一种高寒牧区草地综合评价的方法

技术领域

本发明涉及草地退化程度评价领域，尤其涉及一种高寒牧区草地综合评价的方法。

背景技术

草地退化是我国乃至全球近几十年来草原管理面临的最大的难题，基于植被指数监测数据表明，全球20％的牧场和干旱区73％的天然草地已经退化，本世纪初，我国90％天然草地有不同程度退化，尤其以生态系统脆弱的青藏高原最具代表性。草原生态系统是青藏高原最大的生态系统，草原面积占青藏高原土地总面积的60％，不仅发挥着水源涵养、保持水土、调节气候及释氧固碳等生态功能，还是草牧业发展的重要的生产资料，在高寒牧区生态文明建设中起着重要作用。

随着国家退耕还林、退牧还草等一系列重大工程的实施，我国草原退化的势头基本被遏制，植被状态整体趋好。但青藏高原因草原面积大、分布广、气候恶劣、环境脆弱等因素制约，草原异质性差异明显，修复成果巩固难度大，稍有不慎，已修复的草原便有复退苗头。

在新时代生态文明建设的背景下，青藏高原草原保护与修复管理的重要性日趋显著，有效巩固高寒牧区草原生态系统修复成果与遏制高寒草甸退化态势变得越来越重要，是目前急需解决的问题。现有技术中存在的问题是：目前高寒草甸退化程度尚不明确，其功能作用还不明确，直接导致修复措施和技术不能因地制宜、精准靶向，修复技术和退化程度之间存在错差，草原生态系统的主要功能尚不能明确。因此，亟需明晰草原多功能性修复目标下的退化特征和退化程度，提出退化草原分级方法。

本发明从青藏高原草原退化过程中植被和土壤的特征入手，明确不同退化特征下的标志性指标，再综合与退化程度反应明显、差异显著、简单易行的指标，研制了退化高寒草甸分级综合评定方法，通过调查明确不同退化程度各项指标的特征，利用熵值法和层次分析法等筛选出贡献率和权重较大的3-5项重要指标，然后构建综合评价模型方程，确定高寒草甸退化程度分级，为草原生态修复成果巩固和生态文明建设提供保障，具有简单、实用、易操作、成本低、可操作性强、环保、使用范围广、准确率高的特点，为高寒草甸修复和生态文明建设成果巩固提供精准的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高寒牧区草地综合评价的方法。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种高寒牧区草地综合评价的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用无人机进行区域确定，通过图像法确定技术使用区域的面积、植物群落盖度、毒害草盖度、草地生物量以及鼠害分布特征是否符合评价要求；

步骤二：在确定好的符合评价要求的区域中，按照20ha为单元，将评价区域规划成若干单元，依次为各评价单元进行编号；

步骤三：测定每个评价单元中群落植物物种数、总盖度和总生物量，毒害草物种数、盖度和毒害草生物量，还有鼠丘密度；

步骤四：将测得的数据带入以下模型，

其中，GDI(Grassland degradation index)是指草地退化指数，AGB(above-ground biomass)是指地上生物量，PAGB(poison grass above-ground biomass)是指毒害草生物量，SR(species richness)是指物种丰富度，PSR(poison grass speciesrichness)是指毒害草物种丰富度，C(coverage)是指盖度，PC(poison grass coverage)是指毒害草盖度，RHN(rat hill number)是指实测鼠丘数，RHN

步骤五：根据草地退化指数，进行退化等级判断。

优选的，所述步骤一中，对评价区域要求是，面积≥20ha，选择群落盖度≥20％以上；有毒害草种群分布，毒害草种群盖度5％～55％；有鼠丘分布，分布密度在20～600个/ha；群落干物质生物量150～700g/m

优选的，所述步骤二中，单元数量(D)＝评价草地面积ha(Ap)/20。

优选的，所述步骤三中，群落生物量测定使用样方规格1m

优选的，所述步骤三中，用针刺法测定群落总盖度和毒害草总盖度，每个单元重复3～5次，重复间距离50～100米。

优选的，所述步骤三中，用数数法测定各单元鼠丘密度，鼠丘测定样地面积10m×10m，重复间距离30～50米。

优选的，所述步骤五中，当草地退化指数为0～0.2时，退化等级为i；当草地退化指数为0.2～0.4时，退化等级为ii；当草地退化指数为0.4～0.6时，退化等级为iii；当草地退化指数为0.6～0.8时，退化等级为iv；当草地退化指数为0.8～1时，退化等级为v。

