宋星瑩，陳 睿

（1.青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青海西寧 810000；2.青海巖土工程勘察院有限公司，青海西寧 810000）

在青海湖保護區(qū)草地資源監(jiān)測過程當(dāng)中，采用GIS技術(shù)和RS技術(shù)，從土壤的風(fēng)蝕危險程度、動態(tài)度以及草量和載蓄壓力指數(shù)方面出發(fā)，構(gòu)建起包含不同檢測指標(biāo)的計算流程。通過監(jiān)測青海湖保護區(qū)草地資源當(dāng)中的情況，能夠掌握這個地區(qū)草地的實際產(chǎn)草數(shù)量，超載和未超載情況的分布現(xiàn)狀，對草地資源生態(tài)系統(tǒng)有更加全面的了解，也為今后更好地利用青海湖保護區(qū)草地資源提供理論依據(jù)。

1 采用GIS、RS技術(shù)監(jiān)測保護區(qū)資源的必要性

1.1 保護生態(tài)環(huán)境的要求

人類開展的各項活動都和其所處的生態(tài)環(huán)境之間存在著比較緊密的聯(lián)系，不僅對生態(tài)環(huán)境所提供的產(chǎn)品和服務(wù)有比較大的依賴，同時也將一些情況直接反饋給生態(tài)環(huán)境，影響到環(huán)境。了解生態(tài)環(huán)境所發(fā)生的各種變化與規(guī)律，能夠幫助人們對生態(tài)環(huán)境所發(fā)生變化的驅(qū)動機制有更加詳細全面的了解，找到其中存在的問題和之后的重要發(fā)展趨勢[1]。利用先進的科學(xué)技術(shù)來監(jiān)測草地資源情況，可以更好地權(quán)衡生態(tài)環(huán)境提供的服務(wù)和產(chǎn)品，更加準(zhǔn)確地評估與診斷生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，也能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境今后的發(fā)展趨勢有更好的了解。還能夠找到更加有力的支持生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的數(shù)據(jù)，開展詳細的分析，對生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)的各種變化及現(xiàn)狀有更深入的了解。

1.2 監(jiān)測草地資源的重要價值

在世界上分布范圍最廣泛的一種資源就是草地，也是陸地生態(tài)環(huán)境當(dāng)中十分關(guān)鍵的構(gòu)成內(nèi)容。在我國陸地面積當(dāng)中，草地也是占比最大的一種類型，占比41%[2]。草地資源也是一種能夠在一定周期內(nèi)進行更新的資源，發(fā)展?jié)摿薮?，最大的用途是為畜牧業(yè)提供原材料。草地生態(tài)系統(tǒng)也給人們的生存提供了很多初級物質(zhì)，也可以起到保持水土、促進氣候調(diào)節(jié)以及保持水土，促進生物多樣性的作用。不僅是畜牧業(yè)發(fā)展當(dāng)中的重要基礎(chǔ)，同時也是生態(tài)環(huán)境保護工作開展當(dāng)中的重要內(nèi)容。

但是在我國很多地區(qū)的草地發(fā)展當(dāng)中都存在著一些問題，比如重視利用草地資源，忽視草地資源的建設(shè)、保護與管理，使得草地出現(xiàn)了過度放牧情況，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，由此也帶來了各種其他的問題。再加之人類活動以及其他自然方面因素的影響，草地的生態(tài)系統(tǒng)功能正處于不斷退化的過程，系統(tǒng)本身的功能耦合機制也遭到了破壞[3]。人們對于草地資源在生態(tài)環(huán)境當(dāng)中所起到的作用，產(chǎn)生的服務(wù)功能價值和潛在的經(jīng)濟價值都缺少全面且正確的認識，加劇了草地退化的嚴(yán)重程度[4]。

采用GIS技術(shù)和RS技術(shù)，可以獲取和檢索空間數(shù)據(jù)，評估草地的資源環(huán)境以及空間分布情況。因為草地資源生態(tài)系統(tǒng)也具有特殊性，其時空特點十分明顯，監(jiān)測草地資源也是一個連續(xù)的過程，在特定的時間點監(jiān)測得到的草地資源數(shù)據(jù)，也不能對整個草地資源生長周期的情況進行有效反映。這就需要我們在評估草地資源的過程中，結(jié)合地理學(xué)空間統(tǒng)計相關(guān)內(nèi)容，構(gòu)建起更加合理的模型來科學(xué)合理監(jiān)測草地資源[5]。

2 青海湖保護區(qū)草地資源基本情況和監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建、應(yīng)用

2.1 青海湖保護區(qū)草地資源基本情況

青海湖是我國十分出名的國家級的濕地自然保護區(qū)，青海湖的生態(tài)環(huán)境和特征發(fā)生變化之后，會直接影響到附近的灌溉區(qū)域。青海湖流域當(dāng)中所包含的草地、水體、高山等都是阻擋西部地區(qū)荒漠向東部蔓延的屏障，在生態(tài)環(huán)境的發(fā)展當(dāng)中有著重要的調(diào)節(jié)自然生態(tài)功能。這些年來青海湖流域和周邊地區(qū)出現(xiàn)了土地沙化、水位不斷下降等問題，呈現(xiàn)出荒漠化和高寒型的特點，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟社會產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。

