瑪多縣大型野生食草動物種群數量對草畜平衡的影響研究

楊帆，邵全琴，郭興健，李愈哲，王東亮，張雅嫻，汪陽春，劉紀遠，樊江文

(1.中國科學院地理科學與資源研究所，中國科學院陸地表層格局與模擬重點實驗室，北京 100101；2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041)

黃河源區(qū)是我國重要的江河水源涵養(yǎng)地和重要的生態(tài)屏障，是高寒野生動植物保護的主要區(qū)域，也是我國主要的畜牧業(yè)生產基地。目前該地區(qū)傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)面臨過度放牧、草地退化、季節(jié)性失衡等發(fā)展瓶頸，嚴重威脅草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能維持[1-3]。另一方面，隨著保護力度的加大，黃河源區(qū)野生食草動物種群數量快速增多，野生食草動物與家畜爭食牧草的現象也日漸突出，甚至對當地草地生態(tài)系統(tǒng)和畜牧業(yè)生產都產生了一定的影響。然而，目前該地區(qū)大型野生食草動物的保護情況如何？其種群數量到底有多少？主要分布在什么地方？每年采食多少牧草？對草地畜牧業(yè)生產造成多大影響？這一系列問題目前都沒有明確的答案，造成對野生動物保護的成效不清楚，野生動物對草地生態(tài)系統(tǒng)和草地畜牧業(yè)生產的影響不清楚等現象。

目前大型野生食草動物種群數量調查方法主要有地面調查和遙感調查兩大類。我國已運用地面調查法開展了兩次全國陸生野生動物資源調查(1995-2003年、2011年至今)[4]。遙感調查主要運用飛機航拍影像來記錄個體以了解地面大型獸類動物資源。其中，無人機以其成本低廉、操作靈活、分辨率高等優(yōu)勢成為監(jiān)測野生動物種群數量的新武器，與地面調查相比，還具有對動物干擾小、能進入難以到達區(qū)域、調查范圍廣等特點[5]。Gonzalez等[6]使用無人機獲取熱紅外影像，利用動植物溫度差異識別了澳大利亞草原上鹿、袋鼠等動物，并實現了對考拉的跟蹤計數。使用無人機監(jiān)測獸類動物的例子還包括黑熊[7]、白尾鹿[8]、馴鹿[9]、非洲象等[10]，但均是方法探討，調查面積都低于30 km2。然而，國內青藏高原區(qū)調查研究未見報道。

傳統(tǒng)對草畜平衡的研究主要集中于牧草產量、家畜采食量、牧草可利用率和載畜量的計算等幾個方面[11-17]。Thapa等[18]利用當地家畜統(tǒng)計數據估算了尼泊爾南部山區(qū)土地資源的載畜能力；Silori等[19]指出印度南部日益增加的牲畜數量對Mudumalai野生動物保護區(qū)內大型哺乳動物的棲息地造成干擾；Fan等[20]認為氣候變化是影響三江源產草量的主要因素，但不同放牧壓力和模式同樣影響草地產量；Zhang等[21]基于MODIS NPP估算了三江源不同草地類型的產草量和載畜能力，發(fā)現2010年三江源超載652萬羊單位；Cai等[22]發(fā)現瑪多縣生態(tài)減畜工程扭轉了部分地區(qū)草地退化趨勢。在我國野生食草動物較多的草原區(qū)，野生食草動物對草畜平衡的影響研究鮮有報道，草畜平衡的估算方法還需要考慮野生食草動物的種群數量。

本研究利用無人機航拍技術調查了瑪多縣區(qū)域內藏野驢、藏原羚、巖羊等大型野生食草動物的種群數量和基本情況，估算了包括野生動物和家畜在內的草畜平衡，分析了大型野生食草動物以及家畜對瑪多縣草畜平衡的影響，以便為更科學合理的保護野生動物，制定科學有效的草地資源利用方案，維護草地生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)提供科學依據。這對于促進黃河源區(qū)國家公園建設具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

