天祝草原景观格局分析及景观利用格局优化

运用遥感、GIS技术与景观生态学的研究方法相结合,以天祝草原为研究对象,以Landsat/ETM+影像为基本信息源,通过计算景观多样性指数、优势度指数、破碎度指数、分维数等指标,从景观斑块特征、景观形状及景观的空间分布等方面对研究区的景观格局进行了分析,得出如下结论:草地与林地构成了研究区景观的主体,草地是整个景观的基质;研究区景观格局呈现出明显的垂直分布特征,从山谷到山顶依次按照城乡居民及工矿地—耕地—草地—林地—未利用地的分布顺序。据此分析,以物种保护为目标种,利用最小阻力表面(MCR)和耗费表面模型,借助表面扩散技术,构建了生态上较为安全的格局优化途径。格局优化法在水平关联的方向上为景观规划指出了一条生态学途径,是对传统的以适宜性评价为主导的生态规划方法的有益补充。

天祝高山草原15种饲用灌木的热值及季节动态

天祝高山草原１５种饲用灌木的热值及季节动态龙瑞军，徐长林，胡自治，丁文广，张映生，康天福（甘肃农业大学草业学院，兰州７３００７０）ＣａｌｏｒｉｆｉｃＶａｌｕｅａｎｄＩｔｓＳｅａｓｏｎａｌＤｙｎａｍｉｃｓｏｆＦｏｄｄｅｒＳｈｒｕｂＳｐｅｃｉｅｓｏｎＴｉａｎｚｈｕＡｌｐｉｎｅＧｒａｓｓｌａｎｄｓ￥ＬｏｎｇＲｕｉｊｕｎ；ＸｉＣｈａｎｇｌｉｎ；ＨｕＺｉｚｈｉ；ＤｉｎｇＷｅｎｇｕａｎｇ；ＺｈａｎｇＹｉｎｓｈｅｎｇ；ＫａｎｇＴｉａｎｆｕ（ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｉｉｒａｌＵ－ｎｉｖｅｒｓｉｌｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０）．Ｃｈｉｎｅｓｅ－ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｅｇｙ，１９９２，１２（５）：１３－１６。Ｓｈｒｕｂｓｔｅｓｔｅｄｈａｖｅａｈｉｇｈｅｒｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｉｒｄｏｒｍａｎｔｐｅｒｉｏｄｔｈａｎｉｎｇｒｏｗｉｎｇｓｔａｇｅｓ，ａｎｄＳａｌｉｘｈａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｏｎｅ，Ｔｈｅｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅｏｆｈｅｒｂｓｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｓｈｒｕｂｓ，。

天祝高寒草原草地植物黑粉病调查研究

从2002-2007年调查研究了甘肃天祝高寒草地植物黑粉病,报道了草本植物上6种新的黑粉病,分别是直立黄芪黑粉病、苔草黑穗病、嵩草黑穗病、棘豆黑粉病、乌头黑粉病及白草黑穗病。对每个病害发生的症状、病原形态及分布进行了描述。

基于RS和GIS的天祝县草原景观空间格局分析

运用遥感、GIS技术与景观生态学的研究方法相结合,以天祝草原为研究对象,以2006年Landsat-TM影像为基本信息源,通过计算景观组分的面积(CA)、景观类型百分比(PIAND)和斑块个数(NP),基本清楚了研究区的总体景观分布是草地与林地构成了研究区景观的主体,草地是整个景观的基质;并从高程、坡向和坡度3个方面定量化地反映研究区景观组分空间分布,得出:研究区景观格局呈现出明显的垂直分布特征,从山谷至山顶,景观类型的分布表现为居民地及工矿用地→耕地→水域→草地→林地→未利用地的顺序,在不同的坡向、坡度上景观也呈现出有规律的分布。

高寒草地不同扰动生境纤维素分解菌数量动态研究

采用平板表面涂抹法和稀释法对甘肃天祝高寒草地5种不同干扰生境(围栏内天然草地、围栏外天然草地、多年生禾草人工草地、一年生禾草人工草地和鼠丘地)土壤纤维素分解茵数量的时空动态进行了测定，结果表明：不同扰动生境土壤维素分解茵数量差异较大，0～20cm数量大于20-40cm。一般为2～6倍；0-20Cm表现出较强的时间动态，20-40cm不表现时间动态或时间动态很弱。

