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古浪縣草原資源及其溫性草原植被覆蓋及生產(chǎn)力評(píng)價(jià)

2016-11-28 07:54:54俞慧云陳本建俞聯(lián)平
草原與草坪 2016年5期
關(guān)鍵詞:產(chǎn)草量溫性古浪縣

俞慧云,韓 冰,陳本建,俞聯(lián)平

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070; 2.甘肅省草原技術(shù)推廣總站,甘肅 蘭州 730010)

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古浪縣草原資源及其溫性草原植被覆蓋及生產(chǎn)力評(píng)價(jià)

俞慧云1,韓 冰1,陳本建1,俞聯(lián)平2

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070; 2.甘肅省草原技術(shù)推廣總站,甘肅 蘭州 730010)

將3S技術(shù)與地面調(diào)查相結(jié)合,通過(guò)決策樹(shù)分類、像元二分模型和二元回歸模型,分別對(duì)古浪縣草原資源、溫性草原植被覆蓋及其生產(chǎn)力情況進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,古浪縣總草原面積22.41萬(wàn)hm2,其中高寒草甸、山地草甸、溫性草原、溫性荒漠和溫性荒漠草原分別占1.68%、1.66%、32.55%、24.02%和40.08%;正常年景古浪縣溫性草原以20%

古浪縣;草原資源;溫性草原;植被覆蓋度;草地生產(chǎn)力

中國(guó)是世界第2草原大國(guó),草原面積占世界草地面積的12.4%,總面積約4億hm2,占國(guó)土面積的41%,為耕地面積的2倍,其中北方3.13億hm2[1],天然草地對(duì)農(nóng)牧區(qū)經(jīng)濟(jì)的繁榮和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及草地畜牧業(yè)的健康發(fā)展都發(fā)揮著重要的作用。

自20世紀(jì)80年代我國(guó)第1次草原資源普查以來(lái),由于人類活動(dòng)的干預(yù),加之自然條件的變化,使草地生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了不同程度的演替,草原面積、草地植被蓋度、草地產(chǎn)草量和載畜能力等也發(fā)生了相應(yīng)變化[2]。為提高對(duì)天然草地資源保護(hù)、建設(shè)和合理利用的科學(xué)性,需要對(duì)當(dāng)前草地資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布和生產(chǎn)力、生態(tài)功能等基本情況重新進(jìn)行調(diào)查與評(píng)價(jià)。

地處河西走廊東端的古浪縣,位于青藏、蒙新、黃土3大高原的交匯地帶,南依祁連山東延支脈烏鞘嶺、毛毛山,北靠騰格里沙漠,地貌類型復(fù)雜,氣候帶明顯,是河西走廊北部風(fēng)沙源的前沿,保護(hù)并合理利用古浪縣天然草原,對(duì)維護(hù)甘肅生態(tài)安全有重要意義。

研究充分利用3S技術(shù)在空間信息獲取與處理的高速、實(shí)時(shí)以及信息應(yīng)用的高精度、可定量化等方面的優(yōu)勢(shì)[2-7],與地面調(diào)查相結(jié)合,對(duì)古浪縣草原資源進(jìn)行調(diào)查,并以古浪縣溫性草原為例,就其植被蓋度及生產(chǎn)力變化進(jìn)行研究與評(píng)價(jià),為古浪縣天然草原的合理保護(hù)、建設(shè)和利用提供依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

古浪地處河西走廊東端,位于N 37°09′~37°54′、E 102°38′~103°54′,地勢(shì)南高北低,海拔1 550~3 469 m,地貌類型復(fù)雜多樣,由東南向西北從山地、平川向荒漠、沙漠過(guò)渡。全年平均氣溫5.9℃,極端最高氣溫33℃,極端最低氣溫-30℃,多年平均降水量為306.7 mm,降水量從北向南,隨海拔升高而增大,且分布不均,其中川區(qū)年均降水量200 mm;淺山區(qū)300 mm;高寒二陰山區(qū)為350~450 mm,年蒸發(fā)量2 300 mm,無(wú)霜期142 d,日照時(shí)數(shù)2 632.9 h。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 影像數(shù)據(jù)采用草地界限及圖斑勾繪,選擇2.5 m分辨率spot合成影像;植被指數(shù)提取及蓋度反演選用1991、2001、2006、2013和2014年度Landsat TM影像,軌道為131/34,接收時(shí)間均為8月,云量<2%(數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間云,http://www.gscloud.cn);2000~2010年MODIS增強(qiáng)植被指數(shù)(EVI)數(shù)據(jù)選擇中國(guó)250 m EVI月(7月)合成產(chǎn)品(http://www.gscloud.cn));30 m分辨率高程數(shù)據(jù)來(lái)源于http://www.gscloud.cn。

