单点PDSI结果与区域平均PDSI的相关性结果以及PDSI与降水距平百分率、标准化降水蒸散指数、归一化植被指数以及实际干旱记载对比分析可以看出,PDSI结果与其余各干旱指标对比分析结果无论在时间趋势的一致性还是空间分布的吻合程度方面均很好的对应,说明PDSI在典型草原下垫面区域具有较好适用性,能很好反映此类下垫面状况下的干湿状况;同时,PDSI在指示频繁交替的旱涝时存在时间滞后性。研究结果可为PDSI在类似区域的精细化应用及在其余下垫面状况下的适用性分析提供参考。     

基于MODIS NDVI和气候信息的草原植被变化监测

对植被的动态监测可以从一定程度上反映气候变化趋势。该文利用2000—2005年MODIS NDVI数据对锡林郭勒盟典型草原植被变化进行动态监测,在此基础上,以降水量、水汽压、平均气温、最高气温、最低气温、日照时数作为气候指标,分析锡林郭勒盟典型草原和荒漠草原MODIS NDVI与同期及前期气候因子的相关性,探讨草原植被变化的气候驱动因子。结果表明:2000—2005年锡林郭勒盟植被改善面积大于退化面积,植被退化面积最大的区域为荒漠草原,占全盟面积的12.84%,植被改善面积最大的区域为典型草原,占全盟面积29.09%。4类草原改善趋势由强到弱的顺序为草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原。对于典型草原,其NDVI与最高气温关系最密切,其次为水汽压;对于荒漠草原,其NDVI与最高气温关系最为密切,其次为最低气温。此外,NDVI对气候因子的响应表现出明显的时滞效应。     

内蒙古半干旱草原土壤—植被—大气相互作用——科学问题与实验计划概述

“内蒙古半干旱草原土壤－植被－大气相互作用（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＳｅｍｉ－ＡｒｉｄＧｒａｓｌａｎｄＳｏｉｌ－Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ－ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＳｕｒｆａｃｅＳｔｕｄｙ,ＩＭＧＲＡＳＳ）”是国家自然科学基金委在“九五”期间支持的跨学部重大项目。该项目是全球变化研究的一个重要组成部分,主要着眼于具有全球代表性的温带半干旱草原区域中土壤－植被－大气相互作用的过程与参数化方案研究,理解在人类活动逐步增强背景下气候变化对草原生态的作用与反馈,定量了解中纬半干旱草原在温室气体排放与生物地球化学循环中的作用,发展利用卫星定量遥感陆气相互作用的反演方法与集成。这一项目将由一项中尺度综合观测和几项研究课题构成,希望成为我国对全球变化研究的新的独特贡献,亦为温带半干旱草原可持续发展提供进一步的对策依据。本文简要介绍ＩＭＧＲＡＳＳ项目的科学问题与实验计划。     

黑龙江省西部草原生态恶化原因及挽救措施探讨

草原生态是指草原生物群体与其环境的关系,草原生态恶化受其自然因素和人为因素双重影响。本文立足引起人们关注草原的未来,采取相应的措施,挽救草原生态恶化,保护良好的生态环境。     

土壤水分条件对内蒙古典型草原水汽和二氧化碳通量的影响研究

本文基于2007年和2008年生长季内蒙古羊草和大针茅草原湍流观测资料,分析了两种典型草原下垫面生长季的不同土壤水分条件下水汽和二氧化碳通量交换特征及其控制因子。主要结果如下:（1）在植被生长峰值期,日尺度上,干旱条件下土壤湿度是潜热通量的主要控制因子,而土壤水分条件较好时潜热通量主要受净辐射控制。（2）与大针茅草原相比,羊草草原叶面积指数较大,水分条件较好时,其潜热通量平均值更大,CO₂吸收能力更强,吸收CO₂更多;但在土壤水分胁迫出现时,羊草草原叶面的气孔闭合度急剧增加,大针茅草原的潜热通量、和CO₂吸收反而更大,表现出更为耐旱的植被特性。（3）地表导度可以用来解释土壤水分条件对羊草和大针茅草原碳水通量的影响。     

锡盟草原生态系统退化探析

锡盟草原的退化对生态环境的影响越来越大,也越来越受到人们的关注。文章针对锡盟草原生态系统的退化现状,从气候和人为因素两方面分析了锡盟草原生态系统退化原因,提出了退化草原生态系统的恢复措施。     

