典型草原健康评价的VOR和CVOR指数

为准确定量评价围封禁牧对草原生态系统健康的影响,以内蒙古太仆寺旗境内植被组成一致(以羊草(Ley-mus chinensis)+克氏针茅(Stipa krylovii)草原为主)、土壤类型相同的自由放牧样地和围封样地为研究对象,开展自由放牧和围封禁牧对典型草原健康影响的VOR和CVOR指数评价,建立典型草原健康评价的VOR和CVOR综合指数的计算模型,并用于不同围封年限典型草原的健康评价。结果表明:VOR和CVOR综合指数均可准确评价不同围封禁牧年限典型草原的健康状况,两者具有基本一致的评价结果。典型草原在围封恢复演替过程中,尽管草地基况(C)、活力(V)、组织力(O)和恢复力(R)变化各异,但围封禁牧后草地的VOR和CVOR综合指数均随围封禁牧年限的延长呈逐渐增加的变化趋势,草地的健康等级由未围封和围封前期的"警戒"等级逐步恢复演替至"健康"(围封13～20年)等级,表明围封有利于退化草地生态系统的健康恢复。

阿拉善草地健康评价的CVOR指数

依据草原发生学原理,确定了阿拉善草地生态系统健康评价的参照系统,用当地水热因子重建参照系统的初级生产力和植被组成等主要特征,作为评价现有草地健康的参照指标。根据多维生态位理论以及地境要素之间的定量关系,用土壤有机碳作为评价草地基况的重要指标。在地境—牧草界面,围绕生产力形成及其分布格局这一关键生态过程,建立草地健康评价的CVOR综合指数和测算模型,并应用于阿拉善草地的健康评价。结果表明,CVOR能够定量放牧压力和封育对草地健康的作用,避免各单项指标容易造成的误差,揭示VOR不能完全反映的草地健康信息。认为,生态系统健康更多地依赖于管理水平,CVOR具有综合、简单、准确、适用的特点。

VOR、CVOR指数在宁夏干旱风沙区荒漠草原健康评价中的应用——以盐池县为例

本研究运用VOR和CVOR生态系统健康评价模型,结合Patrick多样性指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener丰富度指数和Alatalo均匀度指数,对宁夏干旱风沙区荒漠草原的生态系统恢复状况进行了评估。结果表明:盐池县荒漠草原各监测点Patrick多样性指数均高于20,盐池县南部高于中部和北部。各监测点Simpson优势度指数、Shannon-Wiener丰富度指数和Alatalo均匀度指数均存在显著差异(P<0.05)。恢复力(R)与VOR指数极显著正相关(P<0.01),草地基况(C)、组织力(O)和恢复力(R)与CVOR指数极显著正相关(P<0.01)。VOR指数和CVOR指数对盐池县中部和南部草地健康状况评价结果一致,为"健康"状态,VOR指数评价北部草地处于"不健康"状态,CVOR指数评价为"警戒"状态,盐池县北部草地恢复工作有待加强。

气候因子对呼伦贝尔沙化草地生态系统健康性的影响

健康的生态系统对于提供人类所需的服务至关重要,并具有巨大的社会和经济价值,如何评价生态系统健康性具有重要意义。研究基于群落特征和土壤理化性质各项指标计算呼伦贝尔沙化草地生态系统健康性指数(CVOR)及其准则层的4项组成指数(草地基况指数C、活力指数V、组织力指数O及恢复力指数R),通过Fisher有序样本聚类法对CVOR指数进行等级划分。结果表明:呼伦贝尔沙化草地生态系统健康性等级共分为4级:1级健康,2级亚健康,3级警戒,4级崩溃;CVOR指数及其准则层4项组成指数与气候因子在不同健康等级样地之间存在显著差异(P<0.05);年平均温度和生长季平均温度与各项健康指数呈显著负相关关系,年平均降水量和生长季降水量与各项指数呈显著正相关关系(P<0.05)。这表明降水量的增加有利于提高呼伦贝尔沙化草地生态系统健康性,而温度升高将不利于维持草地生态系统健康性。在未来全球气候变暖的趋势下,呼伦贝尔沙化草地生态系统健康性存在逐年降低的风险,草场管理人员可以通过降低草场利用强度以及其他管理方式来维持草地生态系统健康性的可持续发展。

草甸草原健康评价的活力-组织力-恢复力指数和基况-活力-组织力-恢复力指数

本文定量评估了内蒙古草甸草原的基况(C)、活力指数(V)、组织力指数(O)、恢复力指数(R),建立了评价草甸草原的活力-组织力-恢复力(VOR)、基况-活力-组织力-恢复力(CVOR)模型,采用VOR、CVOR指数评价了不同草地利用方式的草地健康状况,结果表明:过度放牧会使草甸草原的活力和恢复力降低。而割草地,除在警戒状态的割草地外,其草地健康的活力和恢复力指标都较好。Pearson相关分析双尾t检验表明VOR、CVOR模型与基况不相关,与活力、组织力、恢复力均通过了0.01显著性检验相关性显著。

