甘南地区草地NPP空间分布的估算研究

通过使用地理信息系统和遥感技术的数据处理方法,对获取的MODIS多时相遥感数据、气象数据和与其密切的植被生态统计资料,对2020年—2022年5月—9月份的甘南草地使用CASA模型进行了估算,并且在估算验证的基础上,分析了甘南草地的NPP空间分布关系和随时间变化的特征,在建立NPP估算模型的研究基础上,重新建立了甘南草地2020年—2022年不同土地覆盖下NPP年内变化的时空序列及演变模式,分析了2020年—2022年甘南NPP时空变化情况及原因。结果表明:3年甘南草地5月—9月的平均NPP为679.675 gC/(m 2·a);甘南草地植被季节性变化比较明显,成长期主要聚集在第173天~第245天;甘南地区植被NPP呈现逐年增长趋向。

草原两轮补奖政策生态效益评价——以甘南州美仁草原为例

本文以甘南州美仁草原为例,通过甘南州草原监测数据及牧户调查问卷资料,对两轮草原生态补奖政策实施效果进行了分析。结果表明,随着草原补奖政策的实施,甘南州草原年均降水量、年最低气温、年最高气温、年平均气温均呈升高趋势,草原植被盖度、草群平均高度和鲜草产量也呈增长趋势,草原可利用面积和草原理论载畜量均增加。甘南州两轮草原生态保护补助奖励政策的实施对改善草原气候、提高草原产草量、增加草原可利用面积和提升草原理论载畜量有明显的促进作用,取得了显著的生态效益、经济效益和社会效益。

草原旅游业发展现状、问题与对策研究

甘南藏族自治州旅游资源十分丰富,被誉为中国的“小西藏”、甘肃的“后花园”。近年来,甘南州将旅游业确定为全州发展的首位产业和战略性支柱产业,把旅游业作为经济发展新的增长点、生态保护的重要支撑点、富民增收的主要着力点,着力打造“全域旅游无垃圾·九色甘南香巴拉”特色品牌,走出了一条具有时代特征、民族特色的全域旅游特色发展之路,创造了旅游人数和综合收入连续5年“井喷式”的增长奇迹。甘南州作为一块神奇且独具旅游优势的土地,在大力开发旅游资源的过程中也暴露出一些弊端,诸如旅游产业基础设施薄弱、旅游服务质量不高、宣传力度不足等。本文通过分析甘南州草地旅游业发展的现状,探寻草原旅游业发展的制约因素及其面临的问题,提出草原旅游业发展的对策建议,对推动甘南州草原旅游业高质量发展具有重要意义。

基于灰色-马尔科夫残差预测模型的甘南草地载畜量预测

为了预测草地实际载畜量与理论载畜量,为草地畜牧业的可持续发展提供理论依据和决策支持基础,通过对甘南州4个县市1998-2009年的草地实际载畜量和理论载畜量数据分析,以灰色GM(1,1)模型和马尔科夫预测模型为基础,建立了优化改进的灰色等维—马尔科夫残差预测模型,以甘南州合作市实际载畜量为实例进行验证,预测结果显著(p<0.01),预测误差低于7.06%,表明该预测模型精度较高,适用于对草地载畜量的预测研究。最后,利用该模型对2010-2014年甘南州4县市草地实际载畜量和理论载畜量进行预测分析,基本符合草地载畜量实际变化过程,为相关部门合理确定草地载畜量和进行科学草地管理提供参考。

乱采滥挖野生药用植物对甘南草原生态环境的破坏

在实地考察和调查统计基础上,从甘南野生药用植物乱采滥挖时的表现,以及采挖野生药用植物造成草原植被破坏、水源涵养功能下降、药用植物资源可持续利用破坏和阻碍地方经济发展四方面,综合分析了乱采滥挖野生药用植物对甘南草原生态环境的破坏。提出运用经济和法律等手段,对甘南野生药用植物资源应进行适时、适地、留种和保护利用的原则,以遏制乱采滥挖现象,实现甘南草原野生药用植物资源的可持续利用。

