内蒙古天然草原地上净初级生产力时空动态研究

为研究内蒙古天然草原地上净初级生产力的时空动态变化,采用野外生态调查、室内空间分析相结合的方法,分析内蒙古天然草原2008~2012年5年间地上净初级生产力。结果表明：内蒙古天然草原地上净初级生产力近5年均值在空间上表现出与水热条件限制相同的变化规律,即地上净初级生产力由东向西逐步递减,较高的地区集中在东部地区的呼伦贝尔市、锡林郭勒盟东北部及南部地区以及兴安盟和赤峰市,而低值区主要分布于内蒙古西部地区的阿拉善盟,中部地区属于中值区域。从不同草原类型来看,东部草甸草原的地上净初级生产力最大,西部荒漠的地上净初级生产力最小,中部典型草原、中部荒漠草原和西部荒漠草原的地上净初级生产力居中。总体上,近5年内蒙古天然草原地上净初级生产力提高了71.10%,东部草原和西部荒漠草原增幅最大,为2008年的1倍,中部典型草原与全区整体提高幅度相当（提高71.07%）,同时中部荒漠草原和西部荒漠类也分别比2008年提高了10.86%和27.77%。

内蒙古荒漠草原承载力综合评价

[目的]明确内蒙古荒漠草原生态系统的结构和功能的变化情况。[方法]选定达茂旗为研究对象,运用3S技术,对草地植被覆盖度、草地生产力和载畜量30多年的变化进行了研究。[结果]达茂旗草地植被覆盖度相比2000年初期升高了2百分点;达茂旗草地生产力由南向北呈递减趋势,相比2003年有所升高;达茂旗草地载畜量相比20世纪80年代和2000年初期整体水平有所升高。[结论]该研究结果为内蒙古制定生态管理决策提供了理论依据。

内蒙古草地生产力及载畜量变化分析

草地生产力和载畜量历来是草地生态系统研究的热点问题,但多年来的研究成果却未能有效地揭示草畜供求关系。以内蒙古3个植被类型(草甸草原、典型草原、荒漠草原)为研究对象,基于MODIS遥感数据,应用光能利用率模型(CASA模型)和连续3年(2011—2013年)大量成对(围栏和放牧)的野外样地调查数据,分析了不同类型草地净初级生产力(NPP)、牧草利用率及超载情况。结果表明:(1)2011—2013年内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原NPP平均值分别为122、116.2和39.3 g?m^(-2)?a^(-1);(2)2011—2013年内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原利用率分别为41.28%、40.38%、38.05%;(3)2011年3种类型草地均过度放牧,超载率分别为43.59%、44.95%和75.92%,2012年草甸草原和荒漠草原过度放牧,超载率为1.21%、57.53%,2013年荒漠草原过度放牧,超载率为57.38%,而2012年典型草原,2013年草甸草原和典型草原与理论载畜量相比尚有127.4、1 158.82、392.33万羊单位潜力,可持续放牧。因此,在内蒙古草原牧场放牧管理时,应结合不同类型草地和降水条件,在荒漠草原及干旱年份适当减少载畜量从而实现草畜动态平衡。研究结果可为草地放牧管理决策提供参考依据。

内蒙古四大沙地植被NDVI变化及气候响应研究

为了更好掌握内蒙古四大沙地的植被长势变化及气候响应,用GIMSS/NDVI数据对1981 ～ 2001年8月的植被NDVI值进行了研究.分析结果表明,四大沙地的植被NDVI平均值从高到低的顺序为呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地.NDVI变异系数从大到小的顺序为浑善达克沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地.对四大沙地的8月NDVI数据与5～8月累积平均气温逐月进行回归分析结果都不具有显著性.而8月的NDVI数据与5～8月累积降水量逐月回归分析结果表明,沙地植被对降水量有明显的滞后效应.浑善达克沙地和毛乌素沙地NDVI与累积降水量有正相关,呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地NDVI与累积降水量不具有显著性.

内蒙古草地光谱特征分析

通过野外定点光谱采样,对线叶菊、羊草等几种常见的草甸草原类型进行光谱特征分析和种类识别,并分析了不同退化梯度草原的光谱特征。结果表明通过高光谱可以很好的体现不同草地类型、不同植物光谱差异特征。羊草在可见光比针茅的反射率大,而一阶导数,针茅的峰值比羊草大,红边位置与红边面积有所不同,且存在BEP"红移"。并发现在可见光区域重度退化草原的光谱反射率大于轻度退化的光谱反射率,而在近红外要小于轻度退化的光谱反射率。

基于反射率及导数的草原植被冠层光合有效吸收分量高光谱反演

利用ASD便携式野外光谱仪和光量子仪实测了6种草原植被类型关键生育期的反射光谱数据和光合有效辐射值,利用可见光波段处反射率及近红外波段区处一阶导数分别与fPAR建立逐步回归方程,同时,将各波段反射率与各波段导数光谱建立逐步回归方程。结果表明:典型草原光合有效辐射分量与可见光反射率相关性好于近红外波段反射率,其中在405和470nm波段相关性最好;fPAR与一阶导数相关关系在855和965nm波段处较强。fPAR与405和470nm反射率以及965nm一阶导数的多波段逐步回归分析结果取得了较单波段和NDVI最优的估算效果,R2达0.939。利用高光谱数据进行fPAR估算时,需要综合考虑可见光和近红外波段信息,同时也要充分考虑反射率与反射率导数的方法。水分强吸收的光谱波段具有提高fPAR估算精度的潜力。

