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基于遥感影像的草场可持续利用研究

赵金飞  
【摘要】:植被是陆地生物圈的主体。植被净第一性生产力(Net Primary Productivity,以下简称NPP)是指绿色植物在单位时间单位面积上由光合作用产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分,是生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值,反映了植物固定和转化光合产物的效率,也是生态系统中其他生物成员生存和繁衍的物质基础。草场对西部地区自然资源的贡献最大,为西部地区畜牧业的存在和发展提供了物质基础。近年来,草场退化和自然灾害导致草场生态系统的大幅下降,使西部地区自然资源不断减少和生态环境持续恶化。草场NPP的研究对于科学利用和开发草场资源,改良和保护草场,指导畜牧业生产以及制定宏观经济发展战略和生产发展规划等具有极其重要的意义。NPP的计算经历了站点实测,统计回归及模型估算阶段。目前国内外关于研究植被净第一性生产力的模型很多,这些模型概括为三类,即统计模型(Statistical model),参数模型(Parameter model)和过程模型(Process based model)。 本文研究的主要目的是通过NPP,计算出草场理论载畜量,为草场可持续利用提供科学依据。采用气象数据,首次利用所有的统计模型,按月为周期求出最适宜模型和NPP。同时,利用2009年MODIS影像快速更新的时间和空间优势,计算出昌吉回族自治州(以下简称昌吉州)各个市县每月草场的理论载畜量。通过近30年数据研究发现thornthwait模型比较适合昌吉州,该研究区各个市县2009年NPP范围是85.98-542.18 g/(m~2.a),平均值为221.13 g/(m~2.a),数值比近30年平均值普遍较高。昌吉州各个市县30年月平均NPP成正态分布,而2009年呈现驼峰式分布,不仅在数值上差距大,而且分布也呈现季节差距。造成差异的主要原因是2009年降水异常。2009年昌吉州理论载畜量为5.03 x10~6(养单位),然而实际载畜量为8.39 x10~6(养单位),超载量为66.71%,昌吉州各市县超载现象普遍。根据研究发现,昌吉州草场的理论载畜量较高,各个市县承载力不平衡,差距很大。可持续利用草场的方法主要有:适量减少超载地区草场养殖数量,提高降水量增加承载力,或者提高牲畜质量。


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