优选的，上述方法中技术参数使用时间为8～10月份，植被群落监测指标和土壤监测指标同步进行。

优选的，不同草地类型，退化特征不同。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本发明的方法成本低，可操作性强，在草原牧区可大范围使用和推广；

(2)本发明的方法不仅可以快速判断出草地退化程度，而且提高了草地退化程度判断的精准率，有效提高治理草地的精准性和有效性；

(3)本发明的方法有助于巩固草地生态系统的修复成果，可以保证生态系统的可持续发展和利用；

(4)本发明的方法环保无污染，不会导致水土流失、草地退化，更不会破坏生态；

(5)本发明的方法为国家在草原牧区实施的生态建设工程提供了精准的判断依据，改进了现有的评价方法，填充了高寒草甸生态系统退化评价的空白，为高寒牧区草原利用管理和生态修复提供了技术支撑。

附图说明

图1为本发明一种高寒牧区草地综合评价的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明主要是通过群落学特征和土壤理化性质来判断高寒草甸退化程度等级，群落学特征的主要指标包括盖度、高度、生物量、优势种、指示种的增减等，土壤理化性质包括容重、沙化面积、土壤养分等。其中，大部分指标很难测定，需要有外业和内业相结合，繁琐负责，耗时费力，并且无针对性。不同草地类型，退化特征不同。本发明针对退化高寒草甸，通过长期监测，明确不同测定指标对退化成都的反应灵敏度，运用熵值法和层次分析法计算出各项指标对草原退化的贡献率以及在在不同退化程度中的权重，结合操作的难易程度和草原管理者的实用性，筛选出适合表征高寒草甸退化分级特征的重要指标，发明了高寒草甸退化分级评价综合方法。

实施例1：

一种高寒牧区草地综合评价的方法:，包括以下步骤：

步骤一：利用无人机进行区域确定，通过图像法确定技术使用区域的面积、植物群落盖度、毒害草盖度、草地生物量以及鼠害分布特征是否符合评价要求；其中，对评价区域要求是，面积≥20ha，选择群落盖度≥20％以上；有毒害草种群分布，毒害草种群盖度5％～55％；有鼠丘分布，分布密度在20～600个/ha；群落干物质生物量150～700g/m

步骤二：在确定好的符合评价要求的区域中，按照20ha为单元，将评价区域规划成若干单元，单元数量(D)＝评价草地面积ha(Ap)/20，依次为各评价单元进行编号；

步骤三：测定每个评价单元中群落植物物种数、总盖度和总生物量，毒害草物种数、盖度和毒害草生物量，还有鼠丘密度；群落生物量测定使用样方规格1m

步骤四：将测得的数据带入以下模型，

其中，GDI(Grassland degradation index)是指草地退化指数，AGB(above-ground biomass)是指地上生物量，PAGB(poison grass above-ground biomass)是指毒害草生物量，SR(species richness)是指物种丰富度，PSR(poison grass speciesrichness)是指毒害草物种丰富度，C(coverage)是指盖度，PC(poison grass coverage)是指毒害草盖度，RHN(rat hill number)是指实测鼠丘数，RHN

步骤五：根据草地退化指数，进行退化等级判断；当草地退化指数为0～0.2时，退化等级为i；当草地退化指数为0.2～0.4时，退化等级为ii；当草地退化指数为0.4～0.6时，退化等级为iii；当草地退化指数为0.6～0.8时，退化等级为iv；当草地退化指数为0.8～1时，退化等级为v。

实施例2：

在青藏高原东麓的玛曲高寒牧区进行应用，选择一放牧户的冷季和暖季放牧场进行退化程度评价。

首先利用无人机机进行区域确定，通过图像法确定技术使用区域的面积冷季草场面积为130ha,暖季草场面积为180ha，冷季草场群落盖度为65％，暖季草场群罗盖度为48％，毒害草盖度均在28-46％，鼠丘密度为23-380个/ha，冷季草地地上生物量为245g/m2，暖季草场生物量为297g/m

2020年8月份进行了测定，测定每个评价单元中群落植物物种数、总盖度和总生物量，毒害草物种数、盖度和毒害草生物量，还有鼠丘密度；群落生物量测定使用样方规格1m

然后利用模型

表1

根据上面表1可见，本发明具有简单、实用、易操作、成本低、可操作性强、环保、使用范围广、准确率高的特点，为高寒草甸修复和生态文明建设成果巩固提供了精准的方法。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。