孫忠祥,胡澤學(xué),葉回春,黃文江,額爾登其木格,張 瑩
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館,北京 100026;2.可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國(guó)際研究中心,北京 100094;3.中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院,北京 100094;4.內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟草原工作站,內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000)
東烏珠穆沁旗(以下簡(jiǎn)稱“東烏旗”)游牧生產(chǎn)系統(tǒng)以東烏旗全境為遺產(chǎn)地范圍,以蒙古族傳統(tǒng)“冬春-夏秋,逐水草而居”的四季游牧生產(chǎn)生活方式為特征,在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中,形成了以牧民-牲畜(五畜)-草原(河流)為主體的游牧生產(chǎn)系統(tǒng),孕育出遼闊淳樸的游牧文化。東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)于2021年被認(rèn)定為第6批中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)[1],然而當(dāng)?shù)厣星啡睂?duì)農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的價(jià)值和保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí),農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)在促進(jìn)鄉(xiāng)村振興、文化傳承和生態(tài)保護(hù)等方面的潛在價(jià)值還未得到充分發(fā)揮[2]。近年來(lái)由于全球變暖、超載過(guò)牧等因素的影響,蝗蟲(chóng)逐漸成為最頻繁和最具破壞性的草原災(zāi)害之一[3],且蝗蟲(chóng)種群高度集中在東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)。據(jù)相關(guān)研究,東烏旗70%以上的可利用草場(chǎng)遭受了蝗蟲(chóng)災(zāi)害,這給畜牧業(yè)帶來(lái)致命性的打擊[4]。另外,由于長(zhǎng)期存在的“重農(nóng)輕草”思想,當(dāng)下關(guān)于農(nóng)業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)方面的研究大多集中于農(nóng)田方面,對(duì)草原及草原災(zāi)害的關(guān)注較少[5]。因此,亟須明確東烏旗草原的蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,提出相應(yīng)的保護(hù)措施,保障東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
目前關(guān)于蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域提取方法主要有2類:一類是篩選與蝗蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)的氣候和土壤等要素作為指標(biāo),劃分不同的生態(tài)適生區(qū)[6-7];另一類是建立物種生態(tài)適宜性評(píng)估模型,依據(jù)蝗蟲(chóng)實(shí)際分布點(diǎn),結(jié)合其生境因子評(píng)估物種適宜性[8]。相比前者,后者的結(jié)果更加客觀,可避免因研究尺度不同造成研究結(jié)果的差異。其中,基于最大熵原理建立的最大熵模型(MaxEnt)對(duì)已有分布樣本數(shù)據(jù)的數(shù)量要求低且預(yù)測(cè)精度高,已廣泛用于物種分布的預(yù)測(cè)研究[9-10]。目前我國(guó)僅少數(shù)研究基于MaxEnt模型評(píng)價(jià)了蝗蟲(chóng)的氣候和生態(tài)適宜性,這些研究在選擇生境因子時(shí)多考慮氣候和土壤因素[8,11],對(duì)蝗蟲(chóng)生態(tài)適宜性的研究多為小尺度。因此,有必要融合氣候、植被、土壤和遙感等多源數(shù)據(jù)高精度評(píng)估草原蝗蟲(chóng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),為保護(hù)草原類農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)提供支撐。農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與發(fā)展離不開(kāi)科技的支撐與助力,實(shí)地觀測(cè)、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)以其成熟的監(jiān)測(cè)手段為農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)系統(tǒng)中景觀要素的監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)方法支撐[12-15]。