基于GIS的甘南地区草原综合顺序分类研究

草原是畜牧业生产的根本，科学合理的分类是草原开发利用、培育保护和经营管理的基础。本研究根据甘南及周边地区55个气象台站30年的气象资料，采用地统计学及回归方法对甘南地区的积温和湿润度进行插值，建立了〉0℃年积温和湿润度空间数据库。依据草原综合顺序分类法的分类原则，绘制了甘南地区的潜在草地类型图。结果表明，甘南草地共分为寒冷潮湿多雨冻原-高山草甸类、寒温潮湿寒温性针叶林类、微温潮湿针叶阔叶混交林类、微温湿润森林草原-落叶阔叶林类、暖温潮湿落叶阔叶林类、暖温湿润落叶阔叶林类、暖温微润森林草原类、暖温微干暖温带典型草原类、暖温干旱暖温带半荒漠类9种草地类型；草地主要分布在海拔3000～4000m，海拔和坡度的变化对草地类型的空间分布具有显著的影响。

2001-2008年甘南牧区草地地上生物量与载畜量遥感动态监测

草地地上生物量监测是草地资源空间格局动态研究的重要内容,也是草畜平衡综合分析的基础。利用2006-2008年甘南牧区草地调查资料和Terra/MODIS每日地表反射率产品MOD09GA,建立了草地地上生物量遥感反演模型,模拟分析了甘南州及各县市草地资源在2001-2008年期间的各旬、月和年的生物量及理论载畜量变化动态。研究结果表明,MODIS增强型植被指数EVI的乘幂函数可以较好地模拟甘南牧区草地地上的生物量鲜重,拟合模型平均估产精度为76.7%,可很好地模拟牧草生长状况较好时期(5-10月)的草地地上生物量变化动态。甘南牧区草地生长主要集中在5月上旬-10月下旬期间,草地旬最大地上生物量数字图像可以较客观地反映草地植被生长发育的总体规律。但是,个别旬生物量受大范围长时间阴雨多云天气状况及放牧家畜数量有较大变动情况的严重影响。2001-2008年不同草地类型的月最大生物量动态变化曲线均呈单峰抛物线形式,全州平均最大生物量均出现在7月,但不同年份产量达到最大值的月份有所变化,主要集中在7-8月。甘南州草地地上总生物量年度之间存在较大的差异。全州8年平均总地上生物量为109.31亿kg。2005年全州草地植被年总生物量最高,达129.1亿kg,其次为2006,2007和2002年,分别为113.2,110.7和109.0亿kg。由于气候条件和不同县市草地面积及生长状况等存在较大差异,其理论载畜量也存在显著差别。

甘南州天然草场有毒植物及其防治对策

为了防止家畜中毒和抑制有毒植物的繁殖,对甘南州天然草场有毒植物进行了调查和资料整理,初步查明甘南州天然草场有毒植物约有85种,隶属31科57属。对有毒植物生活型和海拔分布进行了分析,结果表明,有毒植物以多年生草本占多数,并且集中分布于海拔2500～3200m的地区。对部分有毒植物毒性成分进行了综述,探讨了天然草场有毒植物的防治对策。

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。

草场生态治理中的牧民收入影响因素研究——基于甘南草原的调研分析

以牧民收入作为主要考察对象,采用分位数回归对甘南牧区的牧户生计状况进行了实证分析。结果表明,农牧交错区与纯牧区牧民收入影响因素存在较大不同。农牧交错区牧民收入在不同分位点上受到家中有无外出务工人员、家中常住人口数量、距离集贸市场的远近、放牧牲畜的数量、有无科技培训、有无加入合作社等因素影响呈现不同。纯牧区牧民收入只受家中常住人口数量的显著影响。总体看来,牧民对补贴和放牧依赖度高,难以转变生计结构,为促进增收需倡导舍饲养殖,转变原有粗放的牧业生产结构,谋划牧业发展新思路。

