藏北地区草地退化的时空分布特征

1 Introduction Commonly known as the “Weather System Sensitive Spot”, “Watertower of China” and “Rivershed”, the Naqu Prefecture of Northern Tibet is the source region of such major rivers as the Yangtze, the Nujiang and the Lancang in China (Gansu     

黄河源地区草地退化空间特征

There are about 400 million hm2 of grassland in China, which account for 13% of the grassland in the world and 41% of the total land area of China. It is the biggest terrestrial ecosystem in China (Liu et al., 2003). Due to impacts of global change and ec…     

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     

恢复草地和退化草地土壤微生物类群数量的分布特征

内蒙古鄂尔多斯皇甫川流域恢复草地和退化草地土壤微生物类群数量分布特征的研究结果表明: 恢复草地和退化草地土壤微生物各类群数量是, 好气性细菌>放线菌>芽孢型细菌>真菌; 0~10cm的微生物总数超过其他土层, 其垂直分布的基本趋势是0~10cm>10~20cm>20~30cm>30~40cm>40~50cm; 微生物各类群中, 细菌是最多的一个类群, 这一结果取决于好气性细菌的数量; 恢复草地各土层中的土壤微生物类群数量均高于退化草地; 在恢复草地的土壤微生物数量中, 好气性细菌, 芽孢型细菌, 放线菌, 真菌为秋季大于夏季; 土壤微生物数量与土壤肥力有着密切的关系, 恢复草地是防止皇甫川流域草地退化, 提高土壤质量, 保护生态环境的重要措施。     

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。     

藏北高寒草地土壤冻融循环过程及水热分布特征

利用活动层土壤剖面的温度、水分观测资料,系统研究了藏北高寒草地多年冻土活动层土壤的冻融过程及其水热分布特征。研究表明:1.土壤剖面温度随气温发生周期性波动,具有明显的滞后效应,且随深度增加变幅减小;2.土壤剖面完全冻结天数为109~123 d,日冻融循环主要发生在表层(0~10 cm)土层中,冻融过程可分为不稳定冻结期、完全冻结期、不稳定消融期、和消融期4个阶段;3.受冻融作用影响,土壤含水量呈现"凹"型变化,变化趋势与土壤温度有较好的一致性;4.冻融作用有利于维持藏北高寒草地土壤水分,在季节转换,生态系统碳、氮循环中具有重要作用。     

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。     

基于卫星遥感信息的吉林省西部草地退化分析

利用 1996年和 1986年秋季陆地卫星TM数据 ,将计算机监督分类与非监督分类识别方法结合应用进行草地的解译 ,改进算法 ,改善遥感图像的识别精度。试验研究结果表明 :吉林省西部草原生态环境在恶化 ,草地面积平均每年减少 4.5× 10 4hm2 ,草地退化严重 ,退化草地面积已占草地总面积的 81.1%,而且退化程度也在加重 ,中、重度退化草地比例明显提高 ,草地退化呈发展的趋势。     

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。     

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。     

Grassland degradation in Northern Tibet based on remote sensing data

This study selected vegetation cover as the main evaluation index, calculated the grassland degradation index (GDI) and established the remote sensing monitoring and evaluation system for grassland degradation in Northern Tibet, according to the National Standard (GB19377-2003), based on the remote sensing data such as NDVI data derived from NOAA/AVHRR with a spatial resolution of 8 km of 1981-2000, from SPOT/VGT with a spatial resolution of 1 km of 2001 and from MODIS with a spatial resolution of 0.25 km of 2002-2004 respectively in this area, in combination with the actual condition of grassland degradation. The grassland degradation processes and their responses to climate change during 1981-2004 were discussed and analyzed in this paper. The result indicated that grassland degradation in Northern Tibet is very serious, and the mean value of GDI in recent 20 years is 2.54 which belongs to the serious degradation grade. From 1981 to 2004, the GDI fluctuated distinctly with great interannual variations in the proportion of degradation degree and GDI but the general tendency turned to severe-grade during this period with the grassland degradation grade changed from light degraded to serious degraded in Northern Tibet. The extremely serious degraded and serious degraded grassland occupied 1.7% and 8.0% of the study area, the moderate and light degraded grassland accounted for 13.2% and 27.9% respectively, and un-degraded grassland occupied 49.2% of the total grassland area in 2004. The grassland degradation was serious, especially in the conjunctive area of Naqu, Biru and Jiali counties, the headstream of the Yangtze River lying in the Galadandong snow mountain and glaciers, the area along the Qinghai-Tibet highway and railway, and areas around the Tanggula and Nianqingtanggula snow mountains and glaciers. So the snow mountains and glaciers as well as their adjacent areas in Northern Tibet were sensitive to climate change and the areas along the vital communication line with frequent human activities experienced relatively serious grassland degradation.     