筆者以東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)為研究區(qū),收集并整理地面調(diào)查數(shù)據(jù),包括抽樣樣點(diǎn)的地理位置、蝗蟲(chóng)發(fā)生面積和密度,探究草原蝗蟲(chóng)關(guān)鍵生境因子的遙感可反演性,對(duì)蝗蟲(chóng)發(fā)生區(qū)的關(guān)鍵生境因子進(jìn)行遙感反演,結(jié)合植被類型、海拔、土壤類型和蝗蟲(chóng)地面觀測(cè)等數(shù)據(jù),在地統(tǒng)計(jì)學(xué)等技術(shù)手段輔助下實(shí)現(xiàn)星地多源數(shù)據(jù)的信息融合,獲取滿足高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù)源;結(jié)合最大熵模型對(duì)東烏旗草原蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行提取,確定草原蝗蟲(chóng)發(fā)生的關(guān)鍵生境因子;對(duì)東烏旗草原蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)并提取,探討不同風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的保護(hù)對(duì)策。研究結(jié)果有利于更好地保護(hù)東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn),是生態(tài)草原建設(shè)的重要內(nèi)容之一,也可為其他草原類農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。
東烏旗位于內(nèi)蒙古正北方,東鄰興安盟、通遼市和赤峰市,南接錫林浩特市,北與蒙古國(guó)接壤,國(guó)境線長(zhǎng)527.6 km,屬北溫帶大陸性氣候區(qū),冬季寒冷風(fēng)大,夏季水熱同期,北部為低山丘陵,南部為盆地,地處烏珠穆沁草原[16](圖1)。
烏珠穆沁草原是亞洲東部草原亞區(qū)保存比較完整的天然草甸草原,草原生物多樣性突出,植被類型多樣,為畜牧業(yè)發(fā)展提供了良好的天然生態(tài)環(huán)境。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),東烏旗主要蝗蟲(chóng)成災(zāi)種包括毛足棒角蝗(Dasyhippusbarbipes)、寬須蟻蝗(Myrmeleotettixpalpalis)、鼓翅皺膝蝗(Angaracrisbarabensis)、白邊痂蝗(Bryodemaluctuosum)和亞洲小車(chē)蝗(Oedaleusdecorusasiaticus)(表1)。其中,亞洲小車(chē)蝗占整個(gè)蝗蟲(chóng)種群的50%~60%,嚴(yán)重時(shí)達(dá)90%以上。亞洲小車(chē)蝗趨光性強(qiáng),其習(xí)性與飛蛾相似,常爆發(fā)成災(zāi)[17]。東烏旗草原蝗蟲(chóng)在7—9月產(chǎn)卵,冬季(1—2月)停留在土壤中,直到翌年4—5月孵化, 6月生長(zhǎng)成熟。因此,將東烏旗草原蝗蟲(chóng)生育期分為4個(gè)階段:產(chǎn)卵期(7—9月)、越冬期(1—2月)、孵化期(4—5月)和生長(zhǎng)期(6月)。
表1 東烏旗草原主要蝗蟲(chóng)的生物學(xué)特性
研究所選取的草原類型數(shù)據(jù)來(lái)自1∶100萬(wàn)中國(guó)植被圖,由中國(guó)科學(xué)院植物研究所科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供;土壤類型數(shù)據(jù)來(lái)自1∶100萬(wàn)中國(guó)土壤圖,由中科院南京土壤研究所提供;高程數(shù)據(jù)來(lái)自ASTER GDEM V3數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)從Google Earth Engine平臺(tái)獲得。蝗蟲(chóng)生境的溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于MOD11A2 V6的8 d平均陸地表面溫度(land surface temperature,LST)和Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data(CHIRPS)的30多 a再分析降水?dāng)?shù)據(jù)。蝗蟲(chóng)生境的植被狀況數(shù)據(jù)來(lái)源于MOD13A2 V6計(jì)算的歸一化差異植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI),各生育期遙感數(shù)據(jù)從Google Earth Engine平臺(tái)獲得,共計(jì)6種生境因子,詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 東烏旗草原蝗蟲(chóng)生境因子