收集古浪及周邊武威、民勤、永昌、烏鞘嶺、松山、景泰、永登等氣象臺(tái)站近20年平均降水量、溫度、濕度、≥0℃積溫等氣象數(shù)據(jù)。

輔助資料包括1∶5萬(wàn)地形圖和古浪縣行政區(qū)劃圖、古浪縣土地利用現(xiàn)狀圖和第1次草原普查相關(guān)專業(yè)圖件。

1.2.2 草地界限及圖斑勾繪 根據(jù)解譯標(biāo)志對(duì)2.5 m分辨率影像圖進(jìn)行目視判讀,依據(jù)影像反映出的形、色、面積大小等找到地類的基本界線,作為判讀耕地、草地、居民點(diǎn)和水域等的分類界線并進(jìn)行地類圖斑矢量界線勾繪。

1.2.3 草地分類 按《中國(guó)草地類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)草地類型分類系統(tǒng)》(1996)規(guī)定的草地類型分類單位與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行草地分類[8]。

利用ENVI軟件,采用決策樹(shù)分類方法[9]劃分草地類界線。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)路線和樣地調(diào)查采集的分類信息,以及草原水平和垂直分帶等相關(guān)知識(shí),利用濕潤(rùn)度、≥0℃積溫、植被指數(shù)、坡度、坡向等指標(biāo)和參數(shù),通過(guò)決策樹(shù)分類完成草原類劃分。

伊萬(wàn)諾夫濕潤(rùn)度計(jì)算公式[8,10]:

式中:K為某月濕潤(rùn)度(年濕潤(rùn)度=年降水量/年蒸發(fā)力);R為該月降水量;E0為該月蒸發(fā)力;t為該月平均氣溫;f為月平均相對(duì)濕度。

計(jì)算混淆矩陣等,通過(guò)混淆矩陣評(píng)價(jià)分類精度[9]。

1.2.4 草地植被蓋度計(jì)算 國(guó)內(nèi)外研究表明,植被指數(shù)反映了植被的狀況,同植被覆蓋度有良好的相關(guān)關(guān)系[11],通過(guò)計(jì)算歸一化植被指數(shù)(NDVI),建立NDVI同植被覆蓋度之間關(guān)系模型(像元二分模型)來(lái)計(jì)算植被蓋度[6,11]。

歸一化植被指數(shù)(NDVI)提?。豪肊RDAS或者ENVI軟件從Landsat TM第3、4波段提取DNVI數(shù)據(jù)。歸一化植被指數(shù)計(jì)算公式:

式中:ρnir為紅外光波段反射率,ρred為紅光波段反射率。

基于歸一化植被指數(shù)建立像元二分模型計(jì)算植被蓋度公式:

f=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)

NDVImax和NDVImin分別代表研究區(qū)最好植被覆蓋和最差植被覆蓋的植被指數(shù),即茂盛植被覆蓋區(qū)和裸地的NDVI值。

統(tǒng)計(jì)NDVI圖像直方圖,選取累積百分?jǐn)?shù)為0.5%~99.5%為置信區(qū)間,小于0.5%的為近似純土壤覆蓋區(qū)植被指數(shù)(NDVImin),大于99.5%的區(qū)域?yàn)榧冎脖桓采w區(qū)植被指數(shù)(NDVImax)[6],對(duì)像元二分模型進(jìn)行改進(jìn)。

草地蓋度反演模型精度驗(yàn)證均方根誤差(RMSE) 常用來(lái)量化模型精度,實(shí)際測(cè)定值與模型預(yù)測(cè)結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)r常被用來(lái)評(píng)估模型的準(zhǔn)確性[6]。RMSE計(jì)算公式:

式中:E(yi)表示第i個(gè)實(shí)際觀測(cè)值,yi為模型反演出的第i個(gè)預(yù)測(cè)值,n是觀測(cè)樣本總數(shù),RMSE數(shù)值越低,表明回歸模型越精確。

