海西州天然草地資源景觀格局現(xiàn)狀分析——基于T M影像

安部加

（青海省格爾木農(nóng)畜產(chǎn)品安全監(jiān)測站，格爾木 816000）

海西蒙古自治州地處青海省西北部，天然草地主要分布在柴達木盆地的東中部和祁連山、昆侖山及唐古拉山等地區(qū)，受氣候、土壤等因素的影響，草地生產(chǎn)力較低［1］。由于煤礦、鹽湖等礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，海西州天然草地生態(tài)環(huán)境不斷遭到破壞。本研究以海西州天然草地為研究對象、草地類型為研究單位，對海西州天然草地景觀格局現(xiàn)狀進行初步研究，旨在為海西州天然草地資源合理利用提供依據(jù)。

1 方法

1.1 試驗區(qū)概況 海西州屬高原大陸型季風氣候，年均氣溫2～5℃，降水時空分布差異較大，自東向西遞減。海西草原資源匱乏、環(huán)境污染、生態(tài)失衡等現(xiàn)象明顯。海西州天然草地面積約為9 572 hm2，可利用面積約7 098 hm2，占草地總面積的74.15%；中度以上退化草地面積3 077 hm2，占可利用草地面積的43.35%，退化草地分為黑土型退化草地、毒雜草型退化草地和沙化型退化草地3種類型［2］。

1.2 草地資源分類 試驗依照1982年青海省天然草地資源調(diào)查室內(nèi)解譯底圖（1∶100 000地形圖）、2007年至2008年青海省第2次天然草地資源調(diào)查海西州境內(nèi)樣點和對試驗區(qū)TM影像解譯過程中的基本經(jīng)驗，建立海西州天然草地分類系統(tǒng)，如下：

Ⅰ高寒草原類

C矮禾草組

1紫花針茅型

2紫花針茅、雜類草型

3紫花針茅、早熟禾型

4紫花針茅、青藏苔草型

5扇穗茅型

F小莎草組

6青藏苔草、雜類草型

G雜類草組

7禾葉風毛菊

Ⅱ溫性草原類

ⅰ山地草甸亞類

B中禾草組

8芨芨草型

9芨芨草、針茅型

10冰草型

G雜類草組

11冷蒿、雜類草型

Ⅲ高寒荒漠類

G雜類草組

12紅景天型

13墊狀駝絨藜型

14亞菊型

Ⅳ溫性荒漠類

ⅱ土礫質(zhì)荒漠亞類

H蒿類半灌木組

15沙蒿型

16米蒿型

I半灌木組

17紅砂型

18紫苑木型

19鹽爪爪型

20豬毛菜型

21駝絨藜型

22具金露梅的針茅型

ⅲ鹽土質(zhì)荒漠亞類

J灌木組

23檉柳型

24白刺型

25白刺、枸杞型

ⅳ沙質(zhì)荒漠亞類

K小喬木組

26梭梭型

Ⅴ高寒草甸類

ⅴ典型高寒草甸亞類

C矮禾草組

27早熟禾、雜類草型

F小莎草組

28高山嵩草型

29高山嵩草、雜類草型

30高山嵩草、矮生嵩草型

31矮生嵩草型

32矮生嵩草、高山嵩草型

33矮生嵩草、雜類草型

34線葉嵩草型

35線葉嵩草、雜類草型

36線葉嵩草、珠芽蓼型

37黑褐苔草、雜類草型

38具高山柳的苔草、嵩草型

39具鬼箭錦雞兒的嵩草型

ⅵ沼澤化高寒草甸亞類

E大莎草組

40藏嵩草型

41藏嵩草、苔草型

42水嵩草、苔草型

43粗喙苔草、藏嵩草型

44粗喙苔草、線葉嵩草型

F小莎草組

45華扁穗草型

46藨草型

ⅶ鹽化高寒草甸亞類

B中禾草組

47賴草型

48具水柏枝的賴草型

Ⅵ高寒草甸草原類

C矮禾草組

49紫花針茅、嵩草型

F小莎草組

50高山嵩草、紫花針茅型

Ⅶ山地草甸類

ⅷ亞高山山地草甸亞類

B中禾草組

51垂穗披堿草型

C矮禾草組

52具灌木的早熟禾型

G雜類草組

53具灌木的雜類草型

Ⅷ低地草甸類

ⅸ鹽化草甸亞類

B中禾草組

54蘆葦型

55賴草型

G雜類草組

56大葉白麻、蘆葦型

57馬藺型

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)1982年青海省天然草地資源調(diào)查室內(nèi)解譯底圖、2007年至2008年試驗區(qū)野外調(diào)查樣點，建立解譯標志，并根據(jù)解譯標志對試驗區(qū)TM影像進行計算機解譯，提取解譯草地斑塊信息。

利用EXCEL 2003對天然草地解譯數(shù)據(jù)信息利用景觀格局分析方法繼續(xù)分析。試驗從斑塊水平分析不同草地類型的內(nèi)緣比（S）、形狀指數(shù)（SC）、優(yōu)勢度（DO）、分維數(shù)（F）4項指數(shù)，并從景觀水平上對不同草地類、不同縣（區(qū)）分布天然草地的景觀多樣性（H）、優(yōu)勢度（D）、均勻度（E）、破碎度（Fr）4項指標進行分析。