研究區(qū)地理信息數(shù)據(jù)來(lái)源于2017年國(guó)家1∶100 萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)為矢量格式,由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心提供。東烏旗草原蝗蟲(chóng)發(fā)生數(shù)據(jù)由內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟草原工作站提供。東烏旗草原蝗蟲(chóng)調(diào)查在2020年6—8月進(jìn)行,當(dāng)草原蝗蟲(chóng)密度>15只·m-2時(shí),該地點(diǎn)被標(biāo)記為蝗蟲(chóng)分布點(diǎn)?;?020年草原蝗蟲(chóng)調(diào)查數(shù)據(jù),通過(guò)ArcGIS 10.3軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,具體點(diǎn)位分布如圖2所示。
1.3.1MaxEnt模型
使用MaxEnt 3.4.1進(jìn)行模擬,MaxEnt模型的一般公式為
(1)
(2)
式(1)~(2)中,x為輸入環(huán)境變量;y為東烏旗蝗蟲(chóng)發(fā)生區(qū)域的地理位置;fi(x,y)為特征函數(shù);wi為特征函數(shù)的權(quán)重;n為數(shù)據(jù)集的數(shù)量;Zw(x)為環(huán)境變量的權(quán)重函數(shù);Pw(y|x)為東烏旗蝗蟲(chóng)的適宜性[18]。采用子抽樣復(fù)制運(yùn)行的方式,隨機(jī)抽取70%的樣本點(diǎn)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,其余30%作為測(cè)試數(shù)據(jù)集。收斂閾值被設(shè)定為10-5,當(dāng)每次迭代的對(duì)數(shù)損失低于收斂閾值時(shí),訓(xùn)練將停止。預(yù)測(cè)分布所選擇的輸出格式為L(zhǎng)ogistic,其值為概率(在0~1之間),可以解釋為相對(duì)適宜性[19]。
1.3.2MaxEnt驗(yàn)證
為了確定最佳模型,使用測(cè)試數(shù)據(jù)的接受者操作特征曲線下的面積(AUC)來(lái)評(píng)估模型的質(zhì)量。AUC值在0.5~1.0之間,隨機(jī)模型的AUC值為0.5,完美模型的AUC值為1[8-9]。根據(jù)AUC值對(duì)不同模型的表現(xiàn)進(jìn)行分類:0.5~0.6,失?。?0.6~0.7,差;>0.7~0.8,一般;>0.8~0.9,良好;>0.9~1.0,極好。
1.3.3生境因子篩選
優(yōu)先篩選合適的指標(biāo)進(jìn)行建模,土壤類型、草原類型和海拔等靜態(tài)生境因素會(huì)影響蝗蟲(chóng)生境的時(shí)空分布特征[6]。研究選取的遙感因子包括地表溫度、降水和植被長(zhǎng)勢(shì),主要影響蝗蟲(chóng)發(fā)生的時(shí)間變化[20-21]。針對(duì)東烏旗草原蝗蟲(chóng)的不同生育期,計(jì)算不同生育期的遙感因子。
初始模型構(gòu)建過(guò)程中選擇MaxEnt軟件中的刀切法檢驗(yàn)(jackknife test)來(lái)測(cè)定環(huán)境變量對(duì)模型預(yù)測(cè)的貢獻(xiàn)大小,以此剔除對(duì)MaxEnt模型預(yù)測(cè)結(jié)果貢獻(xiàn)較小的環(huán)境變量,對(duì)貢獻(xiàn)較大的因子進(jìn)行Spearman相關(guān)分析,減小因子自相關(guān)性,提高模型模擬精度。在此基礎(chǔ)上重建草原蝗蟲(chóng)分布的最大熵模型,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)[11]。刀切法檢驗(yàn)使用MaxEnt軟件,Spearman相關(guān)分析使用R語(yǔ)言完成。
1.3.4發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)