黃河源區(qū)瑪多縣隸屬果洛藏族自治州，位于青海省南部，巴顏喀拉山北麓，介于東經96°50′-99°20′，北緯33°50′-35°40′，土地面積2.53萬km2。屬高平原地區(qū)，平均海拔4200 m。植被類型以草地為主，約占88%。全縣為典型高原大陸性氣候，年均氣溫-4 ℃，年均降水418 mm，共有大小湖泊4000余個，素有“黃河之源”、“千湖之縣”美譽。縣域資源豐富，野生動物資源主要有藏野驢、巖羊、黑頸鶴等50余種。

新中國成立后，該縣畜牧業(yè)生產得到了迅速發(fā)展，家畜數量成倍增長。因人類活動和氣候變化的共同影響，近30年來瑪多縣生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，草場退化與沙化加劇，水土流失嚴重，是三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化最為嚴重的縣份。為了加強對三江源地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)完整性、原始性的保護，2016年建立了三江源國家公園。其中，黃河源園區(qū)位于瑪多縣境內，占縣域面積的78.1%[23]。

1.2 無人機調查方法

樣帶設計綜合考慮了地形、土地利用/覆被、植被類型等，采用系統(tǒng)抽樣法，將調查樣帶均勻分布在瑪多縣。兩次無人機調查的抽樣強度均符合各部門規(guī)范。

2016年暖季無人機航拍采用兩款自主研發(fā)的無人機，其中油動7架次，航速108 km·h-1，電動2架次，航速72 km·h-1。飛行高度約700 m，分辨率為15.0～18.5 cm，獲取影像23810張。2017年冷季無人機航拍采用中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所自主研發(fā)的電動無人機和深圳飛馬F1000電動無人機，有效架次14，拍攝高度200～350 m，分辨率4～7 cm，獲取23784張影像。兩次航拍航向和旁向重疊分別為80%和60%。

采用Pix4Dmapper、飛馬智拼圖和LiMapper等軟件進行影像拼接。拼接后得到2016年航拍有效面積2728 km2，實際利用面積1488 km2。2017年航拍有效拍攝面積356 km2，有效利用面積326.6 km2。圖像主要采用目視解譯的方式，對動物種群個體進行識別和計數。在目視解譯中，依據遙感解譯七要素，即色調、顏色、紋理、陰影、大小、形狀、圖案，并結合野外調查中觀察到的動物活動規(guī)律，總結建立解譯標志庫(圖1)。采用人機交互方式對動物進行了判讀識別，并采用動物類別點矢量圖層疊加拼接圖像進行核對，形成完整的圖像處理和識別技術體系。

圖1 大型食草動物航拍影像Fig.1 Aerial images of large-scale herbivores

1.3 產草量估算與降尺度算法

瑪多縣草地產草量采用遙感經驗模型估算。建立植被歸一化指數(normalized difference vegetation index，NDVI)與產草量經驗模型過程中，考慮到不同草地類型間產草量存在較大差異，因此對三江源草地類型進行了區(qū)分，將三江源草地類型劃分為高寒草甸、高寒草原和溫性草原三類，分別建立一元線性函數、對數函數、冪函數、指數函數、二次多項式函數5種遙感-地面產草量經驗模型。

本研究使用數據集MOD13A1(moderate-resolution imaging spectroradiometer)中的每8 d 500 m分辨率NDVI產品并進行最大值合成。將青海省草原總站提供的區(qū)域內393個野外實測產草量樣方數據(2011-2015年)與提取到的地面樣方相對應年份NDVI最大值合成數據(MOD13A1)建立模型?；貧w模型經F檢驗后進行精度對比，根據5種模型的決定系數(表1)選取最優(yōu)模型，作為三江源草地年產草量估算模型，并將此模型應用到瑪多縣，計算了瑪多縣草地產草量。