基于马尔柯夫模型的草原退化动态时空特征研究

草原植被覆盖动态时空特征是理解人类活动和自然因素影响下草原退化的关键。本研究利用2000和2010年TM影像,利用监督分类方法,对内蒙古草原退化、沙化和盐渍化时空分布特征探测和制图,同时对分类结果进行验证。检验结果表明,采用监督分类结合地面训练样本进行草原退化动态特征检测能提高分类精度,草原沙化和盐渍化分类精度分别都达到90%以上,退化草原分类精度为75%。在草原退化程度分类检测基础上,计算2000-2010年草原退化、沙化、盐渍化面积概率转移矩阵,并基于马尔柯夫模型,对未来20年间草原动态特征进行预测。研究结果表明,十年间,内蒙古草原的退化、沙化程度均呈减弱趋势。预测结果显示,在草原与生态保护建设工程持续稳定有效建设前提下,内蒙古草原呈现良性发展趋势,退化及沙化状况将持续得到改善。研究也指出,基于遥感技术与马尔柯夫模型有机结合分析草原退化动态特征是一种快速有效的途径。

锡林郭勒典型草原草地生物量动态监测研究

利用MODIS卫星影像,提取NDVI植被指数,并结合地面实际调查数据,建立草地生物量估产模型,对比近10年草地生物量动态及变化,分析锡林郭勒典型草原近10年演变趋势。结果表明,近10年,锡林郭勒典型草原平均产草量普遍有所提高,通过10年的建设该地区草原植被恢复状况较明显。

干旱荒漠草原地区华北驼绒藜种子覆膜直播建植试验研究

干旱环境中，植物在种子期对极端环境的忍耐能力最大，而幼苗期忍耐能力最小。幼苗为适应环境几乎耗尽自身能量，完全依赖自身的抗逆能力不能完全得到健壮的植株和理想的建植效果。由此，本研究设计华北驼绒藜种子覆膜直播试验，通过播深、水分和施肥等不同处理，研究其在干旱荒漠草原区建植的技术。结果表明，华北驼绒藜种子易于浅播种，播深适宜1-2cm。覆膜直播利于提高幼苗的出苗率和保苗率，均分别高于对照8．32％和13．12％。水分是决定成苗率的重要因素，适度的干旱促进根系深长生长。施种肥对华北驼绒藜成苗有促进作用，对当年的地上生物产量较大。

2000—2009年锡林郭勒典型草原植被对气象因子的响应

应用MODIS数据对2000—2009年植被变化情况及其与气温、降水量进行相关分析。2007年年均气温最高,降水最少,NDVI最大值和生长季平均值最低;在降水量最大的2003年NDVI最大值和生长季平均值最高。全生长季中气温和降水量与NDVI值具有显著或极显著相关,相对于气温、降水量对NDVI值影响更大;前一个月的气温和降水量对NDVI值的影响最大,植被对气象因子的响应具有时滞性。

基于植被指数的典型草原光合有效吸收比例估算研究

采用常用的8种植被指数,对植被光合有效吸收比例(FPAR)数据进行了反演。结果表明,叶面积指数较大时,绿度植被指数(GNDVI)、转换型土壤调整植被指数(TSAVI)估算FPAR的效果较好,R2分别达到0.908和0.895;而当叶面积指数较小时(<0.5),TSAVI和土壤调整植被指数(SAVI)估算FPAR可有效克服土壤等背景因素的影响,R2分别达到0.819和0.807。有效的组合近红外、红光波段的反射率构建植被指数可以提高FPAR的估算精度。

不同干扰方式对呼伦贝尔典型草原生态系统特征的影响

近年来剧烈的人类活动和自然因素变化致使生态系统退化,表现为草地植被退化、生物种类单一、土壤物理性质变差等。为了探讨内蒙古典型草地生态系统的结构和功能变化,以呼伦贝尔典型草原退牧还草工程区为研究对象,采用成对取样方法(围栏内-围栏外)对退牧还草工程区禁牧和休牧两种干扰方式下植被恢复过程中物种多样性、地上生物量、土壤容重和水分等的变化特征进行了研究,以期为草地的合理利用和管理提供理论依据。结果表明:(1)不同干扰方式对草地物种多样性和地上生物量有明显影响,物种的多样性指数和丰富度指数在禁牧区分别为1.73和7.59,在休牧区为1.47和5.70,全部表现为禁牧区>休牧区(P<0.05)。地上生物量则相反,在禁牧区和休牧区分别为36.34 g?m^(-2)和42.83 g?m^(-2),表现为禁牧区<休牧区;(2)不同干扰方式对草地土壤物理性状有明显影响,但不同指标对干扰方式的响应不同。禁牧有利于土壤含水量的积累,放牧导致土壤紧实、容重增加,同一土层深度土壤含水量表现为禁牧区>休牧区,例如0~10 cm处土壤含水量在禁牧区和休牧区分别为4.57%和2.80%,禁牧区显著高于休牧区(P<0.05);土壤容重则相反,表现为禁牧区<休牧区。综上所述,不同的生态工程措施对草原生态系统有明显影响,禁牧有利于维持较高的物种多样性和维持较好的土壤物理性质,休牧可提高草原生产力,退牧还草工程对恢复草原生态功能起到了积极的作用。