内蒙古草原火灾损失评估方法研究

文章利用环境减灾卫星资料与地面调查相结合的方法,以2012年锡林郭勒盟一起特大草原火灾为例,精确界定草原火灾的过火面积;运用价值评估和价值替代法,建立草原火灾直接和间接经济损失评估方法,全面评估草原火灾造成的损失以及对环境的危害程度,为草原火灾后的恢复生产提供决策依据。     

锡林郭勒盟草原火险气象等级预报方法的研究

依据国家草原火险等级划分标准,针对锡林郭勒盟的具体情况对指标体系进行逐月调整,运用多个气象因子和综合因子之间相关来确定草原火险天气等级标准,建立草原火险气象等级预报方程,并开发研制了草原火险气象等级预报服务系统,经过近1年的试运行,能够对草原火险天气进行很好的预报预测,同时指导草原火险的遥感监测业务.     

生长旺盛期呼伦贝尔草甸草原生态系统呼吸与CH_4吸收通量的日变化研究

利用静态箱法于2011年结实期和2012年开花期与结实期分别对不同人类活动(自由放牧和刈割)影响下的呼伦贝尔草甸草原及相应的封育草原的CH4通量和植物土壤系统呼吸作用排放的CO2通量进行野外定位观测研究。结果表明:呼伦贝尔草甸草原(放牧和刈割及其对应的封育样地)均表现为CH4的汇,3个观测时期汇强的变化范围为:-23.98±6.40~-95.96±28.57μg Cm-2 h-1。呼伦贝尔草甸草原CH4通量的日变化对温度的响应较为复杂。不同时期呼伦贝尔草甸草原的植物土壤系统呼吸速率的日变化存在差异,水分和温度的共同影响造成2012年结实期日均CO2排放量低于2011年结实期。放牧对呼伦贝尔草甸草原CH4吸收通量的日变化模式的影响较小,但在2011年结实期和2012年开花期促进了CH4日均通量(促进幅度12.05%~93.35%),2012年结实期放牧降低了CH4日均通量(降低幅度23.32%~30.43%);刈割降低CH4吸收日均通量11.55%~60.62%。呼伦贝尔草甸草原日均累计碳排放量中CH4所占比例为0.35%~2.62%,而放牧和刈割行为对呼伦贝尔草甸草原的日均累计碳排放的影响结果在不同物候期以及不同植被群落类型均有不同。     

不同草原类型天然牧草生长发育气象条件分析

通过对内蒙古草原3种不同草原类型,牧草生长发育过程和气象条件关系的分析研究,得出:主要牧草各发育期所需≥0℃积温变幅值和天然牧草各生育期所需热量;牧草返青与黄枯期主要取决于温度状况,而与水分关系较小;利用前10天的平均气温可以判断某生长期的发育进程;牧草对水分的需求主要体现在生长盛期,在典型草原和荒漠区更为明显,适当的干旱可使牧草有早熟现象;牧草的产量主要取决于水热搭配状况,通常情况下水分是典型草原与荒漠草原牧草产量的限制因子,热量可成为草甸草原的限制因子。旬降水量草甸草原达40mm、典型草原达30mm、草原化荒漠达10mm,产量有明显增加。     

近40年甘南草原生命地带偏移趋势及干湿变化

利用Holdridge生命地带系统对1971—2010年甘南草原的Holdridge生命地带偏移趋势及干湿变化进行分析,发现甘南草原目前仍属于青藏高原高寒植被地区的亚高山高寒草甸生命地带,但由于甘南草原生物温度明显升高,甘南草原南部和北部降水量呈现不同的变化趋势,位于青藏高原边坡地带的甘南草原的Holdridge生命地带距平均中心的偏移趋势逐年增大,甘南草原生态系统的稳定性在减弱;甘南草原潜在蒸散率以0.02/10 a~0.03/10 a趋势上升,其中以玛曲上升最明显,达0.03/10 a;20世纪90年代后,甘南草原呈明显的暖干化趋势,其中以位于南部的碌曲、玛曲变化最为明显,碌曲已由极湿润区转变为湿润区;玛曲有从极湿润区向湿润区过渡的趋势。影响甘南草原潜在蒸散率上升的主要气候因子是温度,其次为降水和空气湿度,温度上升是甘南草原暖干化的主要原因。     

深化改革更新观念持之以恒提高牧业气象服务水平

锡林郭勒盟面积２０．３万ｋｍ２,其中草地占９７．２％,牲畜头数已连续８年达１千万头（只）,草原畜牧业是当地的主要经济。由于草原畜牧业生产是在露天条件下进行的,整个生产过程均受到气象条件的影响和制约。锡盟属气象灾害多发地区。在近５０年中,全盟牲畜头数４...     

