基于绿被覆盖率上推的天然草地冠层SPAD值高光谱反演方法

叶绿素是评估草地光合作用能力和生理状况的重要指标。高光谱遥感包含丰富的光谱信息,已经成为无损估算草地叶绿素含量的重要手段。然而,通常获取的草地冠层高光谱数据与实测叶片的叶绿素含量存在尺度不匹配问题,导致高光谱反演叶绿素的精度低。为此,提出基于绿被覆盖率上推的天然草地冠层叶绿素高光谱反演方法。以内蒙古呼伦贝尔典型天然草地为研究对象,利用ASD高光谱仪获取的地面冠层高光谱数据、SPAD叶绿素仪采集的叶片叶绿素相对含量实测值和样方手机数码相片,以绿被覆盖率为媒介,将叶片尺度的叶绿素相对含量实测值上推到冠层尺度。结果表明植被指数与SPAD相关性(-0.74~0.76)普遍高于场平均法上推SPAD(-0.63~0.50)。通过原始冠层光谱反射率、一阶导数光谱和42种常用叶绿素光谱指数构建基于绿被覆盖率上推的天然草地冠层叶绿素高光谱反演模型(SPAD_cover)。单变量的最优草地冠层叶绿素反演模型R^(2)=0.689,RMSE=2.714,RPD=1.752;多元线性逐步回归的最优草地冠层叶绿素反演模型R^(2)=0.833,RMSE=2.019,RPD=2.354。实验表明基于绿被覆盖率将草地叶片叶绿素含量实测值上推至冠层尺度,可以有效提高天然草地冠层叶绿素高光谱反演精度。

草原补奖政策下牧户绿色生产意愿与行为悖离研究——以新疆昭苏县为例

畜牧业是关系国计民生的重要支柱产业,促进畜牧业绿色发展是今后农牧业供给侧结构性改革、农牧业高质量发展、乡村振兴战略的着力点与主攻方向。在新一轮草原补奖政策实施背景下,基于新疆昭苏县277个牧户调查数据,运用Logistic-ISM模型探索影响牧户绿色生产意愿与行为悖离的显著性因素及其层次结构。结果表明:57%的样本牧户绿色生产意愿与行为发生悖离;性别、受教育程度、草场规模、牧业收入、草原补奖政策认知、经济效益认知、技术可获得性、补贴发放及时度及牧业生态基础设施等因素对牧户绿色生产意愿与行为悖离存在显著影响;进一步剖析影响因素间层级结构后发现,性别、受教育程度、草场规模和补贴发放及时度是深层根源因素,牧业收入、技术可获得性是中层间接因素,而草原补奖政策认知、经济效益认知及牧业生态基础设施是表层直接因素。据此提出加强政策宣传与扶持力度;增强牧户绿色生产意识,激发牧户绿色生产的内生动力;强化绿色科技支撑,提供专业技术指导;完善牧业配套设施,改善外源约束性条件等建议,以期促使牧户绿色生产意愿转换为实际行为,实现绿色兴牧、畜牧业绿色高质量发展的目标。

赛罕乌拉林草交错区典型生态系统土壤理化性质对比

为分析退耕林地、自然草地、农田3种植被管理方式对土壤理化性质的影响,识别不同植被修复模式下土壤理化性质的差异,本研究以内蒙古赛罕乌拉林草交错区自然草地、退耕林地、农田3种典型植被类型为研究对象,通过对比分析3种植被类型下0 cm、10 cm、20 cm、40 cm、60 cm深度土壤容重、含水量、粒径比等物理属性以及全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾养分元素含量,结合元素含量之间的相关性分析,结果发现:1)农田土壤存在明显的犁底层,犁底层之下养分元素含量迅速下降;2)草地土壤pH值低、有机碳含量高,农田pH值最高、有机碳含量低,退耕林地浅层土壤有机碳含量少,其土壤理化性质呈现出居于农田与自然草地之间的特征;3)农田土壤除速效磷、全钾等指标高于自然草地外,其他养分含量均低于自然草地。本研究表明,自然草地、退耕林地和农田是在相同土壤母质基础上,因经营管理方式差异而产生的土壤理化性质差异,草地的有机质含量最高、农田最低,土壤有机碳含量对于其他养分元素含量具有关键作用。因此,林草交错区生态系统固碳功能对于防风固沙等其他生态功能发挥具有决定作用,退耕还草有利于土壤养分元素的恢复,退耕还林工程还应注重林冠下方草本灌木生物量及物种多样性的恢复。