西藏NPP时空格局与气候因子的关系

根据2000-2012年1 km MOD17A3 NPP遥感数据和气温、降水等气象资料,在GIS支撑下,结合多种统计计算方法,对西藏NPP时空格局与气候因子的关系进行研究。结果表明:2000-2012年间西藏陆地植被的NPP为119.3～148.4 g·m^-2·a^-1,平均为135.2 g·m^-2·a^-1;近年来西藏NPP呈不显著上升趋势,NPP总体上由东南向西北逐渐变小。13年来西藏NPP在总体不变(面积占61.11%)的基础上略有增加(面积占10.7%);不同植被类型中阔叶林的NPP最大,为1 185.2～1 430.2 g·m^-2·a^-1,其次是混交林,为535.1～741.2 g·m^-2·a^-1,其后依次是稀树草原、针叶林、农用地、草地和灌丛;西藏NPP与气温、降水因子分别有较好的正、负相关性。所有植被类型都与年均气温呈正相关,其中草地的NPP与年均气温的相关系数达0.88,其次是针叶林为0.76,相关性最差为热带稀树草原0.13;与年降水量的相关性,除了热带稀树草原正相关(0.26),其余都负相关,草地、针叶林的相关系数分别为-0.79、-0.73。     

革吉县草地资源类型、生态地理分布与现状

通过对革吉县草地资源的类型、生态地理分布与退化现状及形成原因的分析,提出了革吉县草地资源的建设与恢复与保护对策,对进一步促进革吉县社会经济可持续发展与西藏生态环境建设都具有极其重要的现实意义。     

基于NDVI的西藏自治区草地退化评价模型

本文选择草地退化三个主要的表征因子草地盖度、牧草生物量和牧草植株高度来反映草地“量”的退化程度,并运用因子分析的方法算出各个表征因子的权重,加权求和得出草地综合评价指数。最后根据NDVI与草地综合评价指数建立草地退化评价模型,为草地退化的遥感宏观评价提供了一种新方法。     

Satellite dataset analysis of recent vegetation variation in Tibet region

This research investigates the recent distribution variation trends of vegetation in the Tibet region using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data from 2000 to 2007. It also discusses the causes of vegetation degradation in typical regions (such as Nagqu) based on climatic conditions, human activity, and other influencing factors. Results show that the areas with the best vegetation cover are in Nyingchi and the southern part of Shannan, followed by Chamdo, the Lhasa area, and the eastern part of Nagqu. Vegetation in various regions exhibits significant seasonal differences. The vegetation status has improved in some parts of the Tibet region in the past few years, while the areas with the most serious degradation are in the middle and southern parts of the Nagqu region. On average, distinct vegetation degradation occurred between 2003 and 2006 in the whole Tibet region but vegetation has been increasing since 2006. The vegetation cover in summer basically determines the annual vegetation status. An increase in precipitation and decrease in wind speed generally corresponds to an increase in vegetation cover. The reverse is also true: a decrease in precipitation and increase in wind speed correspond to the decrease in vegetation cover. NDVI is thus positively related to temperature and precipitation but has a negative relation with wind speed. Increasing temperature and decreasing precipitation have led to the present vegetation degradation in Nagqu, and vegetation in all of these regions has been affected by growth of human population, intensified urbanization, livestock overgrazing leading to the proliferation of noxious plants, extraction of underground minerals and alluvial gold, extensive harvesting of traditional Chinese medicinal plants [e.g., Cordyceps sinensis, Caladium spp., and saffron crocus (Crocus sativus)], and serious rodent and other pest damage.     

中国日降水量小于不同阈值日数时空分布特征

利用中国672 个站点1951-2010 年的逐日降水资料,系统分析了全国各地日降水量小于0.1 mm、1 mm、5 mm和10 mm不同阈值的日数、平均持续日数、最长持续日数和持续10 天以上过程出现频次等要素的时空分布特征,并分别选择齐齐哈尔、乌鲁木齐、北京、昆明、常德、南京、汕头和海口8 个代表站点,分析了各变量的历史演变趋势。结果表明,全国日降水量小于0.1 mm、1 mm、5 mm和10 mm日数、平均持续日数、平均最长持续日数、极端最长持续日数以及日降水量小于0.1 m持续10 天以上过程发生频次的时空分布特征基本相似,空间上自西北向东南方向递减,时间上冬、秋季多,春、夏季少,这与我国气候干旱的时空分布特点基本一致;而全国日降水量小于1 mm、5 mm和10 mm持续10 天以上过程出现频次的时空分布特征,与我国实际干旱灾害的发生规律基本一致,高值中心出现在华北、黄淮、江淮、江南等地,发生时间集中在春、夏季。全国主要区域代表站点日降水量小于0.1 mm日数、平均持续日数、最长持续日数基本都呈增加趋势,且南方强于北方;日降水量小于1mm、5 mm和10 mm日数、平均持续日数和最长持续日数在西部地区,特别是西北地区表现出较为明显的减少趋势,其中乌鲁木齐日降水量小于5 mm和10 mm平均持续日数线性减少趋势分别达2.0 d/10a 和7.5 d/10a,最长持续日数线性减少趋势分别达9.3 d/10a 和11.8 d/10a,呈现出明显的湿润化趋势。     

西藏高原汛期降水日数和强度的时空演变特征

利用西藏高原38个气象站自建站以来至2007年的逐日降水资料,分析了西藏高原汛期不同等级降水日数和降水强度的时空演变特征及其对旱涝的影响。结果表明：西藏降水日数和小雨日数呈现北增南减的趋势,中雨日数在雅鲁藏布江中下游、昌都地区东南部一线增加。1961-2007年总降水日数的减少主要体现在小雨日数下降和贡献率减少,而中雨的日数和贡献率增加;降水强度表现出一定的增加趋势,体现为小雨和大雨强度的增加。20世纪80年代前多小雨,80年代至90年代多中雨以上强度的降水,21世纪前7年多小雨,而大雨主要在90年代对降水量的贡献率较大。西藏高原降水有向不均衡、极端化发展的趋势,这对西藏高原旱涝灾害的发生具有重要的影响。