表1 不同草地類型最優(yōu)模型Table 1 Optimal model of different grassland types

圖2 產草量降尺度擬合曲線Fig.2 Fitting curve of grassland yield used downscaling methods

由經驗模型生成的中分辨率(500 m)產草量數據雖然可以很好體現大尺度上產草量狀況，但應用在小區(qū)域上不能精細表達各類覆被實際狀況。因此，將中分辨率產草量數據與高分辨率(30 m)的植被覆蓋度數據進行融合，得到高分辨率30 m的產草量數據，具體步驟如下：首先，運用波段計算獲得NDVI數據(Landsat8-TM影像)，再利用像元二分模型對植被覆蓋度進行估算；然后，利用基于高分解譯的土地覆被數據提取純像元(500 m×500 m單一土地覆被的網格)，分別計算純像元內產草量和植被覆蓋度，提取出54對數據，并擬合兩者關系曲線；最后逐像元計算30 m高分辨率產草量數據(圖2)。

1.4 選擇系數與選擇指數

本研究采用Vanderloeg和Scavia選擇系數Wi和選擇指數Ei來衡量藏野驢、藏原羚、巖羊等大型野生食草動物對草地類型的偏好或回避[24]，其計算方法如下：

(1)

(2)

式中：Wi為選擇系數；Ei為選擇指數；i指某環(huán)境特征；ri為物種選擇具有i特征的樣方數；pi指環(huán)境中具有i特征的總樣方數；n指某環(huán)境特征的等級數(n=1，2，…)；當Ei=1為特別偏好，Ei=-1為不選擇，Ei<-0.1為負選擇，Ei>0.1為正選擇，Ei=0為隨機選擇，-0.1≤Ei≤0.1為隨機選擇。

1.5 載畜壓力

為分析和評價黃河源區(qū)草畜矛盾特征，本研究分別計算了基于家畜、野生動物(藏野驢、藏原羚和巖羊)的草地載畜壓力。草地載畜壓力指數的計算公式如下[20]：

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

式中：Ip-l、Ip-w分別為基于家畜、野生動物的草地載畜壓力指數；Cp-l、Cp-w分別為基于家畜、野生動物的草地現實載畜量(羊單位·hm-2)；Cn-l、Cn-w分別為無人機調查得到的家畜、野生動物數量(羊單位，換算方法見表2)；Ar為草地面積(hm2)；Cp為草地理論載畜量，即單位面積草地可承載的羊單位(羊單位·hm-2)；Y為單位面積產草量(kg·hm-2)；K為可食牧草比例，K取0.6(根據在瑪多縣實地測定的數據獲得)；U為草地可利用率，U取0.5(按國家農業(yè)行業(yè)標準NY/T635-2002)；R為一個標準羊單位家畜日食量(約1.8 kg·d-1)；T為放牧天數(d)，按放牧365 d計算。載畜壓力具體分級標準見表3。

表2 每只(頭)食草動物的標準羊單位換算表[22]Table 2 The standard sheep unit of each herbivores[22]

表3 青海省草地載畜壓力指標表[25]Table 3 Indicators of grazing pressure in Qinghai Province[25]

2 結果與分析

2.1 大型食草動物種群數量分布特征

2.1.1樣帶調查結果 在2017年冷季無人機航拍樣帶內共發(fā)現大型食草動物4555只，其中大型野生食草動物1814.5羊單位，家畜7866羊單位；藏野驢378只，計1512羊單位，密度為1.15只·km-2；藏原羚199只，計99.5羊單位，密度為0.61只·km-2；巖羊203只，計203羊單位，密度為0.62只·km-2；家養(yǎng)牦牛1351只，計5404羊單位，密度為4.12只·km-2；家養(yǎng)藏羊2405只，計2405羊單位，密度為7.34只·km-2；馬19只，計57羊單位，密度為0.06只·km-2(圖3)。大型野生食草動物占所有大型食草動物頭只數的17.13%。無人機航拍樣帶內大型野生食草動物密度基本與國家林業(yè)局于1995-2003年組織開展的全國第一次陸生野生動物資源調查結果一致[4]：青海省藏野驢的密度為0.87頭·km-2，藏原羚密度為0.56只·km-2，巖羊的密度為1.86只·km-2。