1.2.5 草地產(chǎn)草量估算 根據(jù)各樣方點(diǎn)草地產(chǎn)草量鮮重的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合相應(yīng)點(diǎn)植被指數(shù)采樣值,通過(guò)spass19.0軟件,擬合并建立溫性草原草地產(chǎn)草量估算回歸模型,估測(cè)草地產(chǎn)草量。

2 結(jié)果與分析

2.1 古浪縣草原資源

依據(jù)《中國(guó)草地類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)草地類型分類系統(tǒng)》,在遙感判讀的基礎(chǔ)上,結(jié)合相關(guān)的專業(yè)知識(shí)及野外調(diào)查資料,利用決策樹(shù)分類,將全縣天然草地劃分為高寒草甸、山地草甸、溫性草原、溫性荒漠草原和溫性荒漠5個(gè)大類(圖1)。

圖1 古浪縣草地分類圖Fig.1 Grassland classification map in Gulang County

古浪縣總草原面積22.41萬(wàn)hm2,其中,高寒草甸3 769.03 hm2,山地草甸3 728.08 hm2,分別占全縣草原面積的1.68%和1.66%,主要分布在祁連山(烏鞘嶺及毛毛山)北坡海拔2 700 m以上山地;溫性草原72 941.21 hm2,占全縣草原面積的32.55%,主要分布在黑松驛、黃羊川、古豐、井泉、橫梁、十八里、干城等鄉(xiāng)鎮(zhèn)海拔2 300~2 700 m的山區(qū);溫性荒漠53 832.85 hm2,占全縣草原面積的24.02%,分布在古浪縣西北部的黃花灘、海子灘、直灘、大靖等鄉(xiāng)鎮(zhèn)海拔1 800 m以下地區(qū),西北邊與騰格里沙漠和內(nèi)蒙古阿右旗相接;溫性荒漠草原介于溫性草原和溫性荒漠之間,面積89 829.56 hm2,占全縣草原面積的40.08%。與20世紀(jì)80年代相比[12],草甸類草地(8 349.87 hm2)減少852.76 hm2,草原類草地(172 100.66 hm2)減少了9 329.89 hm2。

利用草原普查現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定樣方資料對(duì)決策樹(shù)分類結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證,經(jīng)計(jì)算混淆矩陣總體分類精度為83.33%,Kappa系數(shù)為0.76,滿足總體分類精度達(dá)到80%基本要求。

2.2 不同年份溫性草原植被蓋度(FVC)及變化

利用改進(jìn)像元二分模型從Landsat TM /NDVI反演生成1991、2001、2006、2013和2014年5個(gè)時(shí)段(各年度8月)古浪縣溫性草原植被平均蓋度及變化(圖2),各年度不同蓋度草地所占溫性草原面積比例見(jiàn)表1。

1991年溫性草原平均蓋度為59.24%,2001年下降為49.28%,2001年后呈上升趨勢(shì),2006與2013年相近,平均蓋度分別為57.94%和57.85%,2014為69.62%,近10年溫性草原植被蓋度呈逐年改善趨勢(shì)(圖2)。

圖2 不同年份植被蓋度及變化趨勢(shì)Fig.2 Vegetation coverage and change trend in different years

蓋度梯度1991年面積/hm2占%2001年面積/hm2占%2006年面積/hm2占%2013年面積/hm2占%2014年面積/hm2占%FVC<20%0.000.000.000.001.350.000.000.000.000.0020≤FVC<40%0.360.00135.650.184.400.0149.950.070.450.0040≤FVC<60%47239.1464.7668241.9593.5651002.3469.9249982.5168.522788.833.8260≤FVC<80%24698.7133.864302.915.9020569.1628.2021832.4429.9364074.1687.84FVC≥80%1003.001.37260.700.361363.961.871076.311.486077.778.33

1991年溫性草原以 40%≤FVC<60%蓋度草地為主,占溫性草原總面積的64.76%,其次為60%≤FVC<80%蓋度草地,占33.86%;2001年以40%≤FVC<60%蓋度草地為主,占溫性草原總面積的93.56%; 2006年以40%≤FVC<60%蓋度草地為主,占溫性草原總面積的69.92%,其次為60%≤FVC<80%蓋度草地,占28.20%;2013也以40%≤FVC<60%蓋度草地為主,占溫性草原總面積的68.52%,其次為60%≤FVC<80%蓋度草地,占29.93%;2014年60%≤FVC<80%蓋度草地占溫性草原總面積的87.84%(表1)。正常年景溫性草原以40≤FVC<60%蓋度為主,雨量充沛時(shí)蓋度可達(dá)到60%~80%。