希拉穆仁草原荒漠化现状评价

本文以希拉穆仁草原现状进行调查所得资料为依据,结合国内、外学者对草原退化评价的研究的一些资料,以及当地相关部门提供的有关历史资料,运用数理统计中SPSS软件对实地调查数据进行聚类分析所得的结果,制定了一套合理的评价指标体系。用所制定的评价指标体系对希拉穆仁草原进行现状评价。评价结果如下:(1)希拉穆仁草原处于整体退化状态;(2)希拉穆仁草原退化程度大部分属于中度退化。

MapInfo在基本草原划定中的应用——以河北丰宁县为例

MapInfo作为世界通用的地理信息软件,被广泛应用在各个行业领域。作者以河北省丰宁县进行的基本草原划定为示范,引进应用了这个系统软件。实践证明,这个软件系统操作简便,地理信息功能较强,适用于基层技术人员推广应用。本文介绍了如何在基本草原划定中应用这一软件系统。

达尔罕茂明安联合旗草原类型空间分布的特征

本研究采用遥感及地理信息系统为代表技术手段,以ETM遥感卫星数据为主要信息源,结合地面采集数据和历史资料的监测方法,进行遥感解译,勾绘图斑,制作草原资源类型专题图件的基础上,分析了达尔罕茂明安联合旗(简称为达茂旗)草原类型的空间分布特征,为草原保护和合理利用提供了科学依据。结果显示:达茂旗天然草地总面积155.14万hm2,占全旗总土地面积的85.35%,荒漠草原为85.21万hm2,以石生针茅群落为主;草原化荒漠为21.26万hm2,以红砂、珍珠、石生针茅群落为主;典型草原面积为39.7万hm2,以克氏针茅群落为主;低平地草甸为8.85万hm2,以芨芨草为主。

风力提水(光伏提水)在草原生态建设中的应用前景

通过在草地生态建设中实施的"退化沙化治理"和"农业综合开发技术支撑"项目,引入了风力提水(光伏提水)辅以灌溉措施,取得了明显效果,得到了当地有关部门和牧民的认可。文中从近几年的使用推广中就风力提水(光伏提水)机的设备性能、技术参数、适用范围和应用前景等方面做一介绍。

北方荒漠草原生态综合监测与评价——以达茂旗为例

我国北方荒漠草原地区生态环境总体上具有结构简单、易受干扰、自我调节能力差等特点。因此,在全球气候变化的大背景下,由于农业与牧业之间的激烈竞争,加之区内气候波动、人类活动干扰等诸多因素,对荒漠草原地区的生态环境和结构产生了重大影响。为了能准确和真实的反映我国北方荒漠草原地区生态系统的结构和功能的变化,该文选定达茂旗为研究对象,通过对草地退化结构变化、草地等和级结构变化的研究,得出以下结论:(1)相比20世纪80年代达茂旗退化、沙化、盐渍化草地,以及重度退化和重度盐渍化草地相比20世纪80年代都有所减少;(2)达茂旗草地等级由低一级的草地向高一级的草地逐渐演变;(3)达茂旗草地质量相比20世纪80年代有所降低。

呼伦贝尔草甸草原区沙化草地治理效果研究

近年来由于气候变暖以及人为不合理利用等原因导致呼伦贝尔草原出现不同程度的退化、沙化,尤其是海拉尔沙地,草原沙化日趋严重,在常年风蚀的作用以及重度放牧压力下,严重地段土壤腐殖质层被剥开风蚀,腐殖质层下的沙土在风的作用下,形成大小不一、斑点状分布的风蚀坑,部分风蚀坑相互连接,形成大面积的明沙,寸草不生。本文选择呼伦贝尔市新巴尔虎左旗风蚀沙地,研究沙化草地快速恢复治理模式,为治理呼伦贝尔沙地提供具有可操作性的技术措施。

发展草原文化 搞好我区生态建设

本文分析了内蒙古草原文化特点及草原文化生态内涵的基础上,并根据当前我区草原生态恶化的现状,提出了走可持续发展的道路。

达茂旗草原资源现状的遥感制图分析

本文采用2002年15m分辨率ETM和1999年～2000年30m分辨率TM卫星数据,结合40余个地面野外数据、历史资料等,基于地面资源与遥感图像相关性,通过制作达茂旗乡级草原类、亚类分布图,分析了2000年代与80年代草原类型面积的变化趋势。