基于气候产草量模型与遥感产草量模型的草地退化研究

【摘要】： 草地退化研究是草地研究的热点问题,鉴于目前草地退化定性研究较多,定量研究较少,微观尺度研究较多,宏观尺度研究较少,特别是结合3S技术草地退化研究缺乏参照系的问题,本研究确立了以气候模型预测潜在产草量,以遥感模型预测现实产草量,并以此来评价草地退化程度的思路,以鄂温克旗为例对草地退化进行了研究,主要结论如下： (1)以影响产草量的水热因子为参数,建立了气候产草量预测模型：y=100.209+1.6410x-0.00559x2(R2=0.4713,P0.01)。利用地面光谱NDVI与草地产草量构建模型：y=408.7x-83.1789(R2=0.6028,P0.01)。利用地面光谱NDVI数据和同时段的MODIS NDVI数据曲线回归,得到最优回归模型：y=0.8939x0.786(R2=0.9302,P0.01)。 (2)利用GIS空间插值技术实现气候模型降水和温度参数的空间化,基于栅格分析技术实现气候模型预测产草量和遥感模型预测产草量空间化。利用地面实测数据验证发现在研究区不同草地类型上模型的精度有一定差异。 (3)通过对研究区不同年度的草地退化程度研究分析,从总体上看,从2000年到2009年,研究区的草地平均退化度由0.0926下降到0.0750,10年间年均退化度降低0.0014。 (4)对退化度和干旱指数、温度变化指数的空间分析,结果表明：退化度与干旱指数呈极显著的负相关(R=-0.838,P0.01)退化度与温度变化指数呈极显著的正相关(R=0.846,P＜0.01)。 (5)运用GIS的缓冲区分析和区域统计分析对草地退化度与居民点和河流辐射距离关系进行研究,结果表明：居民点的辐射距离越近,草地退化度越高,二者呈明显的线性关系,河流的辐射距离与退化度表现为曲线关系,可用二项式较好的拟合。 (6)利用研究区的经济社会指标与退化度的通径分析表明：城市化率、人均农业产值、单位面积草地项目投入、牧民人均收入、饲料地占草地面积比与草地退化程度有负向作用,而人均GDP、草地实际载畜量、单位面积草地奶产量、单位面积草地肉产量与草地退化程度有正向作用。 (7)通过对研究区草地退化类型的时空演变分析,结果表明：研究区草地状况2000-2004年表现为恶化趋势,而2004-2009年表现为好转趋势。2000-2009年研究区草地总体是向好的方向发展,但沙地和盐碱地有增加趋势。