MaxEnt模型輸出結(jié)果為草原蝗蟲(chóng)在研究區(qū)域的存在概率,數(shù)據(jù)為ASCⅡ格式,首先使用ArcGIS 10.3的ArcToolbox格式轉(zhuǎn)換工具,將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Raster格式,使該結(jié)果可在ArcGIS 10.3中顯示,而后使用“提取分析”功能得到蝗蟲(chóng)在研究區(qū)的存在概率分布圖[22]。MaxEnt軟件模擬輸出的結(jié)果值在0~1之間,值越接近1表示物種越可能存在。參考IPCC報(bào)告關(guān)于評(píng)估可能性的劃分方法[23],結(jié)合草原蝗蟲(chóng)的實(shí)際情況,利用“Reclassify”功能,劃分分布值等級(jí)及相應(yīng)分布范圍,并使用不同顏色表示,存在概率劃分標(biāo)準(zhǔn)為:<0.05為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū);0.05~<0.33 為中等偏低風(fēng)險(xiǎn)區(qū);0.33~<0.66為中等偏高風(fēng)險(xiǎn)區(qū);≥0.66為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
使用Spearman相關(guān)系數(shù)法計(jì)算所有生境因子間的相關(guān)性,以消除共線性對(duì)模型建模過(guò)程和結(jié)果解釋的影響,生境因子之間的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值大于0.8,則認(rèn)為兩者具有很強(qiáng)的相關(guān)性[8]。圖3表明,所有生境因子兩兩之間相關(guān)系數(shù)均未超過(guò)0.8,因此選定上述6種環(huán)境變量來(lái)對(duì)草原蝗蟲(chóng)的分布進(jìn)行模擬。
以AUC為評(píng)價(jià)指標(biāo),選擇具有最佳參數(shù)組合的MaxEnt模型來(lái)預(yù)測(cè)東烏旗草原蝗蟲(chóng)的適生區(qū)。紅色(訓(xùn)練)線表示模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的擬合程度,藍(lán)色(測(cè)試)線表示模型對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的擬合程度,是對(duì)模型預(yù)測(cè)能力的真正測(cè)試。每個(gè)參數(shù)組合的結(jié)果都是10次重復(fù)的平均值。評(píng)估結(jié)果顯示,MaxEnt模型AUC值為0.826,表明該模型很適合模擬東烏旗草原蝗蟲(chóng)的潛在分布(圖4)。
提取結(jié)果表明,東烏旗草原蝗蟲(chóng)的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中等偏低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中等偏高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面積分別為10 982、20 094、7 494和1 426 km2,分別占全旗面積的32.49%、37.06%、26.70%和3.75%。
其中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在嘎達(dá)布其鎮(zhèn),面積為920 km2,占高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的64.52%;中等偏高區(qū)主要分布在薩麥蘇木、嘎達(dá)布其鎮(zhèn)、阿拉坦合力蘇木、額吉淖爾鎮(zhèn),面積為6 533 km2,占中等偏高區(qū)的87.18%;中等偏低區(qū)主要分布在額吉淖爾鎮(zhèn)、道特淖爾鎮(zhèn)、呼熱圖淖爾蘇木、薩麥蘇木和嘎海樂(lè)蘇木,面積為16 023 km2,占中等偏低區(qū)的79.74%;低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在哈拉蓋圖農(nóng)場(chǎng)、賀斯格烏拉農(nóng)牧場(chǎng)、呼熱圖淖爾蘇木和滿都胡寶拉格鎮(zhèn),面積為8 095 km2,占低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的73.71%(圖5)。
貢獻(xiàn)率是指每個(gè)生境因子對(duì)模型的貢獻(xiàn),數(shù)值越大,該因子對(duì)模型的貢獻(xiàn)就越大。置換重要性是指訓(xùn)練樣本點(diǎn)生境因子的隨機(jī)替換。減少值越高,替換百分比越高,模型對(duì)該變量的依賴性就越高。根據(jù)Jackknife方法,各生境因子貢獻(xiàn)率最高的是孵化期地表溫度(ILST,23.4%)、產(chǎn)卵期降水(SRP,23.1%)、生長(zhǎng)期植被長(zhǎng)勢(shì)(GNDVI,14.2%)、生長(zhǎng)期地表溫度(GLST,10.3%)、生長(zhǎng)期降水(GRP,8.6%)和產(chǎn)卵期植被長(zhǎng)勢(shì)(SNDVI,4.4%)。置換重要性最高的是孵化期地表溫度(ILST,39.6%)、生長(zhǎng)期地表溫度(GLST,22.9%)、生長(zhǎng)期降水(GRP,11.2%)、孵化期降水(IRP,7.5%)、孵化期植被長(zhǎng)勢(shì)(INDVI,6.7%)和產(chǎn)卵期植被長(zhǎng)勢(shì)(SNDVI,4.0%)(表3)。綜合考慮到貢獻(xiàn)率和置換重要性,ILST、GLST、SRP、GRP、GNDVI和INDVI這6個(gè)生境因子被選為影響蝗蟲(chóng)分布的主要因素。