青海湖流域?qū)儆诟咴敫珊禋夂?，這里的基本情況為：高原湖泊濕地，生物也比較多樣性。草地為畜牧業(yè)的發(fā)展提供了較好的基礎(chǔ)，促進草地沙漠化的速度，促進了區(qū)域干旱化的發(fā)展趨勢。表1為青海湖地區(qū)草地資源的主要類型和特征。

表1 青海湖保護區(qū)草地資源主要類型與特征

2.2 GIS技術(shù)和RS技術(shù)在監(jiān)測中的應(yīng)用

2.2.1 資料來源

選擇2019年青海省草地資源以及青海湖保護區(qū)草地資源相關(guān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計2013～2019年期間這一區(qū)域當(dāng)中天然牧草的數(shù)據(jù)和同期的氣候資料。

2.2.2 監(jiān)測指標(biāo)設(shè)計和內(nèi)容

當(dāng)然，教育的內(nèi)涵的轉(zhuǎn)變，顯示教育的進步，不過其轉(zhuǎn)義的發(fā)生，并不意味著本義的消失。然而我們的學(xué)校教育不斷忽視教育本質(zhì)的情況，實在讓人擔(dān)憂。教育的發(fā)展要以“善”為軸心旋轉(zhuǎn)，就會促進學(xué)生由個體的個性化向個體的社會化方向成長。正如雅思貝爾斯所說：“教育是一朵云推動另一朵云，一棵樹搖晃另一棵樹，一個靈魂喚醒另一個靈魂?！辈粩嘧穼そ逃谋举|(zhì)，做好真實的教育。

研究當(dāng)中選擇的檢測草地資源情況的指標(biāo)主要有：

（1）草地產(chǎn)草量，主要是采用植被的凈初級生產(chǎn)力計算得到。植被的凈初級生產(chǎn)力的計算應(yīng)用到了生態(tài)機理模型、眾多氣候生態(tài)模型以及遙感反演模型等。就草地資源來說，這一指標(biāo)就反映出了自然環(huán)境下草原植物群落的生產(chǎn)情況。

（2）草地載畜壓力。衡量這一指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是理論和實際載畜量的結(jié)果對比。了解草地的載畜能力，可以幫助了解在草地資源退化過程當(dāng)中，畜牧業(yè)的發(fā)展對其產(chǎn)生的影響有多大。理論載畜量借助于草地的產(chǎn)草量完成計算，載畜壓力指數(shù)也是監(jiān)測草地資源的重要內(nèi)容。

（3）土地動態(tài)利用程度。包含土地利用整個變化的過程，包含了變化的方向、速率等，能夠比較清楚地展示出在每個階段當(dāng)中土地的轉(zhuǎn)入情況和轉(zhuǎn)出情況的關(guān)系以及面積情況。不僅可以對特定的土地利用情況進行分析，還可以平均土地利用綜合效果。

（4）土壤風(fēng)蝕危險程度。在區(qū)域的地質(zhì)條件、氣候以及地表生命系統(tǒng)的綜合作用下，得到的共同作用結(jié)果，也是生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)功能形成以及發(fā)展過程中依據(jù)的重要基礎(chǔ)。對草地生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中包含的土壤結(jié)構(gòu)和類型進行分析，在草地生態(tài)系統(tǒng)治理以及保護過程當(dāng)中都有十分重要的意義。

2.2.3 具體計算過程

第一，凈初級生產(chǎn)力計算。用NPP表示，而NEP則代表著凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，GPP表示總初級生產(chǎn)力。在地表碳循環(huán)當(dāng)中,NPP是十分重要的構(gòu)成部分。以NPP為基礎(chǔ)計算草地產(chǎn)草量的過程如下：

NPP反映出了遙感反演模型、生態(tài)機理模型等計算，得到相關(guān)參數(shù)，將其當(dāng)做已知數(shù)據(jù)。在融入具體的數(shù)據(jù)之后，在經(jīng)過計算當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)把凈初級生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為每畝的干草中，最后所得到的單位應(yīng)當(dāng)是每畝多少千克。按照公式計算：

計算后，結(jié)果為0.44。

式中：Ut——牧草的實際利用率；

Co——草地的可利用率；

Ha——可以食用的牧草比例，按照0.8的比例計算；

K——干草折算系數(shù)，確定的值為0.9。

第三，土地動態(tài)利用程度。因為青海湖保護區(qū)內(nèi)的土地類型并非是單一的一種類型，所以在實際計算時，需要使用到綜合土地利用態(tài)度完成計算，如下：