2.1.2區(qū)域估算結果 冷暖季草場估算法既考慮了家畜有分冷暖季草場放牧的活動規(guī)律，同時也充分考慮了野生動物的生活習性，依據已有相關研究[24,26-27]，藏野驢具有冬天往低平處遷移，夏天往高處遷移的特性，而高程往往是冷暖季草場劃分的主要依據之一(圖4)。由于2016年暖季無人機航拍分辨率較低，從影像上僅能識別藏野驢和牦牛，而且成群的藏野驢和牦牛群也不容易分辨。所以，2016年暖季調查本研究僅估算了藏野驢與牦牛總數，主要用于對2017年冷季調查的對比驗證。

圖4 瑪多縣1∶10萬冷暖季草場分布Fig.4 1∶10 million season grassland distribution map of Maduo County

結果表明，2017年冷季瑪多縣家牦牛、藏羊和馬分別為7.08、10.22、0.12萬頭(匹、只)，藏野驢、藏原羚和巖羊分別為1.71、1.60和0.93萬只。由此可見，大型野生食草動物數量仍少于家畜數量，僅為后者的24.34%。轉換成羊單位后，估算瑪多縣大型食草動物共47.48萬羊單位，其中家牦牛、藏羊和馬分別有28.34、10.22和0.35萬羊單位，藏野驢有6.84萬羊單位，巖羊和藏原羚分別有0.93和0.80萬羊單位，大型食草野生動物羊單位數量與家畜羊單位數量之比約為1∶4.5(表4)。

2.1.3大型食草動物種群數量估算與驗證 基于無人機樣帶調查結果，本研究設計了由樣帶到區(qū)域的動物數量統(tǒng)計方法：根據野生動物在暖季趨向于在涼爽、牧草豐富、人類干擾相對較少的高海拔區(qū)域(往往是冷季草場分布區(qū))棲息采食，冷季趨向于在地勢較低、更為避風溫暖的低海拔地區(qū)(往往是暖季草場分布區(qū))棲息采食的特性，利用1∶10萬瑪多縣冷暖季草場分布數據來推算瑪多縣大型食草動物種群數量。

根據2017年無人機冷季調查結果估算，瑪多縣有藏羊102194只，家牦牛70846頭，馬1156匹。按仔畜出生率30%計算，2016年底瑪多縣有藏羊78611只，家牦牛54497頭，馬無須考慮出生率，2016年底馬仍為1156匹。由青海省草原總站提供的統(tǒng)計數據表明，2015年底瑪多縣存欄羊73133只，牛59235頭，馬1476匹。因缺少2016年瑪多縣家畜統(tǒng)計數據，所以利用2015年瑪多縣家畜統(tǒng)計數據與無人機調查結果進行對比分析。結果表明，兩者差值的百分比藏羊為7.49%，牦牛為7.99%，馬為21.68%，數據差異較小。

對2016年暖季和2017年冷季的無人機調查估算結果進行了對比。由于2016年暖季無人機影像分辨率較低(15.0～18.5 cm)，不能識別藏羊和藏原羚等體型較小的食草動物，而且成群的藏野驢與牦牛也容易混淆。因此，將牦牛和藏野驢兩種體型最大的食草動物數量之和進行對比。2016年暖季無人機調查發(fā)現牦牛和藏野驢總計95452頭，而2017年冷季無人機調查發(fā)現牦牛和藏野驢總計87955頭，兩者的偏差百分比為7.85%。

