簡介:2016年第61卷第2期139154引用格式引用格式沈?;?朱言坤,趙霞,等中國草地資源的現(xiàn)狀分析科學(xué)通報,2016,61139–154SHENHH,ZHUYK,ZHAOX,ETALANALYSISOFCURRENTGRASSLANDRESOURCESINCHINAINCHINESECHINSCIBULL,2016,61139–154,DOI101360/N97201500732?2015中國科學(xué)雜志社WWWSCICHINACOMCSBSCICHINACOM中國科學(xué)雜志社SCIENCECHINAPRESS專輯生態(tài)草牧業(yè)理論范式與技術(shù)體系評述中國草地資源的現(xiàn)狀分析沈海花,朱言坤,趙霞,耿曉慶,高樹琴,方精云中國科學(xué)院植物研究所,植被與環(huán)境變化國家重點實驗室,北京100093聯(lián)系人,EMAILSHENHAIHUAIBCASACCN20150630收稿,20151002修回,20151008接受,20151203網(wǎng)絡(luò)版發(fā)表中國科學(xué)院重點部署項目KSZDEWZ012、中國科學(xué)院學(xué)部咨詢評議項目20114131和國家自然科學(xué)基金31330012資助摘要中國草地面積廣闊,自然資源豐富,準確評估草地資源既是合理開發(fā)和利用草地的基礎(chǔ),也對生態(tài)環(huán)境的保護具有重要意義但是,關(guān)于中國草地面積、生產(chǎn)力和承載力等本底數(shù)據(jù)至今為止尚沒有系統(tǒng)的梳理本文收集、整理了過去幾十年來我國草地資源研究的各類數(shù)據(jù),并利用19822011年的遙感影像NOAA/AVHRRNDVI和氣候數(shù)據(jù)重新估算了我國天然草地生物量和生產(chǎn)力及其近30年的變化由于草地的定義、數(shù)據(jù)來源和分析方法不同,現(xiàn)存資料對中國天然草地面積的估算差異很大,變動范圍達2倍以上167106431106KM2,這些資料也表明,我國目前的天然草地面積在280106393106KM2之間比較合適草地生物量的估算值也存在顯著差異,平均地上生物量在79123GM?2之間,但本文對最近30年19822011年天然草地地上生物量的重新估算結(jié)果為178GM?2,在此期間平均每年增加04GM?2我國天然草地平均凈初級生產(chǎn)力的估算差異更大,為89320GCM?2A?1平均176GCM?2A?1,但許多研究都發(fā)現(xiàn)近年來有增加趨勢而基于過去30年平均氣候估算,我國天然草地的潛在生產(chǎn)力可高達348GCM?2A?1另一方面,我國人工草地面積比較小,約為209107HM2,但生產(chǎn)力高,可達天然草地的27121倍由于我國對天然草地缺乏有效管理,加上人工草地的比例低,目前我國草地對放牧家畜的承載力比較低,很多地方的超載現(xiàn)象較為嚴重,平均超載率估計為20此外,降水的不足始終是影響我國草地生物多樣性、生物量和生產(chǎn)力的重要因素,進一步探討氣候變化和過度放牧等人為活動對我國草地資源的數(shù)量和質(zhì)量的影響是十分必要的關(guān)鍵詞草地面積,分布,多樣性,生物量,生產(chǎn)力,承載力“草地”并沒有一個明確統(tǒng)一的定義植物生態(tài)學(xué)或植物地理學(xué)的草地通常指以草本植物占優(yōu)勢的植物群落1,2,可包括草原、草甸、草本沼澤、草本凍原、草叢等天然植被,以及除農(nóng)作物之外草本植物占優(yōu)勢的栽培群落農(nóng)學(xué)里的“草地”主要指畜牧業(yè)的“資源”,不僅包括以草本為主的植物群落,還包括灌木和稀疏樹木等可用于放牧的植被35為了避免討論時的歧義,本文的草地指植物生態(tài)學(xué)或植物地理學(xué)的定義,但在敘述特定的文獻資料時就以原文的定義為準不論依據(jù)哪種定義,草地都是一種分布遼闊的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織FOODANDAGRICULTUREORGANIZATIONOFTHEUNITEDNATIONS,FAO估計全球草地面積為35109HM2,覆蓋約26的陸地面積6我國第一次草地普查結(jié)果表明,中國各類天然草地約有4108HM2,占國土面積的417,總面積僅次于澳大利亞,位居世界第二7在我國,草地不僅提供飼草飼料支撐畜牧業(yè)生產(chǎn),在防風(fēng)固沙、水土