我国北方草原产草量遥感测算模型

【作者】 覃志豪； 徐斌； 李文娟； 刘海启； 黄建明；

【机构】 中国农业科学院农业资源区划所草业生态实验室； 南京大学国际地球系统科学研所； 广州地理研究所广东省遥感和GIS重点实验室；

【摘要】 我国北方草原地区人口压力不断增大,草原畜牧业超载日益严重．多年的超载放牧已经不同程度地破坏了原有的草原生态平衡,草原退化和沙漠化问题很大。在这篇论文里,我们利用卫星遥感MODIS数据建立我国北方草原产草量测算模型,以便与现有草原畜牧业发展规模相比较,评估不同地区畜草平衡状况．我们首先利用MODIS估计初级生产力,然后与地面多年的样方数据进行匹配,建立初级生产力与实际产草量之间的数量模型,最后进行模型的可用性验证．研究表明,我国北方草原初级生产能力相对较低, 平均只有310g／m2,最高也不超过1kg／m2,很多地区不足100g／m2．从地面样方数据来看,我国北方草原的实际产草量也很低,我们收集到的961个地面样方数据表明,平均只有147g/m2,最高的也只有700g/m2左右．我们把这些地面样方数据分为两个数据集:模型数据集和验证数据集。模型数据集指出,草原初级生产力与实际产草量之间只有0．7左右的相关系数,样点数据的空间分布在初级生产力处于中等时比较分散, 可能与放牧过程中的采样和监测有关;当初级生产力较大或较小时,两者之间的线性关系比较明显．为此我们提出了一个分段估计的混合模型来估计实际产草量．模型的系数指出,在通常情况(现有放牧)下平均只有一半左右的草原生态初级生产力能转变为实际的产草量,可供牲畜利用;在理想状态(没有放牧)下, 这一转化率可达到3/4左右。通过验证数据集的检验我们看到,这一分段估计的混合模型模型能较合理地估计我国北方草原的实际产草量,平均估计误差为46g/m2,相对误差为28％。对于较大区域的草畜平衡分析而言,这一估计误差是可以接受的．因此,可以用来进行实际产草量的遥感测算。更多还原