2.2 黃河源區(qū)瑪多縣產草量分布特征

圖5 降尺度產草量數據精度驗證Fig.5 Accuracy verification of grassland yield used downscaling methods

本研究將降尺度后的2016年產草量數據與2016年野外采樣的48個產草量實測數據做對比。結果表明，兩者線性關系顯著(R2=0.76，P<0.01)(圖5)。雖然本研究模擬的瑪多縣產草量數據與野外采樣數據之間有較好的線性關系，但是仍然存在一定的系統(tǒng)誤差，表現為擬合線與1∶1線保持一段距離。這可能是由于采樣尺度與模擬尺度不一致造成的[28]。

為能夠更好地在縣域尺度上反映產草量分布狀況，通過數據融合方法將由經驗公式生成的500 m空間分辨率的產草量數據降尺度為30 m，結果可以清楚體現瑪多縣產草量的細部特征(圖6)。降尺度前的數據只能反映瑪多縣產草量的大致分布特征，降尺度后空間數據間過渡更為平滑，因此可以在小尺度下對不同草地類型的產草量進行定量統(tǒng)計分析。除此以外，降尺度前后的面上產草量均值沒有顯著差異。由此可見，降尺度后數據既能精細表達產草量空間差異和變化規(guī)律，也可以明顯提升小尺度區(qū)域的數據精度。

基于經驗模型并降尺度估算了2016年瑪多縣產草量，結果表明：全縣草地單位面積產草量為339.10 kg·hm-2，年產草總量75.46萬t，從空間上看，各地區(qū)間差異極大，呈現從南至北依次降低的格局?，敹嗖莸仡愋椭饕懈吆菰?、高寒草甸和沼澤類。其中，沼澤類單位面積產草量最高，為493.73 kg·hm-2，年產草總量為12.10萬t；高寒草甸和高寒草原類單位面積產草量分別為390.65和238.76 kg·hm-2，年產草總量分別為41.35和22.00萬t。由此可見，產草量大小主要是由水熱條件決定的。

圖6 2016年瑪多縣產草量空間分布Fig.6 Spatial distribution of grassland yield in Maduo County in 2016 a:降尺度前Before downscaling; b:降尺度后After downscaling.

2.3 大型野生食草動物對黃河源區(qū)草畜平衡影響

2.3.1大型野生食草動物對草地類型的選擇偏好 無人機飛行樣帶內共9種草地類型，分別是高山嵩草(Kobresiapygmaea)、高山嵩草+雜類草(K.pygmaea+Subordinate grass)、高山嵩草-紫花針茅(K.pygmaea-Stipapurpurea)、藏嵩草(K.humilis)、藏嵩草+苔草(K.humilis+Carexthibetica)、紫花針茅(S.purpurea)、紫花針茅-雜類草(S.purpurea-Subordinate grass)、禾葉風毛菊(Saussureagraminea)和賴草(Legmusspp.)等草地型。

47.09%的藏野驢分布在高山嵩草+雜類草和高山嵩草-紫花針茅草地型，對高山嵩草+雜類草草地型有一定的偏好(Ei=0.39)，對高山嵩草-紫花針茅草地型有明顯的偏好(Ei=0.61)。在紫花針茅-雜類草、藏嵩草、高山嵩草和紫花針茅草地型上，藏野驢選擇指數較低(Ei分別為-0.36、-0.54、-0.69和-0.32)。在賴草草地型上藏野驢表現為隨機選擇(Ei=0.06)。在其他草地型上沒有觀察到活動(Ei=-1.00)。

57.29%的藏原羚分布在高山嵩草+雜類草和高山嵩草草地型，對高山嵩草+雜類草草地型有一定的偏好(Ei=0.19)，對高山嵩草草地型有明顯的偏好(Ei=0.70)。在高山嵩草-紫花針茅和紫花針茅-雜類草草地型上，藏原羚選擇指數較低(Ei分別為-0.70和-0.15)。在其他草地型上沒有觀察到活動(Ei=-1.00)。