保持、水源涵養(yǎng)以及生物多樣性保護和陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中也扮演著重要角色但是,近年來141評述表1不同資料來源的我國天然草地面積單位106KM2TABLE1THEAREAOFNATURALGRASSLANDSFROMDIFFERENTRESOURCES106KM2數(shù)據(jù)來源面積占國土面積比例定義或內(nèi)涵文獻14000000中國植被圖224064232411000000中國植被圖23280292草原、草甸、草叢、草本沼澤本研究第一次草場普查19791990393356409草原、草甸、荒漠、灌叢、疏林地等7中國草地資源數(shù)據(jù)355370草原、草甸、荒漠、灌叢、疏林地等2414000000草地資源圖25360375荒漠、草原化荒漠、荒漠草原、草原、草甸草原、草甸/草叢/灌草叢2414000000土地利用圖2634936424中國11000000土地資源圖27431449草原、草坡、荒漠沙地28NOAA/AVHRR全球植被圖167174草本植物群落,灌木或喬木蓋度10291100000土地利用數(shù)據(jù)庫2000185193天然草地、改良草地、割草地30MODIS草地覆蓋類型產(chǎn)品2001225234草地、草甸、草本沼澤31TM和中國陸地衛(wèi)星影像19992000331345草原、草甸、荒漠、灌叢、疏林地等32BIOME3模型378394高草/低草型草地、干旱區(qū)灌叢/草原、極地/高山苔原33CSCS模型291303草原、草甸、凍原34自然環(huán)境多樣,氣候的時空變化大,加上人為干擾嚴重,草地面積的年際變化也很大杜青林32利用遙感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在20世紀90年代到21世紀初,草地面積除在青海、江西、寧夏等省份有所增加外,在其他大部分省份都有所減少,而且草地的斷片化也很明顯,全國成片草地的面積總共減少了7過度放牧及草地開墾為農(nóng)田是導(dǎo)致草地面積減少的主要因素研究表明,20002005年間減少的119106HM2草地中48以上被開墾為農(nóng)田38另一方面,退耕還草以及草地的合理利用使局部地區(qū)的草地得到恢復(fù)38,3922草地類型、分布及氣候特征Ⅰ草地類型和分布本文利用11000000中國植被圖,簡述我國天然草地的類型及分布11000000中國植被圖是根據(jù)全國植被調(diào)查資料,結(jié)合航空遙感、衛(wèi)星影像及相關(guān)的地質(zhì)學(xué)、土壤學(xué)和氣候?qū)W信息編制而成,能較真實地反映我國植被類型的分布40根據(jù)該植被圖,我國天然草地可以劃分為草原、草甸、草叢和草本沼澤4大類,分別占草地總面積的504,366,107和23圖1這4類草地與不同的氣候、土壤或地形因子結(jié)合,又可以進一步分為12類草地依面積大小排序高寒草甸占244,高寒草原229,溫性草原162,亞熱帶熱帶草叢87,荒漠草原81,巖生草甸56,山地草甸44,草甸草原33,沼澤化草甸23,寒溫帶溫帶沼澤和溫帶草叢21,高寒沼澤面積1我國的天然草地主要分布在西藏、內(nèi)蒙古、青海、新疆、四川、甘肅、黑龍江以及云南等地,占全國草地總面積的80以上其中西藏天然草地面積最大,為747105KM2,占全國草地面積的267,主要是高寒草原和高寒草甸其次為內(nèi)蒙古、青海和新疆,分別為553105,440105和353105KM2,其中內(nèi)蒙古草地主要以溫性草原和荒漠草原為主,青海主要以高寒草甸和高寒草原為主,新疆則鹽生草甸、高寒草原、荒漠草原、溫性草原和高寒草甸均有分布此外,四川、甘肅、黑龍江和云南的草地面積也較大,分別為110105,104105,91104和91104KM2,四川80以上為高寒草甸,云南86以上為熱帶亞熱帶草叢北方主要牧區(qū)中,寧夏草地面積較少,約18104KM2,主要為溫性草原和荒漠草原圖1Ⅱ天然草地氣候和海拔特征我國天然草地年均溫、年降水跨度較大,分別為09179℃,1951307MM地帶性草原集中分布在溫帶干旱半干旱地區(qū),其年均溫和年降水的均值分別在093584℃和195368MM之間表2在12類草地類型中,高寒草原海拔分布最高,平均高達4500M以上,氣候寒冷,年均溫小于1℃,降水量少276MM荒漠草原年降
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