基于MODIS植被指数的甘南草地生物量

利用2006-2008年MODIS植被指数和同期野外调查数据,建立草地地上部分干物质产量遥感监测模型。根据七种草地类型多年平均根冠比对2006-2008年甘南草地生物量(地上+地下部分)进行了估算,比较了不同时间尺度下的模拟效果,绘制了甘南草地生物量空间分布图,分析了不同地区、海拔高度和草地类型的草地生物量特征,探讨了甘南地区草地生物量的年际变化。结果表明:2006-2008年甘南草地生物量分别为3.784×10^(13),3.527×10^(13),3.26×10^(13) g,其空间分布具有自西向东逐渐减少的趋势;在没有消除噪音的情况下,用月作为时间尺度的模拟效果较好;甘南草地生物量在3000～4000 m处的产量最高,占草地总产量的84.69%;2006-2008年甘南草地生物量呈减少趋势,年均减少速率为97.91 g/(m^2·a)。

甘南草地退化对生态安全与经济发展的影响

通过分析甘南草地资源特征及利用现状,指出人为和自然因素导致草地严重退化,对黄河、长江源区的生态安全与甘南牧区民族经济和社会的可持续发展产生了重大影响。针对草地生态系统日益恶化的趋势,提出了实现生态建设和经济社会协调可持续发展的对策和建议。

甘南草地地上部生物量遥感监测模型

利用2007年和2008年16d合成的250mMODIS植被指数产品和地面调查资料,分析了甘南草地地上部生物量同光谱信息之间的相关关系,并建立了甘南草地地上部生物量遥感监测模型,继而估算了2007年和2008年甘南州及各县草地地上部生物量。结果表明:在牧草生长的主要时间里,草地地上部生物量同植被指数存在极显著相关关系,尤其与地面调查同期(8月中下旬)的增强型植被指数EVI相关性最高,相关系数达到0.782。利用EVI建立的三次多项式模型模拟结果明显优于其它植被指数,能较好地模拟草地地上部生物量。2007年甘南草地地上部生物量平均为5610kg/hm2,2008年为5605kg/hm2。与2007年相比,临潭、卓尼和迭部县地上部生物量略有增加,而合作、玛曲、碌曲、夏河和舟曲县则有所下降,以舟曲县下降最为明显。

甘南州传统经济模式对现代经济发展的制约及调整思路

分析了对高寒牧区具有代表性的甘南藏族自治州传统经济模式给现代经济发展带来的制约 ,构想了一种全新的适合当地现代经济发展的新型生态产业结构链 ,期望对高寒牧区经济的可持续发展起一定的指导作用。

浅谈甘南高原草地现状及保护对策

甘南高原天然草地面积约272.27万hm2,占土地总面积的70.28%。通过对甘南高原环境状况、水域资源、家畜资源和草地资源现状的介绍,了解现阶段甘南高原草地所面临的问题——由于受全球性气候变化的影响和人为不合理的经营利用,导致草原植被长期得不到恢复和更新,使天然草原植被日趋恶化。并提出了相应的保护对策,以期提高人们对草地生态环境的保护意识和对草地资源的利用效率。

基于层次分析法的甘南州高寒草地保护对策研究

以甘南州退化高寒草地为对象,利用层次分析法,探讨了高寒草地的退化原因和恢复治理措施的有效性。结果表明:长期超载过牧是导致高寒草地退化的主导因子。各个恢复治理措施组合权重中,围栏封育和其它措施组合,效果较好。层次分析法可为草原管理,防止草地退化、恢复治理退化草地、优化利用草地资源提供定量依据。

