Livestock-carrying capacity and overgrazing status of alpine grassland in the Three-RiverHeadwaters region,China简

The Three-River Headwaters region in China is an ecological barrier providing en- vironmental protection and regional sustainable development for the mid-stream and down- stream areas, which also plays an important role in animal husbandry in China. This study estimated the grassland yield in the Three-River Headwaters region based on MODIS NPP data, and calculated the proper livestock-carrying capacity of the grassland. We analyzed the overgrazing number and its spatial distribution characteristics through data comparison be- tween actual and proper livestock-carrying capacity. The results showed the following： （1） total grassland yield （hay） in the Three-River Headwaters region was 10.96 million tons in 2010 with an average grassland yield of 465.70 kg/hm2 （the spatial distribution presents a decreasing trend from the east and southeast to the west and northwest in turn）; （2） the proper livestock-carrying capacity in the Three-River Headwaters region is 12.19 million sheep units （hereafter described as ＂SU＂）, and the average stocking capacity is 51.27 SU [the proper carrying capacity is above 100 SU/km2 in the eastern counties, 60 SU/km2 in the cen- tral counties （except Madoi County）, and 30 SU/km2 in the western counties]; and （3） total overgrazing number was 6.52 million SU in the Three-River Headwaters region in 2010, with an average overgrazing ratio of 67.88% and an average overgrazing number of 27.43 SU/km2 A higher overgrazing ratio occurred in Tongde, Xinghai, Yushu, Henan and Z~kog. There was no overgrazing in Zhiduo, Tanggula Township and Darlag, Qumerleb and Madoi. The re- mainder of the counties had varying degrees of overgrazing.     

三江源区植被NDVI对区域气候的时滞效应分析

以三江源区为研究区,主要利用一元线性趋势法和简单相关分析法分析了源区1982~2004年生长季累积NDVI的时间序列变化特征及其与气温、降雨、光照时间、风速、地表温度这些气候因子之间的相关性,从月尺度上研究了三江源区植被NDVI对气候因子响应的滞后性特征。最后表明,生长季累积NDVI对气温的滞后期为1个月,对风速的滞后期为2个月,对地表温度的滞后期为4个月,而对降雨量和日照时数不存在滞后响应或者滞后期小于1个月。     

三江源区植被 NDVI 对区域气候的时滞效应分析

以三江源区为研究区,主要利用一元线性趋势法和简单相关分析法分析了源区1982～2004年生长季累积NDVI的时间序列变化特征及其与气温、降雨、光照时间、风速、地表温度这些气候因子之间的相关性,从月尺度上研究了三江源区植被NDVI对气候因子响应的滞后性特征。最后表明,生长季累积NDVI对气温的滞后期为1个月,对风速的滞后期为2个月,对地表温度的滞后期为4个月,而对降雨量和日照时数不存在滞后响应或者滞后期小于1个月。     

生态旅游发展模式演变下三江源国家公园居民生计韧性分析

通过构建生计韧性框架,运用三江源国家公园黄河源园区24位居民生计变化情况的半结构化访谈资料,采用三级编码的方法,分析了在现行生态旅游发展模式下影响国家公园居民生计韧性的因素及促进其生计韧性提升的策略。结果发现：生态旅游发展演变过程中居民生计韧性变化显著,多样化生计组合方式有望提高其生计韧性水平;物质资本增加、自组织能力增强、居民认知明确和态度积极是国家公园居民生计韧性的主要驱动因素,游客量减少、生态旅游经营和管理不完善、金融资本不足、学习能力较弱和生计缺乏多样性成为主要制约因素;生计韧性受到旅游发展环境变化、缓冲和适应能力变化两条路径影响,二者的协同发展可以有效提升居民生计韧性水平。     

气候变化和人类活动对三江源地区植被生产力的影响

利用三江源区1982-2013年18个气象台站地面观测资料、GIMMS和MODIS两个卫星源的遥感监测值,以NDVI值和周广胜模型分别计算植被生产力和气候生产力,将植被生产力与气候生产力的差值定义为人类活动影响。在分析该区域植被生产力和气候生产力变化趋势的基础上,通过分离气候变化和人类活动对植被生产力的影响,从而定量评估两者的影响大小,研究结果表明：（1）在气候变化和人类活动的叠加作用下,三江源地区植被生产力、气候生产力和人类活动影响均趋于好转,平均每10a分别增加179kg·hm^-2、154kg ·hm^-2和24kg·hm^-2;（2）气候变化是影响植被生产力的决定性因素,但人类活动在一定程度上加快了其变化速率,尤其是进入21世纪以来人类活动正面影响较为明显,气候变化和人类活动对植被生产力的贡献率分别为87%和13%。     

Simulation of Effects of Grassland Degradation on Regional Climate over Sanjiangyuan Region in Qinghai-Tibet Plateau