不同坡向下高寒矿区混播草地的恢复效果评估

为科学评价不同坡向及混播组合对高寒矿区人工草地健康的影响。本研究以青海省木里聚乎更矿区的人工草地为研究对象,研究了不同坡向及混播组合下的草地植被生物量、群落结构和物种多样性,并运用基况-活力-组织力-恢复力(Condition-Vitality-Organizational-Resilience, CVOR)综合指数对草地的恢复效果和健康状况进行评估。结果表明:不同坡向下混播草地的草地生产力、香农维纳多样性、植物功能群组成均存在显著差异(P<0.05);随着混播草种的增加,不同坡向的草地地上盖度、生物量、土壤有机碳均呈现先上升后下降的趋势,香农维纳多样性均呈现下降趋势;同一混播措施下,平地的地上生物量、香农维纳多样性及禾本科牧草比例均显著高于阳坡和阴坡;草地的CVOR指数介于0.71~0.89之间,健康状况均为健康和警戒。由此可见,坡向和混播草种均能影响草地植被生长,高寒矿区草地生态恢复应因地制宜,考虑坡向等环境因素。

区域生态可持续评价

生态可持续是区域可持续发展的基础和重要组成部分。区域生态系统由自然生态和人工生态系统构成。借鉴自然生态的V-O-R模型,建立了以基况、自然活力、自然结构、生态恢复能力和生态服务能力(CVORS)为准则的区域生态可持续评价指标体系。运用主成分分析法客观确定指标权重,对黄河三角洲区域的生态可持续进行了实证研究。

不同管理措施下高寒退化草地恢复效果评估

为了科学评估不同管理措施下退化高寒草地生态治理的综合成效,该研究采用VOR及CVOR生态系统健康评价模型,对甘肃省玛曲退化高寒草甸实施2a的围封、划破、施肥、补播和综合措施等五种不同生态恢复措施,以及自由放牧下的草地生态系统健康状况进行了评估。根据两种模型测算结果,用VOR指数评价综合生态恢复措施的效果大致为:综合措施、施肥>划破、补播、围封>放牧,用CVOR指数评价综合生态恢复措施的效果:综合措施>划破>施肥、补播、围封>放牧。综合措施在2种评价体系下均显著优于各单一处理措施,实施2a后其CVOR数值处于健康范围,高达0.917,且放牧导致高寒草甸生态系统健康趋于警戒水平,健康指数值为0.572。结果表明,VOR及CVOR指数模型应用于生态恢复管理措施的效果评价,可反映出不同措施实施后的具体量化效果,可进行更广泛适用。在退化严重亟需生态恢复的草地,可通过综合生态恢复措施的实施,以达到全面迅速恢复草地生态系统健康的目的。此外,需具体考量每种措施的经济学和生态学双重效益,利用更全面的CVOR指数模型评价草地健康状况,因地制宜地制定和实施管理措施。

基于CVOR指数的巴音布鲁克高寒草原健康评价

利用草地生态系统健康评价CVOR综合指数,对巴音布鲁克高寒草原生态系统2004—2012年健康状态进行评价与退化分级研究,并对引起CVOR变化的内在驱动力因素进行探讨。结果表明:(1)研究区高寒草原生态系统健康状况由一般病态(2004年CVOR=0.58)逐渐恢复为健康状态(2012年CVOR=0.72);退化状况由强度退化恢复为中度退化,但局部仍存在强度退化;(2)降水是高寒草原生态系统CVOR指数的主要限制因子,降水也是除基况外各分指数变化的重要驱动因素;在气候变化背景下,CVOR指数将上升;(3)放牧改变了围栏外的群落功能组分,围封可以改善高寒草原生态系统的健康状况,有利于植被的正向演替,过度放牧是影响高寒草原恢复和演替的重要因素。总体上,降水和放牧是影响研究区高寒草原健康状况的主要原因。

西藏拉萨河流域草地土壤有机质分布与生态系统健康评价研究

为了解西藏拉萨河流域典型脆弱草地生态系统的健康状况,为制订该区域生态规划及管理措施提供理论依据,试验以拉萨河流域上、中、下游区域共22个调查点为研究对象,对其土壤有机质含量进行测定分析并利用CVOR生态系统健康评价模型进行评价。结果表明:土壤有机质含量与海拔呈正相关;随着草地健康状况恶化,拉萨河上游区域草地植物所属科数呈一定程度增加;中游区域草地植物所属科、属、种数均呈不同程度减少;下游区域草地、灌丛植物所属科、属、种数无规律性变化;此外,距离居民点越近,草地健康指数越低,居民点5年以下的短期围栏封育未起效果。说明海拔和人类活动均对草地健康有较大影响,可从强化村级管理和提高草地产草量方面进行干预,以提高该区域草地健康水平。

