基于RS和GIS的东乌旗草甸草原生态环境时空演变研究

【摘要】： 草地是自然生态系统的重要组成部分。我国是世界第二草原大国,天然草原占国土总面积的40%左右。然而,我国草地退化、沙化、盐碱化现象十分严重,已经成为草原区畜牧业可持续发展所面临的最严重的问题。作为天然草甸草原中人类活动干扰严重的典型代表区域,乌珠穆沁草原在生态上具有一定的脆弱生境特征和演化规律。因此,研究该地区草原环境和景观格局空间变化的相关内容,对天然草原生态系统的治理、恢复具有重要的学术价值和借鉴意义。 本研究以内蒙古东乌旗满都胡宝拉格地区为例,基于1991年、1996年、2001年和2006年四期TM/ETM+遥感影像,提取了近15年来该地区草原环境的变化信息,建立了草原环境时空数据库,并综合运用景观生态学理论和方法、马尔科夫链模型,对草原生态环境的时空演变进行研究。研究结果表明: 在1991年到1996年间,研究区草原环境状况良好;从1996年到2001年,草原环境变化剧烈,表现为草地面积较1991年减少了23.51%,主导地类由较高盖度草地转变为裸地,且非草地面积增加,草地退化严重;到2006年,草地面积较2001年增加了22.89%,主导地类恢复为较高盖度草地。总体草地面积呈减少趋势,年平均减少速度为0.06%。 通过计算1991年和2006年研究区的景观格局指数,得出整个研究区的景观破碎化程度加大;较高盖度草地和中盖度草地的优势度减弱;景观多样性和均匀度增加,裸地和高盖度草地所占比例增大;景观分维数降低,人类对草原景观的干扰增强。 通过运用马尔科夫链模型,模拟和预测了研究区环境未来15年的发展趋势,结果表明:非草地区面积持续扩大,草地区除高盖度草地外,其他类型的草地所占面积均下降,整个草原环境在未来15年内有恶化趋势。 研究区草原环境变化的主要驱动因子有地形地貌、气候、土壤以及过度放牧、垦荒、盲目发展工矿业等自然和人为因素。主要整治策略有“实行以草定畜、合理规划布局工矿业、建立法律法规和草原监测体系,并加强宣传教育、提高牧民的综合素质和生态保护意识”等。