監(jiān)測時間的長短采用T表示，ΔLUi-1代表的是在特定的監(jiān)測時間段當(dāng)中，第i種土地利用類型轉(zhuǎn)變成為非土地利用類型的面積計算得到的絕對值結(jié)果。

第四，土壤風(fēng)蝕程度計算過程。先需要確定影響這一指標(biāo)的相關(guān)因子，然后再結(jié)合具體的表征，構(gòu)建起專門的數(shù)據(jù)空間集，最終采用GIS技術(shù)和層次分析法，構(gòu)建起評價土壤風(fēng)蝕程度和危險度的模型，探討分析土壤風(fēng)蝕危險程度丟失與空間格局所產(chǎn)生的影響。

2.2.4 青海湖保護區(qū)草地資源監(jiān)測結(jié)果和對策

第一，產(chǎn)草量計算結(jié)果。結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)氐牟莸禺a(chǎn)草量呈現(xiàn)出較為明顯的漸變性特點與地帶性特點。這主要是由于當(dāng)?shù)氐乃疅釛l件直接對地帶植被的生產(chǎn)力梯度以及格局產(chǎn)生影響。針對草地當(dāng)中產(chǎn)草量比較低的地區(qū)，需要做好水土的保持工作，結(jié)合牧草低產(chǎn)的實際情況，加大草料的儲備力度，避免出現(xiàn)牧區(qū)超載的情況。確保牲畜的飼草能夠得到正常的供應(yīng)，對秋冬季節(jié)的畜牧業(yè)生產(chǎn)活動做好安排。產(chǎn)草量比較高的地區(qū)，則需要確保放牧的合理性，讓生態(tài)系統(tǒng)可以達到良性循環(huán)的目標(biāo)。

第二，載畜壓力結(jié)果及對策。研究發(fā)現(xiàn)，在青海湖保護區(qū)的草地資源有超載和沒超載的情況，衡量是否超載的標(biāo)準(zhǔn)就是1，低于1表示未超載；高于1表示超載，載畜壓力指數(shù)和最終的超載現(xiàn)象也是呈現(xiàn)正比關(guān)系。因此必須要控制好草地的牲畜數(shù)量，最大限度減少草地的載畜壓力，避免加快當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的退化。草地上畜牧數(shù)量的控制也會影響到當(dāng)?shù)啬撩竦恼Ｉ睿驗樗麄兙褪且阅翞樯?，改善生態(tài)環(huán)境中也會出現(xiàn)個人利益與集體利益矛盾的問題，怎樣解決這些矛盾與問題，成為了生態(tài)建設(shè)當(dāng)中是否可以達到預(yù)期效果的關(guān)鍵。這需要國家和當(dāng)?shù)卣块T構(gòu)建起長效社會保障制度，幫助牧民解決后顧之憂，只有如此，才可以讓牧民參與保護資源的自覺性和積極性不斷提升。

第三，土地動態(tài)利用結(jié)果及對策。研究結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)氐纳?、人居和農(nóng)田等的轉(zhuǎn)入動態(tài)程度都比轉(zhuǎn)出動態(tài)度更高，而人居面積增加最為顯著。草地的轉(zhuǎn)出動態(tài)度卻是比轉(zhuǎn)入動態(tài)度更低，說明草地的面積出現(xiàn)了萎縮情況。應(yīng)當(dāng)提高草地轉(zhuǎn)入動態(tài)度。而增加草地面積最關(guān)鍵的是需要對中度以上退化的草原一律采用退牧還草、圍欄封育、休牧、禁牧方式，讓草原能夠休養(yǎng)生息。也讓草地的生態(tài)環(huán)境和植被實現(xiàn)更好地自我恢復(fù)。在分析當(dāng)?shù)夭菰郴脑虍?dāng)中就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類活動是十分重要的影響因素，必須要嚴(yán)格控制人類活動，解決好資源管理部門和農(nóng)牧民之間的關(guān)系，合理利用現(xiàn)有的資源治理環(huán)境。

第四，土壤風(fēng)蝕危險程度結(jié)果和對策。得到的植被覆蓋率為0.24，土壤干燥程度和地形起伏程度數(shù)值分別為0.23和0.18，結(jié)果也顯示，土壤的風(fēng)蝕危險程度呈現(xiàn)出從南到北不斷增加趨勢。應(yīng)當(dāng)重點保護土壤風(fēng)蝕更嚴(yán)重的地區(qū)。土壤風(fēng)蝕嚴(yán)重主要還是因為地面植被的覆蓋率低，無法很好地起到水土保持的作用，這也需要增加草地面積，提高植被覆蓋率，需要牧民、政府多個主體共同參與其中，做到分工合作。

3 結(jié)束語

GIS技術(shù)和RS技術(shù)都是當(dāng)前較為先進的地理技術(shù)，在草地資源監(jiān)測當(dāng)中的有效應(yīng)用，可以幫助更好地了解當(dāng)前草地資源的整體現(xiàn)狀，找出其中存在的問題，幫助制定針對性的改善對策，促進這些問題的解決。