天祝草原主要有毒植物及其药用价值

本文对天祝草原有毒植物的种类、分布、毒性成分、致毒机理及药用价值进行了综述,天祝草原有毒植物共计18科32属61种,主要有豆科棘豆属、黄芪属,禾本科芨芨草属,瑞香科狼毒属,毛茛科乌头属、毛茛属、唐松草属,大戟科大戟属,龙胆科龙胆属等。分析认为,部分有毒植物体内的生物碱等化学成分可以用于中药及农药制取,同时,可以充分利用有毒植物的抗逆性特征将其应用于水土保持和防风固沙等方面。

天祝高寒草地退化原因分析与治理策略

天祝高寒草地是甘肃省重要的牧区之一。借鉴国内外相关研究进展,综合认为脆弱的生态环境是天祝高寒草地退化的内因,人类不合理的利用和干扰是高寒草地退化的主要驱动力,气候变暖、变干加速了高寒草地的退化。并认为家畜粪便的流失、植物的化感作用和自毒作用也是导致天祝高寒草地退化的原因。提出了天祝高寒草地的整体治理策略,即以草定畜、提高出栏率,轻度和中度退化草地进行草地改良、围栏,重度退化草地进行栽培草地建植,同时结合草地鼠害综合治理、加强人才建设与加快科技成果推广和转化。

草地资源流转对高寒畜牧业影响的初探——以甘肃省天祝藏族自治县抓喜秀龙乡南泥沟村为例

中共中央十七届三中全会提出了农村土地合理流转问题,为草地畜牧业发展提供了新的发展思路和空间。根据天祝藏族自治县抓喜秀龙乡南泥沟村的草地资源流转现状,分析了草地资源流转的意义和形式,并提出了一些建议。南泥沟村主要存在草地租赁、转包、转让、联户经营、代牧和草地互换等草地流转形式,但由于牧民素质、自然环境和政策方面的原因,使得该地区草地资源流转发展缓慢。针对当地现状,分别从建立生态补偿机制、拓宽就业渠道、加快良种化进程和兽医服务体系建设、建立牧区困难户保障体系、扶持草业龙头企业等方面提出了建议。

天祝县草地综合顺序分类及生态系统服务价值评价

按照草地综合顺序分类方法,利用天祝县及周边地区117个气象台站的资料和DEM分区修正,将天祝县草地分为寒温微干山地草原、寒温微润山地草甸草原、寒温湿润山地草甸、微温微干温带典型草原、微温微润草甸草原和微温湿润森林草原6类。同时考虑土地利用方式和草地退化程度,结合天祝县实际的草地资源分布图和草地的不同等级,利用地理信息系统软件(ArcGIS)工具,对天祝县草地生态系统服务价值进行估算,结果表明:天祝县草地的生态系统服务总价值为5.685亿元/年,其中微温微润草甸草原贡献率最高,达31.52%,寒温微干山地草原草地生态系统服务价值最低,贡献率为8.45%。

天祝高寒草地植被、土壤及土壤微生物时间动态的比较

对天祝高寒草地21a前（1982年）、后（2003年）植被状况、土壤理化性质、土壤三大类微生物（细菌、放线菌和真菌）和各生理群微生物（硝化细菌、好气性固氮菌和好气性纤维素分解菌）及不同退化程度（围栏内、围栏外和鼠丘地）草地土壤微生物数量变化特点进行了对比研究。结果表明：（1）与1982年相比，目前该区天然草地植被总盖度、主要优良牧草种类、产草量等显著下降，草地植被退化明显；（2）草地土壤pH升高，土壤含水量、有机质、氮、磷含量均下降，草地土壤理化性质劣于1982年；（3）目前该区天然草地土壤三大类微生物数量及各生理群微生物数量变化十分明显，1982年土壤细菌、放线菌和真菌及微生物总数分别是2003年的153．6、5．5、4．1倍和151．2倍；土壤硝化细菌、好气性固氮菌和好气性纤维素分解菌数量分别是2003年的5．7、43．3倍和94．4倍；（4）轻度退化草地（围栏内）土壤各类微生物数量明显高于严重退化草地（围栏外、鼠丘地），其数量前者一般为后者的1．5—4．5倍。