抓住机遇,发掘草业新质生产力

草原是我国面积最大的陆地生态系统,是维护国家生态安全、民族团结和促进区域经济社会发展的基石。新时代我国草原生态保护和草业绿色高质量发展迎来新的机遇和挑战,本文围绕草原科技创新、国土“三调”数据应用和草原管理、乡土草种繁育基地建设和西部本土国家级高端人才培养等方面深入探讨,旨在为新形势下发掘草业新质生产力,推进草业高质量转型发展提供参考。

绿色原则在草原法领域内的法律适用探析

绿色原则作为我国独创载入了《民法典》,同时绿色原则也作为《民法典》的基本原则之一贯穿始终。我国草原遍布,生态功能显著,若将绿色原则与草原法律规范相结合,将会构筑起我国草原生态文明建设法治屏障。但现阶段,绿色原则在适用草原法领域时,存在未发挥教育功能和解决利益冲突、执法适用受限和司法适用混乱等问题。原因具有两面性:一是绿色原则能与草原公法规范相契合;二是绿色原则与草原私法规范具有一定冲突。绿色原则本质上属于私法原则,可作为限制性原则运用到草原民事纠纷解决当中,但一般不能适用于公法领域。为促进绿色原则在草原法领域适用,可以将绿色原则与传统游牧文化融合,发挥教育功能。要利用比例原则原理平衡好绿色原则适用过程当中的利益失衡,并且将绿色原则的理念通过公法私法化的方式融入草原行政执法,最终将绿色原则融入到私法领域,引领生态文明建设。

干旱影响下青海湖流域高寒草地物候变化

干旱是影响植被物候及其生长的重要因素,研究地表植被生长行为对于理解高寒生态系统对气候变化的复杂响应至关重要。目前研究主要集中在干旱和物候相互作用关系及其影响机理、干旱对生态系统及生物多样性的影响、干旱对气候系统及水平衡的影响等方面,但基于标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)的干旱影响物候期是否提前、是否延长鲜有研究。本文利用AVHRR、MODIS双波段增强型植被指数(2-bands enhanced vegetation index,EVI2)对青海湖流域高寒草地返青期和枯黄期关键物候参数进行反演,并结合Penman-Monteith多尺度SPEI分析物候变化趋势。结果表明:1982~2022年青海湖流域高寒草地物候的长期变化趋势是多样的;草甸返青期、草原枯黄期显著提前,草甸枯黄期、草原返青期的物候变化趋势则不显著。4月SPEI06对草甸和草原返青期的影响最为显著,分别贡献了11.56%、19.36%的年际变化;8月SPEI12和4月SPEI06对草甸和草原枯黄期的影响最为显著,分别贡献了10.89%、25%的年际变化。

林草新质生产力发展路径探析

发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。大力培育和发展林草新质生产力,是实现林草事业高质量发展的必由之路。林草新质生产力的特征集中体现在“新”和“质”2个方面,即创新驱动的先进生产力和低碳循环可持续的绿色生产力。按照上述本质特征要求,文中提出林草新质生产力的创新发展路径和绿色发展路径。创新发展路径包括:1)强化科技创新,增强新质生产力发展的原始动能;2)加强科技成果转化应用,以科技创新推动产业创新;3)推进管理创新和制度创新,构建适应新质生产力发展要求的新型生产关系。绿色发展路径包括:1)推进传统产业绿色转型升级,在产业提质中实现增效;2)培育绿色新兴产业和未来产业,在产业创新中拓展空间;3)完善生态产品价值实现机制,在价值转化中丰富内涵。

草原小城镇蓝绿空间价值体系构建

草原小城镇作为具有突出的生态、文化地域特色的国土空间单元,其蓝绿空间具有典型的代表性与较重要的研究价值。文章以草原小城镇蓝绿空间为研究对象,基于蓝绿空间在国土空间规划体系中所承载的生态空间、生产空间及生活空间的功能角色,构建蓝绿空间价值体系,识别蓝绿空间生态价值、生产价值、精神文化与美学价值的内涵,阐述草原小城镇蓝绿空间的共性价值与特殊性价值,并从构建内外一体的蓝绿韧性格局、构建功能协调的蓝绿生产空间、构建多元融合的蓝绿人文空间等多元维度,提出蓝绿空间多维度价值彰显策略,以期为国土空间规划中蓝绿空间规划提供参考。