Regional climate model （RegCM3） was applied to explore the possible effects of land use changes （e.g., grassland degradation in this study） on local and regional climate over the Sanjiangyuan region in the Qinghai-Tibet Plateau. Two multiyear （1991-1999） numerical simulation experiments were conducted： one was a control experiment with current land use and the other was a desertification experiment with potential grassland degradation. Preliminary analysis indicated that RegCM3 is appropriate for simulating land- climate interactions, as the patterns of the simulated surface air temperature, the summer precipitation, and the geopotential height fields are consistent with the observed values. The desertification over the Sanjiangyuan region will cause different climate effects in different regions depending on the surrounding environment and climate characteristics. The area with obvious change in surface air temperature inducing by grassland degradation over the Sanjiangyuan region is located in the Qinghai-Tibet Plateau. A winter surface air temperature drop and the other seasons＇ surface air temperature increase will be observed over the Qinghai-Tibet Plateau based on two numerical simulation experiments. Surface air temperature changes in spring are the largest （0.46℃）, and in winter are the smallest （smaller than 0.03℃）, indicating an increasing mean annual surface air temperature over the Qinghai-Tibet Plateau. Surface air temperature changes will be smaller and more complex over the surrounding region, with minor winter changes for the regions just outside the plateau and notable summer changes over the north of the Yangtze River. The reinforced summer heat source in the plateau will lead to an intensification of heat low, causing the West Pacific subtropical high to retreat eastward. This will be followed by a decrease of precipitation in summer. The plateau＇s climate tends to become warm and dry due to the grassland degradation over the Sanjiangyuan region.     

“三江源”气候变化及其对湿地影响的研究综述

三江源地区位于我国青藏高原腹地,该地区的湿地分布和生态环境变化受到长期的气候变化的深刻影响。有关研究结果表明,近40年来,三江源地区平均气温呈上升趋势,同时降水量逐年减少,冰川、雪山逐年萎缩,直接影响“三江源”地区的湖泊和湿地的水源补给,出现了草场退化、湖泊萎缩、河流流量减少、土壤沙化和水土流失等生态环境问题。在综述三江源地区近几十年来气候变化、湿地变化及其相互影响的研究成果的基础上,提出气候变化对三江源地区湿地影响定量化研究的主要思路和技术建议。     

“三江源”地区未来气候变化的模拟分析

利用ECMWF1979~1993年的再分析数据(ERA15)作为边界条件,驱动区域气候模式系统PRE-CIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)模拟"三江源"地区的月均降水与台站实际观测资料进行的对比表明,PRECIS模拟的降水值偏大,但总体上能够模拟出降水的季节变化特征。气候基准时段(1961~1990年)的模拟结果与同期观测资料的对比分析表明,PRECIS能够模拟出"三江源"地区降水的季节分布特征和空间差异,但模拟值总体偏大。相对于气候基准时段,SRESA2、B2情景下2071~2100年(2080s时段)"三江源"地区增温明显,两种情景下年均升温分别可达4℃和2.8℃,降水略有增加;冬季升温幅度最大,分别可达4.4℃和3.2℃,降水增加的比例也最大;夏季"三江源"地区的升温达到4.2℃和3℃以上,但有些地区的降水呈减少趋势。夏季降水量的减少和气温的升高会加剧"三江源"地区气候变干的趋势,导致源区水源补给不足。应当采取切实可行的措施保护江河源区的自然生态系统,避免源区气候环境的进一步恶化。     

青藏高原三江源地区近60a气候与极端气候变化特征分析

青藏高原三江源地区正在面临着以"变暖变湿"为主的气候变化，是气候变化的显著区与敏感区。基于中国气象局位于三江源地区20个地面台站的气温、降水数据以及HadCRUT4（Climatic Research Unit land-surface air temperature-4 dataset and the Hadley Centre sea-surface temperature dataset，Hadley Centre，UK）气温、PREC（Precipitation Reconstruction，National Oceanic and Atmospheric Administration，USA）降水资料，从气候要素空间格局、极端气候指标以及区域-全球平均多年变化对比等3个方面系统总结了三江源地区1961-2019年气候和极端气候变化的特征。结果显示，三江源区域在过去近60 a里平均增暖速率为0.37℃/（10 a），是全球平均水平（0.16℃/（10 a））的2倍以上，同时大幅高于全球同纬度（0.19℃/（10 a））及中国区域（0.28℃/（10 a））。在全球变暖背景下，三江源地区大部分极端气候指标上升，其中以夜间最低气温的上升（0.55℃/（10 a））最为显著，且极端高温事件的出现频率上升，区域日温差减小、气温变化极端性增强。三江源近60 a温湿气候态的空间格局为沿西北-东南方向的正温湿梯度，其变化趋势存在自西向东速率上升的暖湿化空间分异特征。本文的研究结论进一步揭示了三江源地区近60 a气候变化与极端气候的时空格局，为三江源地区气候系统和生态系统的脆弱性研究以及未来气候变化预估提供了科学依据，同时也为气候变化敏感的高寒地区对全球变暖的响应研究提供了对比案例。     

三江源地区人工增雨气象条件分析

本文针对三江源地区生态环境恶化的状况,从气象学角度出发,着眼于云及降水特征,天气条件、水汽条件等多个方面,利用气象部门多年观测资料,较为详细地分析了在三江源地区开展人工增雨的有利气象条件。