基于ArcGIS的天祝草地综合顺序分类研究

根据天祝县1961-1990年30年的降水和气温资料,将草地综合顺序分类系统(COSGC)的分类指标>0℃年积温和湿润度,利用ArcGIS软件,分别采用IDW、Spline、Kriging、Natural Neighbor插值方法进行空间插值,并将生成的天祝草地综合顺序分类图与天祝县遥感影像植被分布图进行植被景观类型对照,结果表明,>0℃年积温用Natural Neighbor、湿润度用Kriging插值,生成的天祝县草地综合顺序分类图,更趋于实际。

青藏高原边缘地区草地利用现状及持续利用策略——以天祝县为例

位于青藏高原边缘地区的天祝县天然草地普遍退化,严重退化草地面积占草地总面积的34.4%。草地覆盖度、高度和产量较20世纪50年代分别下降了11.11%、41.7%和30.4%;草地群落内物种数下降,禾本科比例降低,毒杂草比例增加。草地退化主要因素包括气候干旱化、季节性超载、鼠虫危害、乱采滥挖。针对草地资源利用现状和草地生态建设的薄弱环节,提出草地资源持续利用策略。

基于Sentinel-2和Landsat 8数据的天祝县草地地上生物量遥感反演

为精确获取区域草地地上生物量(Above-ground biomass,AGB),本研究利用Sentinel-2和Landsat 8数据,计算5种植被指数,与野外实测AGB建立草地AGB遥感估算模型,并用均方根误差、决定系数和平均相对误差等指标综合比较不同估算模型的反演精度。结果表明:5种植被指数与草地AGB均显著相关;基于Sentinel-2数据建立的AGB估算模型总体上优于Landsat 8的估算结果;7月最优反演模型为基于差值植被指数(Difference vegetation index,DVI)的二次多项式模型,精度达86%;8月最优反演模型为基于绿色归一化植被指数(Green normalized difference vegetative index,GNDVI)的指数模型,精度达84%;天祝县草地AGB的空间差异明显,不同草地类型平均AGB顺序为:山地草甸>高寒草甸>温性草原>温性荒漠草原。以上研究结果可为研究区草地AGB合理估算和放牧管理提供科学依据。

不同草地类型WOFOST模型参数敏感性分析

以C为驱动的WOFOST作物生长模型是基于作物生理生态过程,综合考虑了CO_(2)、土壤、气候等因素对产量的胁迫作用,因此,对WOFOST模型参数进行本地化和优化便可实现时间连续且高精度的草地生物量监测。为探讨WOFOST参数敏感性分析结果在不同草地类型覆盖区表现出的不确定性问题,在天祝藏族自治县不同草地覆盖区选择了4个站点,利用气象数据、草地实测数据及土壤数据,基于扩展傅里叶幅度敏感性检验法(EFAST)研究潜在水平(指保证营养元素和水分为最佳供应,草地地上生物量仅由辐射、温度和作物特性决定)和水分限制水平(假设营养元素的供给仍然是最佳的,但需考虑土壤有效水分对蒸发和草地生物量的影响)下WOFOST模型在不同草地类型覆盖区的全局敏感性参数和优化模型模拟精度。结果表明潜在生产水平下草地地上生物量(AGB)的敏感参数有比叶面积(SLATB)、单叶片CO_(2)的初始光能利用率(EFFTB)、最大光合速率(AMAXTB)、根相对维持呼吸速率(RMR)、总干物质占根和叶的比例(FRTB和FLTB),水分限制条件下的敏感参数有SLATB、AMAXTB、RMR和FLTB。不同生产水平下叶面积指数(LAI)的敏感参数一致,从出苗到出苗后60 d主要受到SLATB、FLTB和FRTB的影响,出苗后60~200 d的敏感性参数为FLTB、FRTB、SLATB和漫射可见光的消光系数(KDIFTB),LAI开始下降后受到KDIFTB的敏感性增强。其中,山地草甸AGB的模拟值与观测值模拟精度最高,R^(2)=0.94、RMSE=11.71 g·m^(-2),高寒草甸模拟精度最低,R^(2)=0.83、RMSE=32.68 g·m^(-2)。温性荒漠草原LAI的模拟值与观测值模拟精度最高,R^(2)=0.96、RMSE=0.02,温性草原模拟精度最低,R^(2)=0.66、RMSE=0.38。敏感性分析方法在WOFOST模型中的应用减少了人为主观因素的影响,极大地缩短了调参时间,对获取时间连续的草地生长监测方法选择提供参考。