板塊水平分析的4項指標如下［3-5］：

上式中，L：類型內(nèi)一個斑塊周長，km；

A：類型內(nèi)一個斑塊面積，km2；

M：類型密度，為類型總斑塊數(shù)與景觀要素類型總斑塊數(shù)的比值；

P：類型面積比例，為類型的總面積與景觀要素類型總面積的比值。

景觀水平分析的4項指標如下［3-5］：

上式中，Pk：k種草地類型面積占總面積之比；

m：研究區(qū)中草地類型的總數(shù)；

N：研究區(qū)天然草地斑塊數(shù)量；

AI：研究區(qū)總面積，km2。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地基本類型劃分 依照試驗區(qū)天然草地野外調(diào)查樣點和相關(guān)研究資料，試驗將海西州天然草地分為8個草地類、57個草地型。8個草地類分別為：Ⅰ高寒草原類；Ⅱ溫性草原類；Ⅲ高寒荒漠類；Ⅳ溫性荒漠類；Ⅴ高寒草甸類；Ⅵ高寒草甸草原類；Ⅶ山地草甸類；Ⅷ低地草甸類。

8個草地類中，高寒草甸類、溫性荒漠類天然草地所含草地類型較為豐富，高寒草甸類天然草地主要分布在試驗區(qū)的東南部，這些地區(qū)相對而言水熱條件較好。隨著降水自東向西遞減，試驗區(qū)西北部廣泛分布有溫性荒漠類草地，代表植物為豬毛菜、鹽爪爪、紅砂等，這些植物能夠適應極度干旱的土壤環(huán)境條件，為保持生態(tài)環(huán)境和維護生態(tài)平衡意義重大。

表1 海西州天然草地斑塊水平景觀指數(shù)

2.2 斑塊水平景觀格局分析 表1中，內(nèi)緣比指數(shù)遠大于其它斑塊水平指數(shù)，這說明海西州天然草地景觀破碎化程度較高。海西州地處內(nèi)陸，從東至西，濕潤度逐漸降低，至西三鎮(zhèn)（芒崖鄉(xiāng)、冷湖鄉(xiāng)、大柴旦鎮(zhèn)）年降水約10mm，分布有以鹽爪爪、豬毛菜等為主要優(yōu)勢種的溫性荒漠類天然草地，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。由于海西州石油、天然氣、工業(yè)用鹽等礦產(chǎn)資源相當豐富，礦產(chǎn)開發(fā)比較嚴重，加上天然草地過牧情況嚴峻，使海西州天然草地景觀破碎度相當嚴重。由于人為因素（礦產(chǎn)開發(fā)）、自然因素（石山、河流）等對天然草地的分布進行有規(guī)則或無規(guī)則的分割，使海西州天然草地斑塊形狀復雜多變。表1中，天然草地的形狀指數(shù)、分維數(shù)的差異可以明顯地反映這種現(xiàn)象的存在。另外表1中紫花針茅型、紫花針茅、雜類草型草地的優(yōu)勢度指數(shù)明顯高于其它草地類型，這說明，這兩種天然草地在海西州天然草地中占主導地位。

2.3 景觀水平格局分析 表2中，溫性荒漠類、高寒草甸類、高寒草原類天然草地的景觀多樣性指數(shù)最高，原因是這3種草地類在試驗區(qū)中草地面積、草地類型種類均優(yōu)于其它草地類。高寒草甸類天然草地景觀優(yōu)勢度指數(shù)最高，為1.408，說明試驗區(qū)天然草地中高寒草甸類優(yōu)于其它草地類。生產(chǎn)實踐中，海西州天然草地的利用中以高寒草甸類為主。根據(jù)表2，試驗區(qū)天然草地景觀均勻性指數(shù)分布比較均勻，沒有峰值出現(xiàn)。另外，試驗區(qū)景觀破碎度指數(shù)較高，說明試驗區(qū)應該對天然草地有序利用。

表2 不同草地類景觀水平指數(shù)對比分析

3 討論

本研究結(jié)果表明，海西州天然草地景觀格局現(xiàn)狀不佳，存在景觀破碎度高、斑塊形狀復雜等問題。這些問題的主要原因為無序的資源開采和對天然草地的過度放牧。天然草地是可再生資源，合理的利用是草地資源再生的基礎(chǔ)。海西州對天然草地進行索取的同時，應該進行適當?shù)纳鷳B(tài)補償。

［1］英陶，馬玉林.海西蒙古族藏族自治州草地畜牧業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2007，35（35）：11671-11672.

［2］樊光秀.海西州草原資源現(xiàn)狀及草地生態(tài)建設分析［J］.青海氣象，2008（1）：20-22.

［3］王勝.景觀結(jié)構(gòu)特征數(shù)量化方法概述［J］.河北林果研究，1999，14（2）：126-132.

［4］傅伯杰，陳利頂.景觀生態(tài)學原理及應用［M］.北京：科學出版社，2001.

［5］趙羿，李月輝.實用景觀生態(tài)學［M］.北京：科學出版社，2001.