表3 影響東烏旗蝗蟲(chóng)分布的環(huán)境變量貢獻(xiàn)百分率和置換重要性
圖6顯示了6個(gè)主要生境因子的響應(yīng)曲線。在孵化期和生長(zhǎng)期,蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨著地表溫度的增加而增加。這是因?yàn)榉趸诤蜕L(zhǎng)期是蝗蟲(chóng)生長(zhǎng)最為迅速的階段,此期氣溫每升高1 ℃,蝗蟲(chóng)的生理生化速率約提高9.8%,采食量也有明顯增加[20]。產(chǎn)卵期蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與降水呈負(fù)相關(guān),生長(zhǎng)期降水在3.0 mm·d-1時(shí)最適合蝗蟲(chóng)生長(zhǎng),超過(guò)這一范圍蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與降水呈負(fù)相關(guān),可能是因?yàn)榛认x(chóng)卵長(zhǎng)期浸泡在溫暖潮濕的土壤中會(huì)發(fā)霉,從而降低蝗蟲(chóng)的孵化率[24]。孵化期和生長(zhǎng)期蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨植被指數(shù)的增加而減少,可能是因?yàn)楫?dāng)植被指數(shù)過(guò)高時(shí),植被覆蓋度過(guò)大,地面溫度較低,蝗蟲(chóng)取食、活動(dòng)受到限制[25]。
草原蝗蟲(chóng)的爆發(fā)成災(zāi)對(duì)東烏旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的危害主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:(1)生態(tài)方面,東烏旗草原具有遺傳資源與生物多樣性、水土保護(hù)等多種生態(tài)服務(wù)功能。草原蝗蟲(chóng)災(zāi)害使草原生態(tài)環(huán)境發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的惡化,對(duì)生態(tài)造成巨大破壞。近年草原蝗蟲(chóng)災(zāi)害此起彼伏,致使部分地區(qū)寸草不留,個(gè)別地方甚至出現(xiàn)了“蟲(chóng)進(jìn)人退”的現(xiàn)象,嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。(2)經(jīng)濟(jì)方面,草原蝗蟲(chóng)持續(xù)大面積發(fā)生,近5 a東烏旗年均蝗蟲(chóng)危害面積達(dá)1 181.33 km2,牧草損失與大面積防控給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。加之財(cái)政補(bǔ)助和地方自籌能力有限,使得草原蟲(chóng)害年均防治比例不高,害蟲(chóng)殘留基數(shù)和越冬基數(shù)較高,為翌年發(fā)生留下隱患,從而造成惡性循環(huán)。(3)文化方面,東烏旗草原文化是中華文化的杰出代表,也是草原絲綢之路的重要樞紐之一。近年來(lái)為了追求短期經(jīng)濟(jì)效益,草原放牧強(qiáng)度較大,草原蝗蟲(chóng)頻發(fā)加速了草地的退化沙化,從而破壞了 “人與自然和諧相處”的核心理念。
該研究綜合土壤、植被和遙感數(shù)據(jù),利用MaxEnt模型預(yù)測(cè)東烏旗草原蝗蟲(chóng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)?;谝陨涎芯浚ㄗh采取以下措施,以實(shí)現(xiàn)東烏珠穆沁旗游牧生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)保護(hù)。
(1)由于草原地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,近年來(lái)政府追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)容易造成生態(tài)、文化和社會(huì)價(jià)值的缺失,而且對(duì)草原農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的保護(hù)規(guī)劃較缺乏[26]。因此,在遺產(chǎn)保護(hù)中政府應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用,合理控制放牧強(qiáng)度,尤其是在草原蝗蟲(chóng)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)如嘎達(dá)布其鎮(zhèn),需減少由放牧過(guò)度導(dǎo)致的草原退化。