单播措施下三江源区高寒退化草地恢复效果评估

本研究以青海省海南州贵南县森多乡和果洛州玛沁县大武镇针对重度退化草地建植的单播人工草地为研究对象,研究了不同区域恢复草地的植被生物量、群落结构、物种多样性和土壤有机碳变化特征,并采用CVOR综合指数评价单播措施在不同区域的恢复效果和健康状况,为指导高寒草地恢复及人工草地的后续管理提供理论依据。主要得到以下研究结果:研究区不同建植期草地地上生物量、物种多样性、植物功能群组成和土壤有机碳含量存在显著差异。单播措施显著提高了不同区域的草地地上生物量和禾本科牧草所占比例,降低了物种多样性指数,土壤有机碳呈现不同的变化规律。此外,对不同区域恢复草地进行健康评价的结果发现,单播后,年度内研究区域的健康等级均处在健康和警戒状态。综上所述,人工草地的建植能够有效恢复黑土滩退化草地。

不同草地利用方式对内蒙古典型草原群落特征及草地健康的影响

为科学评价不同利用方式对典型草原健康的影响,本研究以西乌珠穆沁旗典型草原为研究区,通过群落调查结合Condition-Vigor-Organization-Resilience(CVOR)草地健康评价模型,综合评价放牧刈割草地(MG)、夏季放牧草地(SG)、冬季放牧草地(WG)、禁牧刈割草地(MP)4种不同利用方式对草地健康的影响。研究发现:1)冬季放牧草地群落平均高度显著低于其他利用方式(P<0.05),夏季放牧草地平均盖度、密度显著低于其他利用方式(P<0.05),放牧是影响群落形态特征的主要因素之一,夏季放牧草地Shannon-Wiener指数和Simpson指数显著低于其他利用方式(P<0.05)。放牧刈割提高了群落的的丰富度和均匀度。2)冬季放牧草地群落生物量和凋落物量显著低于其他利用方式。3)基于CVOR指数评价综合草地健康等级:MG>MP>WG>SG,放牧刈割草地综合草地健康指数最高(HCVOR=0.84),其余3种利用方式处于“不健康”状态。应适当加强对放牧刈割草地的利用,对其他3种利用方式进行因地制宜的草地管理措施,以期全面恢复内蒙古典型草原健康水平。

基于CVOR与3S技术融合的赣南脐橙园系统质量评估

【目的】本研究旨在构建针对脐橙园的园地CVOR指数模型,对赣南脐橙园系统进行质量评估。【方法】在生态系统健康评价CVOR理论框架下,以赣南典型脐橙产区寻乌县境内的脐橙园为研究对象,从人工生态系统的组分出发,结合自然要素和人为活动等多源数据,借助GIS软件和遥感平台,研究寻乌脐橙园的质量格局及驱动力。【结果】寻乌脐橙园的基况分指数(C)和VOR分指数(VOR)在空间分布上存在较明显的区别。相关性检验结果显示,两个分指数间的相关系数为0.13。CVOR指数与两个分指数的相关系数分别为0.60和0.84,表明CVOR指数可以作为表征脐橙园的系统状况和基况水平的综合指数。寻乌全县脐橙园的CVOR指数介于0~0.85之间。高质量的脐橙园主要连片分布于吉谭镇西部、文峰乡东部、澄江镇中部和南桥镇中部,最优质的地块在吉谭镇的圳下村、古丰村和兰贝村。低质量脐橙园在各乡镇呈散乱分布,质量最差的地块处于丹溪乡的双村村。交通条件、地块集聚程度和产量是决定寻乌县脐橙园质量及空间分布的主控因子。【结论】寻乌县脐橙园的系统质量总体良好,但部分脐橙园仍有质量提升的空间。所构建的CVOR指数模型可用于表征脐橙园的系统质量,可为其他园地系统的质量评估提供思路。

草地健康评价方法研究综述

草地健康是指维持草地土壤和生态过程完整性的程度,主要反映草地的健康状况以及生产能力。评价草地健康程度对生态系统稳定发展具有重要意义。草地健康评价方法有很多,各有优缺点,目前系统性介绍草地健康的评价方法及其适用性的综述性文献较少。基于此,本文归纳了包括VOR指数评价模型、CVOR指数评价模型、主成分分析法、层次分析法、聚类分析法、灰色关联法、压力-状态-响应评价模型、模糊综合评价法、草地健康综合评价模型以及利用遥感技术的评价模型在内的10种草地健康评价方法,并评述了这些评价方法各自的优缺点和适用性,以期为后续针对不同情境遴选较为合适的草地健康评价方法提供科学依据。