97.04%的巖羊分布在紫花針茅-雜類草和高山嵩草草地型，對紫花針茅-雜類草和高山嵩草草地型均有明顯的偏好(Ei分別為0.54和0.69)。在紫花針茅草地型上，巖羊選擇指數較低(Ei=-0.60)。在其他草地型上沒有觀察到活動(Ei=-1.00)(表5)。

2.3.2基于家畜和大型野生食草動物的草畜平衡分析 由降尺度后產草量數據及相關參數計算得到：2016年瑪多縣草地單位面積理論載畜量為0.155羊單位·hm-2，在空間上呈現由北到南增加的趨勢(圖7)。2016年全縣草地理論總載畜量34.46萬羊單位，與青海省草原總站提供的理論載畜量(34.12萬羊單位)大致相同。

大型野生食草動物作為野生動物中體型較大的類群，其單體采食量不亞于牛羊等家畜，如1頭藏野驢的日采食量相當于4羊單位。然而，由于大型野生食草動物通常遠離人類、密度較低、隱蔽性好，且活動范圍路線不確定，其種群數量難以準確實時獲取。因此，以往的草畜平衡核定中僅考慮了家畜的采食量，忽略了對野生動物的采食量計算。本研究分別基于家畜、大型野生食草動物和家畜+大型野生食草動物計算了草地的現實載畜量和載畜壓力。

計算表明，僅考慮飼養(yǎng)家畜，基于家畜的瑪多縣草地單位面積現實載畜量為0.175羊單位·hm-2，全縣草地現實總載畜量38.90萬羊單位，載畜壓力指數為1.13，表明草地輕度超載。在僅考慮藏野驢、藏原羚和巖羊3種大型野生食草動物(不考慮家畜)，基于大型野生食草動物的瑪多縣草地單位面積現實載畜量為0.039羊單位·hm-2，全縣草地現實總載畜量8.57萬羊單位，載畜壓力指數為0.25，表明草地仍具有較大的載畜潛力(表6)。

表5 大型野生食草動物對草地類型的選擇性Table 5 Selectivity of large-scale wild herbivores to grassland types

在綜合考慮飼養(yǎng)家畜和野生動物(藏野驢、藏原羚和巖羊)的情況下，2016年瑪多縣草地單位面積現實載畜量為0.214羊單位·hm-2，全縣草地現實總載畜量47.48萬羊單位，載畜壓力指數為1.38，表明草地中度超載(表7)。

在考慮大型野生食草動物的狀況下，2016年瑪多縣現實載畜量及載畜壓力增加了22%，實現草畜平衡尚需7.90萬t干草。換言之，在保持瑪多縣大型野生食草動物數量穩(wěn)定的前提下，至少需要減家畜12.02萬羊單位(約30%)才能達到草畜平衡。

圖7 2016年瑪多縣理論載畜量空間分布Fig.7 The spatial distribution of theoretical carrying capacity of Maduo County in 2016

項目Item家畜Livestock家牦牛Yak藏羊Tibetan sheep馬Horses合計Total大型野生食草動物Large-scale wild herbivores藏野驢Equus kiang藏原羚Procapra picticaudata巖羊Pseudois nayaur合計Total頭(只)數Population number7084610219411561741961710915961932442394現實載畜量Current carrying capacity (sheep unite)2833841021943468389046684367981932485741載畜壓力Grazing pressure0.820.300.011.130.200.020.030.25

表7 基于家畜和大型野生食草動物的草畜平衡狀況Table 7 The balance of grassland-livestock based on the number of large-scale herbivores