(2)由于研究區(qū)地廣人稀,基層保護(hù)人員緊缺,在遙感等數(shù)據(jù)獲取處理方面存在技術(shù)短板,因此應(yīng)建立基層與科技支撐部門(mén)的快速對(duì)接通道,通過(guò)遙感數(shù)據(jù)對(duì)草原蝗蟲(chóng)關(guān)鍵生境因子實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),重點(diǎn)關(guān)注草原蝗蟲(chóng)孵化期和生長(zhǎng)期的溫度變化,在溫度較高的年份加強(qiáng)防控力度。
(3)由于農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)本身的復(fù)雜性,遙感與GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)研究中的應(yīng)用是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的工作,需各相關(guān)行業(yè)學(xué)者的積極參與和共同努力,以充分發(fā)揮遙感與GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)開(kāi)發(fā)、管理、保護(hù)、宣傳和創(chuàng)新中的優(yōu)勢(shì)和使用價(jià)值[15]。
(4)與其他文化遺產(chǎn)類資源相比,農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性以及遺產(chǎn)地社區(qū)的主體性。牧民是遺產(chǎn)地草原文化、知識(shí)與技術(shù)體系、生物多樣性、民俗與飲食文化等的創(chuàng)造者和傳承者,隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,一些地區(qū)“空心化”嚴(yán)重,存在文化不自信、發(fā)展前景不明朗等問(wèn)題,面對(duì)這些問(wèn)題,可以通過(guò)欣賞式探詢這一手段將問(wèn)題研究轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注組織的積極方面,更大程度上提高牧民保護(hù)農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的積極性[27]。
該研究所選取的生境因子及研究方法具有一定的普適性,研究結(jié)果有助于當(dāng)?shù)丶捌渌菰貐^(qū)植保部門(mén)提高防控效率,對(duì)于減少農(nóng)藥使用量、蝗蟲(chóng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生強(qiáng)度和生態(tài)保護(hù)方面有一定的指導(dǎo)意義。但是由于數(shù)據(jù)的可得性和問(wèn)題的復(fù)雜性,該研究尚有如下不足,需要進(jìn)一步研究:(1)研究只是利用短時(shí)序的蝗蟲(chóng)發(fā)生數(shù)據(jù)提取了適生區(qū),未進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列的監(jiān)測(cè)分析。(2)對(duì)影響因素及風(fēng)險(xiǎn)因子的選擇是有限的,沒(méi)有考慮鼠害、放牧強(qiáng)度和防治情況等因素。(3)關(guān)于草原蝗蟲(chóng)對(duì)農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的危害關(guān)系部分缺乏定量分析,需進(jìn)一步收集數(shù)據(jù),完善研究方法,通過(guò)多因素綜合分析,明確草原蝗蟲(chóng)和其他因素與農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)之間的相互作用機(jī)制。
(1)MaxEnt模擬結(jié)果良好,平均AUC值為0.826。
(2)決定草原蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的主要影響因子為孵化期地表溫度、生長(zhǎng)期地表溫度和產(chǎn)卵期降水。
(3)在孵化期和生長(zhǎng)期,蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨著地表溫度的增加而增加。在產(chǎn)卵期,蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與降水呈負(fù)相關(guān),生長(zhǎng)期降水在3.0 mm·d-1時(shí)最適宜蝗蟲(chóng)生長(zhǎng),超過(guò)這一范圍蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與降水呈負(fù)相關(guān)。在孵化期和生長(zhǎng)期,蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨植被指數(shù)的增加而減少。
(4)嘎達(dá)布其鎮(zhèn)草原蝗蟲(chóng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高,需密切關(guān)注該地蝗蟲(chóng)發(fā)育情況,做到早防早控。
生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)2022年10期