人类的脆弱性和气候的脆弱性——内蒙古草原考察后的几点思索

20 0 1年 6月中旬笔者去呼和浩特开生态研讨会 ,和同仁们进行了一次内蒙古中部草原考察。平生第一次到草原 ,这次算是领略到草原的风光 ,很有感触。我们的考察路线是 ,呼和浩特—二连浩特—锡林浩特—北京 ,穿越整个内蒙古中部 ,行程 15 0 0多公里。一路上除了在城镇周围见到些树和绿色外 ,行程上百公里没有见到一片绿地 ,当时正值少雨干旱 ,大片的草原都是茫茫的沙地 ,赤地千里 ,一片荒凉 ,成群瘦弱的牛羊 ,在荒地里吃力地扯啃着被沙掩埋的草根 ,还不时见到死去的牛羊。据说牧民从来不食用冻死和饿死的牛羊 ,以表示对弱小生灵的安慰。我想…     

人为干扰对典型草原地上生物量的影响

为了研究人为干扰对典型草原地上生物量的影响，通过对不同禁牧时期的草地与自由放牧草地的对比试验研究，结果表明：1987年禁牧的草原的地上生物量为最高，其次是1997年禁牧草原,再次是2003年禁牧草原，自由放牧草原为最低，它们的值分别为 168.61g ? m².100.05g?m²、86.92g?m²,50.21g?m²。人为干扰对草原植被的盖度、地上生物量有十分显箸的影响。不同程度的人为干扰对草原的地上生物量影响不同?春季禁牧有利于草原植被的可持续利用。     

气象灾害与锡林郭勒草原退化

对锡林郭勒草原退化的研究表明，除了人为干扰因素外，气象灾害也是造成草原退化的重要因素，研究气象灾害及其发生规律与草原退化的关系，对遏制和御防草原生态系统退化，防灾减灾，恢复草原原生植被有着重要意义，利用1953—2005年气象资料和2002—2005年生态气候监测资料，采用气候相似分区计算和分析干旱发生规律及演变趋势；对沙尘暴的发生强度和分布规律也做了深入研究。由于气象灾害日趋加重，草地植被不断退化，气象灾害与草原退化相互间的影响越来越大，气象灾害加速了草原退化进程，而草原退化使自然灾害更加频繁，造成的损失更加严重。治理草原生态环境，御防和减少气象灾害，是草原生态系统可持续发展的迫切需要。     

中国半干旱区草甸草原和典型草原碳通量日变化特征

半干旱草原碳收支对陆地生态系统碳源汇功能变化具有重要影响。本文基于通榆草甸草原站2011～2017年和毛登典型草原站2013~2017年涡动相关法观测数据,分析了生长季碳通量日变化特征,研究了碳通量日变化过程对主要环境因子的响应。结果表明:两处草原7月碳吸收活动最强,草甸草原生长季各月总初级生产力（gross primary production, GPP）、生态系统呼吸（ecosystem respiration, R_e）和净碳交换量（net ecosystem exchange, NEE）的峰值均高于典型草原。NEE的日变化以单峰型为主,但7月、8月饱和水汽压差较高时,GPP在正午前后降低,引起NEE的双峰型日变化。光合有效辐射是草甸草原NEE日变化的主导因子,而在典型草原,浅层土壤含水量（5 cm）也主导了NEE日变化。水分亏缺使草原碳交换速率显著降低,草甸草原固碳速率对水分亏缺的敏感性强于典型草原。同时,水分亏缺也改变了GPP、R_e和NEE对温度和光合有效辐射的响应关系。     

论适应不同气候发展草原畜牧业的战略布局问题

探索畜牧业生产的自然规律和经济规律,对发展畜牧业生产具有重要意义。本文从气候角度对我国草原畜牧业的发展提出以下五点意见,供发展畜牧业生产和科学养畜作依据。一、合理利用气候资源,发展草原季节畜牧业