近10年甘南牧区草地净初级生产力变化研究

以改进的CASA模型为基础,结合MODIS NDVI数据、气象资料,估算了甘南牧区草地20002、005、2008年牧草生长旺季7月净初级生产力,并分析了其时空动态。结果显示：（1）甘南牧区草地净初级生产力（NPP）的空间分布基本格局是西南偏西和东北两区域最低,然后由西南-东北方向为轴心逐渐向内陆中心部分递增,该分布规律与各县市的水热条件差异和植被类型的地带性分异规律紧密相关。另外,各县市草地7月平均NPP与7月NPP总量有明显的不同,这与各县市的面积密切相关。7月平均NPP值大小顺序依次为：碌曲县〉玛曲县〉合作市〉夏河县;而7月NPP总量的值的大小顺序依次为：玛曲县〉夏河县〉碌曲县〉合作市。（2）2008年较2000年,研究区7月草地NPP的值明显减少,但在2000~2008年间整个研究区7月草地NPP呈现先增加、后减少的趋势,其中,2005年较2000年显著增加,2008年较2005年明显较少。其主要原因是气温、降水量、湿润度的变化所致,其中湿润度变化是影响甘南高原牧草发育生长的主要限制因素。

甘南草地生态系统生态位适宜度及其空间差异分析

运用生态位适宜度理论,在前人研究的基础上,构建了草地生态系统适宜度与进化动量测算数学模型。选取人口密度、人均GDP、第一产业人均GDP、农民年均纯收入、中度以上退化草地比例、平均产草量、鼠害发生面积所占比例、单位面积草地牧业产值、载畜量9项指标,测度了甘南草地生态系统生态位适宜度和进化动量。结果表明:甘南州各市、县草地生态位适宜度空间差异较大,根据适宜度可分为五级,并对其空间差异进行了分析。

生态补偿机制中若干关键科学问题——以甘南藏族自治州草地生态系统为例

以甘南州草地生态系统水源涵养服务为例,构建以机会成本、交易成本和实施成本为参数的参与成本模型确定生态补偿标准。基于生态补偿资金效率的考虑,构建以土地所有者提供的生态系统服务、土地所有者的参与成本和生态系统服务受损风险为参数的空间选择模型,以乡镇为研究单元,对生态补偿区域进行选择,采用聚类分析将全州划为5大等级补偿区:优先补偿区、次级优先补偿区、次级补偿区、临界补偿区和潜在补偿区或可能补偿区,并对各类补偿区的特征进行了分析。构建生态补偿额基尼系数与生态补偿资金效率评价模型,分别评价了补偿额在受偿群体和补偿区域中分配的公平性、合理性与不同等级补偿区的补偿效率。结果表明:①以草地生态系统服务功能的价值(4776.4元/hm2·a)和机会成本(621.3元/m2·a)作为补偿标准的上下限,结合参与成本确定甘南州草地生态系统补偿标准为1999.8元/hm2·a;②草地生态系统的补偿优先度与生态重要性、生态脆弱性呈现出吻合趋同的状态,即草地生态系统优先补偿区既是高效补偿区,又是重要生态区和生态脆弱区;③受偿者(草地生态系统水源涵养服务供给者)得到的补偿额有明显不均衡状态,而在补偿区域(草地生态系统)上的分配却处于绝对平均范围内;④草地生态系统补偿区的优先等级次序与补偿效率吻合,即草地生态系统的优先补偿区的补偿效率最高,每元获取的草地生态系统水源涵养服务为38.18,是临界补偿区的14.68倍;次级优先补偿区的效率仅次于优先补偿区,每元补偿的生态系统服务为21.02。

基于CASA模型的甘南地区草地净初级生产力时空动态遥感模拟

植被净初级生产力（net primary productivity,NPP）及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。基于地理信息系统和卫星遥感应用技术,利用CASA模型估算了2001-2008年甘南草地NPP,在模型验证的基础上,分析了甘南草地NPP空间分布格局和时间分布特征。结果表明,1）2001-2008年甘南草地多年平均NPP为483.41 g C/（m2.a）,大体呈现由西南向东北逐渐减少的趋势,单位面积多年平均NPP在海拔3 000~3 500 m最高,达到497.07 g C/（m2.a）;2）甘南草地植被生长季节变化明显,主要生长期集中在第177~240天;3）甘南草地NPP呈现增加趋势,增长趋势最明显的草地类型是低平地草甸类,而沼泽的变幅最小,通过与8年间温度和降水的分析可以看出,影响甘南草地NPP变化的主要驱动力是降水量。