基于机器学习算法的天祝藏族自治县草地地上生物量反演

使用机器学习算法快速、准确、大范围监测草地地上生物量(AGB)是目前研究热点,但不同机器学习算法因训练样本、超参数设置不同而存在较大差异。基于实测草地AGB和同期遥感数据、气象数据、地形数据,选择与草地AGB相关性较强的13个因子作为深度神经网络(DNN)、随机森林算法(RF)、梯度提升回归树(GBRT)、支持向量机(SVR)、人工神经网络(ANN)和高斯过程回归(GPR)算法的输入变量,建立草地AGB预测模型并从模型预测精度、稳定性、样本敏感性等方面综合评价6种模型应用潜力,分析2020年天祝藏族自治县生长季(4-9月)内草地AGB时空变化特征及其对气候的响应。结果表明:1)DNN估算草地AGB的综合性能最佳,但稳定性较差,对样本敏感性较高;GPR综合性能次于DNN,稳定性和精度均较好;GBRT、RF模拟精度较高,稳定性差;SVR和ANN精度相对其他模型较差,SVR稳定性较高,ANN稳定性较差。2)天祝藏族自治县草地AGB集中在50~250 g·m^(-2),不同月份草地AGB空间异质性较大,整体表现为从西北向东南呈下降趋势。3)山地草甸、高寒草甸和温性草原中的AGB变化与气温表现出较为明显的正相关关系。降水量对高寒草甸、温性草原和山地草甸的影响不明显,但对温性荒漠草原类的影响较大,AGB随降水量减少呈现减少态势。以上研究结果可为监测草地生物量的方法选择和参数设置提供一定技术支持和参考依据。

天祝高寒退化草地补播恢复治理

为了探究补播对高寒退化草地物种丰富度和生产力的影响,于2007―2009年在甘肃天祝县开展了利用不同禾草混播改良治理退化草地的试验。结果表明,补播当年物种丰富度增加,补播第2年后物种丰富度整体下降。补播明显提高了草群高度、植被盖度和地上生物量,且禾草类生物量一直都占据主要部分,草地的经济价值得以提高。综合补播后退化草地的草群高度、盖度、物种丰富度以及各经济类群的生物量和总生物量进行评价,垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)组合补播治理天祝县高寒草地的效果最佳,可以作为高寒退化草地恢复治理措施推广应用。

甘肃天祝啮齿动物区系调查

对天祝县啮齿动物区系进行了调查，结果表明，天祝县啮齿动物有2目8科4亚科25种，优势类群为仓鼠和鼠兔，优势种为高原鼢鼠。按不同生境将啮齿动物划为7个群落。受害草地15.29万hm2，占草地总面积的39.06％，以山地草甸和灌丛草甸草地为最。

促进天祝县草地畜牧业向“两高一优”方向转移的几点思考

根据社会主义市场经济的新形势，结合天祝牧业县的具体条件，提出了天祝县草地畜牧业向高产、优质、高效方面转移的几点具体意见。

不同饲养放牧方式对天祝白牦牛繁殖母牛连产率的影响

[目的]为研究繁殖母牦牛配种期营养对连产率的影响,并为实现天祝白牦牛"一年一胎"高效繁殖提供技术初探,在祁连山生态保护政策大环境下,传统畜牧业生产方式如何实现减畜增效提供参考。[方法]以天祝白牦牛繁殖母牛连产率为研究对象,通过相同草原环境下2个村组同一年产犊母牦牛中连胎母牛数所占比例进行对比,分析不同的饲养放牧方式对天祝白牦牛连产率的影响。[结果]结果表明:同等放牧环境下,以草定畜自然放牧方式,牛群数量相对减少,但比起传统扩群饲养环境下母牛连胎率提高了30%～40%,效果明显。

天祝县草原沙化现状及防治对策

近年来由于气候变迁形成的温室效应和超载过牧等不合理利用,天祝县天然草原都不同程度地退化,草原生产能力下降,鼠害泛滥,水源锐减,局部地区草地沙化。草原沙化扩展的主要原因在于人们对草地资源的过度利用,表现在人口增长、牲畜量增加和对草地的过度开垦。草原沙化主要防治策略是控制人口增长,实行以草定畜、推行划区轮牧技术,并积极筹措资金,加大沙化草地的治理力度同时要加强教育宣传,增强农牧民的环保意识。