2013年8月在古浪縣溫性草原區(qū)共布設(shè) 35個(gè)樣地,共94個(gè)蓋度驗(yàn)證及產(chǎn)草量測(cè)定樣方(圖3),各樣方點(diǎn)測(cè)定蓋度與2013年相應(yīng)點(diǎn)估測(cè)蓋度顯著正相關(guān)(r=0.68,P<0.01),精度評(píng)價(jià)均方根誤差(RMSE)=13.92,模型精度達(dá)到85%以上,表明選擇NDVI,用改進(jìn)象元二分模型估算溫性草原草地植被蓋度具有較好的代表性。

2.3 2013年溫性草原產(chǎn)草量

利用2013年8月植物地上部分鮮重的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合相應(yīng)點(diǎn)NDVI采樣值,建立溫性草原區(qū)草地產(chǎn)草量估產(chǎn)模型(二次多項(xiàng)式模型:y=-6 760.27x2+7 656.63x-198.186,R2=0.52,r=0.72,P<0.01),經(jīng)樣方點(diǎn)草地產(chǎn)草量與相應(yīng)點(diǎn)NDVI采樣值的相關(guān)分析,NDVI與產(chǎn)草量之間顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r=0.72,P<0.01)。以NDVI為基礎(chǔ),利用該模型反演溫性草原產(chǎn)草量分級(jí)(圖4)。經(jīng)測(cè)算古浪縣溫性草原平均鮮草產(chǎn)量為1 042.70 kg/hm2,總鮮草產(chǎn)量76 055.8 t,其中,產(chǎn)量<500 kg/hm2的溫性草原面積408.17 hm2,占溫性草原總面積的0.006%;產(chǎn)量500~1 000 kg/hm2的草原面積36 478.44 hm2,占其總面積的50.01%;產(chǎn)量1 000~1 500 kg/hm2和1 500~2 000 kg/hm2的溫性草原分別為30 536.89 hm2和5 517.71 hm2,分別其總面積的41.87%和0.076%,以鮮草產(chǎn)量500~1 000 kg/hm2的溫性草原所占面積最大,其次為1 000~1 500 kg/hm2草地。每羊單位按日消耗4 kg鮮草[12],飼草放牧利用率按70%估算(考慮牧草再生率),72 941.21 hm2溫性草原可承載3.65萬(wàn)個(gè)羊單位放牧利用。與20世紀(jì)80年代的鮮草產(chǎn)量1 290 kg/hm2相比[12],溫性草原鮮草產(chǎn)量減少247.30 kg/hm2。

圖3 蓋度驗(yàn)證及產(chǎn)草量測(cè)定樣方布局Fig.3 Coverage verification and grass yield determination plotlayout

圖4 溫性草原產(chǎn)草量分級(jí)圖Fig.4 Classification map of grass yield in steppe

3 討論

3.1 古浪縣草原資源

古浪是將3S技術(shù)運(yùn)用到草原普查工作中,對(duì)大范圍的快速、準(zhǔn)確普查提供了有力的技術(shù)支持。以往草地資源遙感調(diào)查大都選用30 m分辨率TM影像作為草地分類的數(shù)據(jù)源,采用人機(jī)交互的方式劃分草地類型(如內(nèi)蒙和青海[13-14]),俞聯(lián)平等[2,7]也以TM影像為數(shù)據(jù)源對(duì)甘肅省甘州、肅州和永昌等縣(區(qū))的天然草原資源進(jìn)行了評(píng)價(jià)。利用30 m分辨率影像數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確劃分插花草地界線,為確保草地資源評(píng)價(jià)的精度,本研究選擇2.5 m分辨率影像數(shù)據(jù)勾繪草地界線,草地分類在參考影像解譯標(biāo)志和外業(yè)調(diào)查樣方信息的基礎(chǔ)上,修正濕潤(rùn)度、≥0℃積溫、植被指數(shù)以及坡度、坡向等指標(biāo)和參數(shù),通過(guò)決策樹(shù)分類方法確定草地分類界線。

