高山草地植被盖度对气候变暖和人类活动的响应-论文.pdf

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1、5O6—51d草业科学3O卷04期04／2013PRATACUITURAISC1ENCEV01．3O，NO．04高山草地植被盖度对气候变暖和人类荚活沽动的响Ⅱ同应任世龙，宜树华，陈建军，秦或(1．中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃兰州730000；2．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000)摘要：高寒草地对气候变化和人类活动的干扰响应敏感，高寒草地植被盖度估算是了解高寒草地植被状况和评估退化草地修复效果的一个重要方法。目前，地面盖度估算的主要方法是数码照相法，其中基于多光谱照片的盖度提取是比较准确和高效的方法。本研究采用多光谱相机对疏

2、勒河上游不同演替阶段高寒草地、围栏封育和翻耕补播草甸生长季内的植被盖度进行了观测，研究了气候变暖和人类活动干扰下高寒草地植被盖度的变化，同时对估算多光谱照片盖度的阈值法做了改进。结果表明，1)新阂值法的估算结果与真实值之间无显著差异(P一0．219)，而旧阈值法与真实值之间差异极显著(P一0．001)；2)处于不同演替阶段的草地类型具有不同的植被盖度，沼泽草甸最高，各草地类型盖度均在7月达到最大；3)在生产力较低的多年冻土区，围栏封育对高寒草地修复效果在短期内不明显，翻耕补播甚至会导致植被盖度进一步降低。关键词：疏勒河源区；多光谱相机；阈值法；气候变化；围栏

3、封育；翻耕补播中图分类号：s812．1文献标识码：A文章编号：lf)0l一0629(2013)040506—09植被盖度是指一定面积的地块上植被(绿色部了很大作用，但不能因此低估甚至放弃地面的观测分)的垂直投影面积占该地块总面积的比例。它与研究。地面的观测研究不仅可以为遥感估算提供地植被的生物量、生产力之间有着密切的联系，在地表面验证数据，也可以为相关模型提供精确参数。的能量交换过程中扮演着十分重要的角色，是生态地面盖度估算方法主要包括目估法、点测法、仪系统研究中的一个重要指数，也是表征草地状况的器法和数码照相法，而数码照相法是目前最普遍、最一个重要参量。高

4、寒草地生态系统是陆地生态系统有效的方法。利用数码照片估算盖度的主要方法是的重要组成部分，但在全球变暖_1t和过度放牧[=3一的监督分类法和模型估算法两种。监督分类法是较为影响下，高寒草地发生了一定程度的退化。值得注普遍、可靠的方法，估算结果精度较高，常被用做验意的是，气候变暖对高寒草地的影响是一个漫长的证。监督分类法常用的软件主要有PhotoshopLl‘、过程，而过度放牧短期之内就会导致高寒草地的退WinCAM[_l、ERDAS[1等。模型估算法是利用植化。全球变暖情况下，西北暖干加剧]，多年冻土持被、土壤像元之间RGB和HIS色彩空间的差异，续退化，高寒

5、生态系统退化，高寒草地将发生从沼通过一定的算法将其放大，使得植被与土壤像元之泽草甸到高寒草原的逆向演替，植被覆盖度下间的区分度变大，这种方法可以大大提高估算精降_。J。为了修复和保护高寒草地资源，围栏封育度[1821]。但是，数码照相法针对的都是像元的蓝和翻耕补播是两种常用的方法。。高寒草地植被(B)、绿(G)、红(R)三波段的DN值，而引入近红外盖度估算是了解高寒草地植被状况和评估退化草地波段(NIR)以代替蓝(B)波段的多光谱相机在国内修复效果的一个重要方法。目前主要的估算方法有应用的较少。多光谱相机摄取的照片，通过假彩色遥感估算和地面估算两种，虽然遥感

6、在研究大区域合成可以突出植被信息，它可以很好地应用于地面土地利用、全球变化、植物物候等方面发挥植被盖度的研究，将其应用于样方尺度的研究类似基霎金品项智目：国家重点基础研究发展计划20(1927039计-2划1)项目(2010CB951402)；中国科学院百白Xit⋯~l；国家冢自目然科学罕基金笠项目(41271089)；冰作者简豁介．薯器藉曼。青意L士C生SZ，主Z-要20从12事2-植2)被盖度方面的研究。E—m

7、l_@163．。m通信作者：宜树华(1978：)，男，江苏如萎皋人，研究墨员，博士鏊，主要从事寒区生态研究工作。。El：yislzb．·’“o4

8、／2013草业科学(第30卷04期)507于将卫星传感器放置于近地表进行观测，且具有更设置样地17个。样地之间的距离视试验点的面积高的空间分辨率。阈值法是多光谱照片获取植被盖和优势植物种群的分布而定(50～200m不等)，在度的主要方法，其精度取决于阈值的选择。不同时该“田”字的9个交点上分别布设一个50cm×50间、地点拍摄的照片存在着草地类型、天气状况、太cm样方(图1)，用于获取植被普通照片和多光谱照阳高度角等方面的差异，而将单一的阈值应用于所片，每个样地有9个样方，共计153个样方。本试验有样地的方法(旧阈值法)无法消除这些差异，常常区沼泽草甸位于亚

9、稳定型多年冻土地区，高寒草甸造成高盖度区盖度的高估和