南方草地资源开发利用对策研究

据中国科学院生物学部组织的“南方草地资源开发利用”考察资料，并参考有关考察地区提供的观测或调查资料，针对我国南方草山草坡的生态建设与环境保护和草山草坡资源开发利用的现状，提出建设我国“常绿草地带”高效畜牧业发展的战略，并就草山草坡的开发提出具体对策。

青海湖北岸不同类型退耕还草地群落物种多样性和生物量特征研究

对青海湖北岸3种不同类型退耕还草地植物群落物种多样性、生物量和草地质量指数特征变化进行分析。结果表明,退耕还草地种草2a后播入种(青牧一号老芒麦、垂穗披碱草、无芒雀麦)在群落中均占据绝对优势地位;群落植物地上生物量明显提高,优良牧草产量显著增加(P<0.05);各退耕还草地与对照(CK)样地比群落相似性低,草地质量指数显著提高。

退耕还草多年生草地地上生物量及牧草营养成分研究

2008年7月17日-9月18日,对不同类型、不同建植期退耕还草栽培草地的地上生物量及牧草营养成分动态进行了分析,结果表明:退耕还草不同类型栽培草地的地上生物量在采样期内随生长均呈单峰型的变化趋势,地上生物量的最高值多出现在8月23日-9月18日。在7月17日-9月18日,退耕还草不同类型栽培草地牧草的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量在采样期内随着牧草生长呈下降趋势,而粗纤维含量随着牧草生长呈上升趋势。

草坪绿地对土壤温度的调节作用

在冬半年,对南宁市郊草坪绿地和空旷裸地土壤温度的对比观测表明,０、５、１０、１５、２０ｃｍ土层中的温度日较差、草坪绿地依次为９．６、２．７、１．６、ｌ．０、０．６℃,相应比空旷裸地(１２．８、５．７、３．２、１．９、１．３℃)分别低３．２、３．０、１．６、０．９、０．７℃,并随土层深度的增加,日较差逐渐减少。研究结果显示草坪绿地缓热降温、降低土温日较差的效果比空旷裸地更为显著。

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.

东祁连山高寒草地牧草返青期土壤酶活性特征

对东祁连山7种高寒草地型土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶活性及其与土壤理化性质的相关性等进行了研究,以期明确土壤酶活性的生态分布及其与土壤理化性质的相关性特征。结果表明,土壤过氧化氢酶、脲酶和中性磷酸酶的活性分别介于0.37-0.49 mL.g-1.min-1、0.24-0.42 mg.g-1.24 h-1和1.14-3.03 mg.g-1,且脲酶和中性磷酸酶活性上层高于下层;样地间土壤酶活性差异明显,其中过氧化氢酶和中性磷酸酶活性多为草本草地高于灌丛草地,但脲酶多为灌丛草地高于草本草地;土壤酶与土壤含水量、容重、pH值、微生物量碳、氮和磷的相关性在不同草地型也有差异,如土壤脲酶与土壤含水量、pH值在珠芽蓼（Polygonum viviparumL.）草地、沼泽草地和嵩草（Kobresiasp.）草地呈显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01）负相关,但在其他样地相关性不显著,且在土壤肥力较一致的金露梅（Dasiphora fruticosa）灌丛和沼泽草地相关性并不一致。因此,用土壤脲酶活性作为土壤肥力指标具有一定局限性。

不同增温条件下松嫩草原狗尾草植硅体的形态特征研究

以中国吉林省长岭县为实验基地,运用开顶式气室法(OTC)对松嫩草原狗尾草进行增温种植实验,采用湿式灰化法提取其中的植硅体进行观察统计,以探讨松嫩草原狗尾草中植硅体的形态特征及其随模拟增温的变化规律,得到以下结果与结论:(1)松嫩草原狗尾草中的植硅体可分为哑铃形、尖形、帽形、棒形及毛发形5个大类和13个亚类,其中哑铃形植硅体的百分比率最高,其次是尖形,其他类型则百分比率较少.(2)帽形、棒形及毛发形植硅体的百分比率随着温度的升高而减少,哑铃形和尖形植硅体的百分比率随温度升高而增加.(3)从各亚类来看,随着温度的升高,狗尾草中植硅体形态趋于褶皱.(4)模拟增温促进了狗尾草中哑铃形植硅体的发育.