3.2 溫性草原植被蓋度及變化

草地FVC測(cè)定主要有地面測(cè)量和遙感測(cè)量2種方法[1,6]。地面測(cè)量法又可分為目估法、采樣法、儀器法和模型法,由于FVC具有顯著的時(shí)空分異特點(diǎn),地面實(shí)測(cè)方法估算FVC很難在較大的空間范圍內(nèi)達(dá)到較高的精度,且受時(shí)間、區(qū)域和天氣條件等限制,局限性較大,同時(shí)需花費(fèi)較多的人力和物力[1,6]。遙感測(cè)量法主要有回歸模型法和混合像元分解法[16],回歸模型法是通過(guò)對(duì)遙感數(shù)據(jù)某一波段、波段組合或利用遙感數(shù)據(jù)計(jì)算出的植被指數(shù)與實(shí)測(cè)蓋度進(jìn)行回歸分析,建立經(jīng)驗(yàn)估算模型估測(cè)植被蓋度,如顧祝軍等[17]將地面FVC實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與Landsat ETM+的NDVI進(jìn)行回歸,建立了1-4次多項(xiàng)式蓋度估算關(guān)系模型。North[18]和Xiao等[19]分別使用 ATSR-2和Landsat ETM NDVI數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)植被蓋度進(jìn)行回歸建模,估算植被 FVC。Dymond等[20]在新西蘭地區(qū)用SPOT影像建立了FVC與 NDVI的非線性模型,并利用該模型估計(jì)FVC。馬琳雅等[3]研究表明,MODIS增強(qiáng)型植被指數(shù)EVI的對(duì)數(shù)函數(shù)(y=33.658ln(x)+112.65)可以較好地模擬甘南州草地FVC分布狀況,總精度可達(dá)93.31%,草地FVC越高,對(duì)數(shù)反演模型的誤差越小。回歸模型法依賴于大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),在較小范圍內(nèi)對(duì)特定區(qū)域或特定植被類型的模擬精度較高[16,21]。像元二分模型是線性混合像元分解模型中最簡(jiǎn)單的模型,其假設(shè)像元只由植被與非植被覆蓋地表兩部分構(gòu)成,其中植被覆蓋地表占像元的百分比即為該像元的FVC[16]。李苗苗等[22]、劉廣峰等[23]、吳云等[24]和唐志光等[25]利用該模型分別對(duì)密云水庫(kù)上游、毛烏素沙地、海河流域及三江源區(qū)的FVC進(jìn)行了估算且精度較高。王浩等[1]研究表明,利用改進(jìn)的象元二分模型對(duì)甘南州大面積高寒草地FVC變化進(jìn)行研究是可行且準(zhǔn)確的,李文龍等[26]對(duì)瑪曲縣高寒草甸的研究也取得了相似結(jié)果。選擇NDVI,利用改進(jìn)像元二分模型估測(cè)溫性草原FVC具有較好的代表性。正常年景古浪縣溫性草原以40≤FVC<60%蓋度為主,雨量充沛時(shí)蓋度可達(dá)到60%~80%,且近10年溫性草原FVC出現(xiàn)逐步改善的趨勢(shì),與武正麗等[27]2000~2011祁連山區(qū)FVC整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)和師慶東等[28]1982~2000年西部干旱區(qū)植被總體成增長(zhǎng)趨勢(shì)的研究報(bào)道一致。2000~2010年古浪縣溫性草原MODIS增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI)變化趨勢(shì)(圖5)也間接印證了這一點(diǎn),2000和2002年溫性草原EVI較低, 2003年開(kāi)始上升,2004年后趨于穩(wěn)定,與植被蓋度的變化趨勢(shì)一致。究其原因,一是因?yàn)?013年后國(guó)家實(shí)施了退牧還草等一系列草原生態(tài)保護(hù)建設(shè)工程,以及禁、休牧等相關(guān)植被恢復(fù)政策措施[29-30],另一方面與近年來(lái)全球氣候變暖導(dǎo)致的降水增加有關(guān)[27-28]。

