黑河中上游典型地区草地植被退化遥感动态监测.pdf

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1、第26卷第4期1802010年4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．4Apr．2010黑河中上游典型地区草地植被退化遥感动态监测杜自强1,2,3，王建2，李建龙3，杨峰3，杨齐3，钱育蓉3(1．甘肃农业大学资源与环境学院，兰州730030：2．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州730070；3．南京大学生命科学院，南京210093)摘要：选择黑河中上游草地植被的典型区域，利用卫星遥感、GIS以及GPS定位测量技术，结合实地调查和采样测定，构造基于地面实测数据的草地

2、植被退化指数，建立草地植被退化的遥感监测模型，并利用研究期2003年TM影像GPS定位点所对应的灰度数据，对1986年TM影像进行辐射特征标准化处理，监测草地植被退化的时空变化规律，旨在探讨通过．IM影像数据结合野外样方数据，简单而快速评价草地植被退化的定量方法。结果表明：利用卫星遥感数据和地面草地样方实测数据，分析草地植被退化地面评价指标与遥感评价指标之间的关系，建立草地植被退化的遥感评价模型，能够较为快速、准确地监测和评价区域尺度的草地植被退化。研究区1986年轻度、中度和重度退化的面积分别为499．86

3、、772．67和916．74km2，2003年轻度、中度和重度退化的面积分别为322．23、815．20和1015．84km2。从草地植被的变化幅度、变化趋势和变化强度方面对比分析1986年和2003年的草地植被退化情况表明草地植被退化过程是一种慢速的渐变过程，重度退化、中度退化的比例较高而且呈增长趋势，总体态势仍旧呈现退化加剧、局部改善、整体恶化的变化格局。草场退化呈现由草原草场向荒漠化草原草场再向荒漠化草场演替的趋势。关键词：遥感，退化，监测，草地退化指数doi：10．3969／j．issn．1002—6

4、819．2010．04．030中图分类号：S127文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一04—0180—06杜自强，王建，李建龙，等．黑河中上游典型地区草地植被退化遥感动态监测[J】．农业工程学报，2010，26“)：180—185．DuZiqiang，WangJian，LiJianlong，eta1．Remotesensing-basedmonitordynamicallygrasslanddegradationintypicalregi0118，middleandupperreaches

5、ofHeiheRiverBasin，WesternChina[J]，TransactionsoftheCSAE，2010,26(4)：180一185．(inChinesewithEnglishabstract)0引言中国北方草原是中国天然草地的主体，一般分布在生态十分脆弱的干旱与半干旱地区【l】。这些草地在不合理的人为因素和不利的自然因素影响下，正面临着逐年退化的严峻态势：内蒙古草原、黄土高原以风蚀沙化为主，该区90％以上草地严重退化，植被覆盖度为40％：云贵高原和青藏高原(含三江源头地区)植被退化，水土流失

6、严重，覆盖度下降了30％以上，优良牧草比例仅为36％；而西北干旱区草原则表现出荒漠化趋势，草地荒漠化面积逐年增加，而且荒漠化的速度有递增趋势【2】。其直接引发的后果为生物多样性降低、生境恶化以及生态恢复功能减弱或丧失。目前，草地退化已成为制约中国草地畜牧业持续发展及生态环境改善的重要因素之一，也是21世纪国际关注的环境问题之一。草地退化问题引起了国内外相关学者的广泛关注，研究人员采用不同的方法针对不同尺度的草地退化进行了大量的研究。传统的研究方法大多为实地考察性质的收稿日期：2009．12．10修改日期：20

7、10-03．15基金项目；中国科学院西部行动计划(KzcX2．XB2-09)；国家“863”计划专题项目(2007AAl02231)：国家自然科学基金(40671040)作者简介：杜自强(1974一)，男，副教授，主要研究方向：土地利用，覆被变化及其生态响应．兰州甘肃农业大学资源与环境学院，730030．bnail：ziqdu@163．com定性评价，即通过地面调查法，对草地的植物群落结构进行实地调查，利用群落物种丰富度指数、多样性指数和均匀性指数等的变化进行草地退化研究。这种方法耗时长、效率低，尤其不适宜大

8、中尺度的草地资源调查与评估、变化监测、退化跟踪和定量分析。相比之下，根据草地遥感数据特征，制定不同的分类标准，对草地退化进行监测和分析，这种方法除了费用低、速度快、能监测草地资源的现状与变化以外，结合模型还能预测它的未来，因而遥感方法得到了广泛应用。随着计算机技术、遥感与地理信息系统等手段的不断完善，遥感监测法成为区域大面积草地退化研究的主要手段p1。从20世纪70年代末开始，国外许多国家就已开始将