积雪厚度对锡林郭勒草原牧草返青的影响

在内蒙古锡林浩特市南50km的灰腾梁地区,通过实地定位观测的方法,研究积雪厚度对牧草返青的影响。结果表明,一定厚度的积雪有利于牧草的返青及生长,积雪过厚会造成牧草返青时间略晚,但并不影响牧草的总体长势。不同厚度的积雪区内牧草返青率差异较小,生长速度都呈由慢到快的趋势,总生物量在返青期都是不断增加的。在积雪较厚的区域(如40cm和50cm积雪区),牧草在返青初期高度及生长速度和地上部生物量增长速度比10cm、20cm和30cm积雪区慢,在返青中期明显加快,并在观测期末和其它样地达到同一水平。

草地绿色承载力概念及其在国家公园中的应用框架

针对国家公园,在草地承载力的基础上,从如何解决野生动物种群多样性与繁衍兴盛,实现禁牧减畜后的牧民脱贫致富,保障不断增长的生态体验或旅游经济发展需求的视角出发,以生态功能维护+草畜平衡+生态体验为架构,提出草地绿色承载力概念;从生态系统支撑条件、草地生产力、野生动物与家畜承载规模、农牧民与生态体验人口承载规模、监测预警5个维度,构建草地绿色承载力评价体系;提出三江源国家公园草地绿色承载力应用框架,以期为科学制定建设规划和发展目标,推动三江源国家公园生态保护与区域可持续发展提供理论依据。

补饲精料对青草期放牧牦牛增重的影响

在青草期进行８８天牦牛放牧加补词精料试验。试验组和对照组分别有混合群牦牛１０３头，６２头，试验组每日每头补饲混合精料０．２５ｋｇ。试验结果：２岁牦牛增重效果最好，增重率提高２０．１个百分点，３岁牦牛次之，增重率提高１４．５个百分点，４岁牦牛最差，增重率提高４．９个百分点；在同年龄组内，２、３岁试验组牦牛体重比对照组分别提高５０．８％、９．７％，经ｔ检验差异均极显著（Ｐ＜０．０１），４岁牦牛差异不显著（Ｐ＞０．０５）。试验结果说明，试验点的夏季草地不能完全满足牦牛生长发育的营养需要，同时还表明，牦牛对夏季草地的适应能力随年龄的增长而提高。

天然草原青干草对农区洼地绵羊生长、屠宰性能和经济效益的影响

本试验选取4月龄洼地绵羊公羊27只,平均体重(20±0.50)kg,按随机区组原则分为3组,每组9只,以研究天然草原青干草对农区洼地绵羊生长性能、屠宰性能和经济效益的影响。试验Ⅰ组饲喂天然草原青干草,试验Ⅱ组饲喂青贮玉米秸和花生秧,试验Ⅲ组饲喂青贮玉米秸和苜蓿,饲养试验期105d,其中预试期15d,正试期90d。结果表明,3个试验组间的总增重和平均日增重差异不显著;料重比试验Ⅰ组与试验Ⅱ组相比差异不显著,但试验Ⅰ组比试验Ⅱ组降低4.55%,与试验Ⅲ组相比差异显著(P<0.05),显著降低11.29%;3个试验组间体高、体长和胸围增加值差异不显著;屠宰率试验Ⅰ组比试验Ⅱ组提高1.22%,比试验Ⅲ组降低2.33%,3个试验组间差异不显著;胴体净肉率试验Ⅰ组最高,为37.83%,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ组提高2.97%、1.26%,3个试验组间差异不显著;肉骨比试验Ⅰ组比试验Ⅱ组提高1.56%,比试验Ⅲ组低3.35%,3个试验组间差异不显著;3个试验组的眼肌面积大小比较接近,但试验Ⅰ组最大,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ组大0.57%、7.30%;试验Ⅰ组盈利额最大,为492.15元,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ多41.31和150.74元。综合研究表明,天然草原青干草对农区洼地绵羊的生长性能和屠宰性能都有促进作用,且能够提高肉羊养殖的经济效益。

不同放牧强度对内蒙古荒漠草地生态系统含碳温室气体交换的影响

本文从2009年7月12日到11月5日,利用静态箱-气象色谱法对内蒙古荒漠草地不同放牧强度试验区痕量气体交换进行监测。结果表明:不同放牧强度没有改变放牧草地、裸地原有气体通量交换方向及季节变化形式。荒漠草地生态系统是CH4弱的汇,是CO2的源。荒漠草地输出C素。同时这一过程受取样温度,土壤相对湿度,土壤状况及植被群落等多种因素影响。