圖5 2000~2010年EVI變化趨勢(shì)Fig.5 Changing trend of EVI from 2000 to 2010

3.3 溫性草原草地產(chǎn)草量

草地初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定一般用收獲法抽樣估算,較小范圍的草地資源調(diào)查用收獲法估產(chǎn)簡(jiǎn)單易行,估測(cè)精度較高,但如果在大尺度草地上進(jìn)行測(cè)產(chǎn),用傳統(tǒng)方法不僅耗時(shí)費(fèi)力,且由于樣方點(diǎn)設(shè)置、樣點(diǎn)數(shù)目等受人為主觀因素的影響造成較大誤差,測(cè)定結(jié)果也是對(duì)某時(shí)刻植被靜態(tài)的描述[3]。利用3S集成技術(shù),可快速、經(jīng)濟(jì)地獲得便于計(jì)算機(jī)加工分析、可定位定量研究的大量信息,進(jìn)行草地產(chǎn)草量及其動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。王兮之等[3]基于RS和GIS的甘南草地生產(chǎn)力估測(cè)模型構(gòu)建的研究表明,在高寒草甸地區(qū)歸一化植被指數(shù)(NDVI)與草地地上生物量鮮重之間存在顯著正相關(guān)(線型和指數(shù)模型),利用遙感估產(chǎn),具有傳統(tǒng)測(cè)產(chǎn)方法無(wú)法比擬的快速、省力、準(zhǔn)確、覆蓋面大等優(yōu)點(diǎn)。梁天剛等[5]對(duì)甘南牧區(qū)草地地上生物量與載畜量遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);張正健等[29]基于NDVI對(duì)西藏高寒草甸、高寒荒漠草原、溫性草原和高寒草原等不同草地類型生物量進(jìn)行回歸建模;吳門新等[30]利用NDVI資料估算中國(guó)北方草原區(qū)牧草產(chǎn)量;俞聯(lián)平等[2,7]分別用歸一化植被指數(shù)(NDVI)、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(SAVI)和修正土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(MSAVI)建立了永昌、甘州和肅州三縣(區(qū))草原草甸區(qū)和荒漠區(qū)草地產(chǎn)草量估產(chǎn)模型,估測(cè)草地產(chǎn)草量和載畜能力。目前古浪縣溫性草原單位面積鮮草產(chǎn)量較上世紀(jì)80年代低247.30kg/hm2,說(shuō)明草地生態(tài)尚未恢復(fù)到當(dāng)時(shí)的水平[12]。

4 結(jié)論

古浪縣總草原面積22.41萬(wàn)hm2,其中高寒草甸、山地草甸、溫性草原、溫性荒漠和溫性荒漠草原分別占全縣草原面積的1.68%、1.66%、32.55%、24.02%和40.08%。目前古浪縣草甸類草地和草原類草地面積分別較上世紀(jì)80年代減少852.76 hm2和9 329.89 hm2。

正常年景古浪縣溫性草原以40≤FVC<60%蓋度為主,雨量充沛時(shí)蓋度可達(dá)到60%~80%,且近10年溫性草原FVC出現(xiàn)逐步改善的趨勢(shì)。2000~2010年古浪縣溫性草原MODIS增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI)變化趨勢(shì)顯示,2000和2002年溫性草原EVI較低,2003年開(kāi)始上升,2004年后趨于穩(wěn)定。

經(jīng)估算溫性草原平均鮮草產(chǎn)量為1 042.70 kg/hm2,總鮮草產(chǎn)量76 055.8 t,以鮮草產(chǎn)量500~1 000 kg/hm2的溫性草原所占面積最大,占溫性草原總面積的50.01%,其次為1 000~1 500 kg/hm2草地,占41.87%。全縣72 941.21 hm2溫性草原可承載3.65萬(wàn)個(gè)羊單位。

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Evaluation of vegetation coverage and productivity of temperate steppe in Gulang County

YU Hui-yun1,HAN Bing1,CHEN Ben-jian1,YU Lian-ping2

(1.CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem,MinistryofEducation/PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China; 2.GrasslandTechnicalExtensionStationofGansuProvince,GansuLanzhou730010,China)

3S technology and ground survey were used to evaluate the natural grassland resource,the vegetation coverage and productivity of temperate steppe in Gulang County through decision tree classification,dimidiate pixel model and binary regression model.The results showed that the total grassland area was 224 100 ha,the alpine meadow,mountain meadow,temperate steppe,temperate desert and temperate desert grassland accounted for 1.68%,1.66%,32.55%,24.02%,40.08% respectively.The vegetation coverage of temperate steppe(FVC) mainly ranged in 20%

Gulang County;grassland resource;warm steppe;vegetation coverage(FVC);grassland productivity

2015-11-09;

2015-11-23

甘肅省第二次草原資源普查項(xiàng)目;甘肅省青年科技基金(1308RJYA083)資助

俞慧云(1990-),女,甘肅古浪人,在讀碩士生。

E-mail:306729672@qq.com

S 812

A

1009-5500(2016)05-0098-07

陳本建為通訊作者。

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