3 討論

三江源國家公園規(guī)劃明確說明核心保育區(qū)是野生動物關鍵棲息地，須嚴格限制人類活動。本次調查在扎陵湖-鄂陵湖、星星海核心保育區(qū)內飛行了191.11 km2，共發(fā)現了4389 羊單位的家畜，密度達到22.97 羊單位·km-2，與非核心保育區(qū)內家畜密度相差無幾(25.78 羊單位·km-2)。這表明，核心保育區(qū)內雖不允許有放牧等人類活動，但實際仍有大量的家畜，這直接導致了野生動物的生存空間被壓縮。

傳統(tǒng)對草畜平衡的研究主要集中于牧草產量、家畜采食量、牧草可利用率和載畜量的計算等幾個方面，并且僅使用家畜統(tǒng)計數據來估算現實載畜量，其結果并不能真實反映草地實際載畜壓力。本研究以黃河源區(qū)瑪多縣為例，若沒有將大型野生食草動物納入載畜壓力核算體系內，載畜壓力將被低估22%。因此，在計算草畜平衡時還需要考慮野生食草動物數量，這樣才能使估算方法更科學。另外，若實現了核心保育區(qū)“零家畜”，家畜均集中在生態(tài)保育修復區(qū)或傳統(tǒng)利用區(qū)，在不減畜情況下，載畜壓力會繼續(xù)增加，這有待在下一步研究中探討。

自2005年三江源一期生態(tài)工程實施以來，瑪多縣家畜數量從60.8萬羊單位減至現在38.9萬羊單位，盡管減畜率已達到36%，并取得了明顯成效，但考慮到三江源國家公園規(guī)劃明確提出：在保持草畜平衡條件下，至2020年野生動物種群數量提高20%，這意味著草畜矛盾將會更加尖銳，所以仍需減畜減壓，這對緩解黃河源區(qū)草地退化十分有利。

在本研究中，仍發(fā)現一些不足，主要包括：2016年暖季無人機航拍影像分辨率只有15.0～18.5 cm，只能識別出藏野驢和牦牛體型較大的動物，并且成群的藏野驢和家牦牛群也不容易區(qū)分，這導致僅能估算出瑪多藏野驢與家牦牛的總數量，主要用于與2017年冷季無人機調查結果的對比驗證；2017年冷季無人機航拍影像之間的高重疊度一方面降低了飛行效率，另一方面增加了圖像處理工作量。所以，今后利用無人機開展大型食草動物調查時，在保證飛行效率前提下，應盡量提高影像分辨率(最佳4～5 cm)；航向和旁向重疊盡量小。此外，野生動物有遷徙現象，其監(jiān)測具有時空尺度效應，常態(tài)性大尺度監(jiān)測可以揭示種群數量變化的規(guī)律和驅動機制，應持續(xù)監(jiān)測野生動物種群數量。

4 結論

本研究基于無人機樣帶調查結果，根據瑪多縣1∶10萬冷暖季草場分布數據，估算了黃河源區(qū)瑪多縣大型食草動物種群數量，并分析了大型野生食草動物對瑪多縣草畜平衡影響，主要結論如下：

1)在國家林業(yè)局“全國第二次陸生野生動物資源調查技術規(guī)程”和“全國陸生野生動物資源調查與監(jiān)測技術規(guī)范”等相關規(guī)定指導下，對黃河源區(qū)瑪多縣開展大型食草動物航拍調查，經影像拼接和人機交互解譯后，在冷季無人機航拍樣帶內共發(fā)現大型食草動物4555只，其中藏野驢、藏原羚和巖羊密度分別為1.15、0.61、0.62只·km-2，家牦牛、藏羊和馬密度分別為4.12、7.34、0.06只·km-2。

2)通過飛行樣帶內種群密度，推算了瑪多縣內大型食草動物種群數量，并分別與統(tǒng)計數據、暖季調查結果對比驗證，估算出藏野驢、藏原羚和巖羊分別為1.71、1.60和0.93萬匹(只)，家牦牛、藏羊和馬分別為7.08、10.22、0.12萬頭(匹、只)，大型野生食草動物和家畜總計47.5萬羊單位，大型野生食草動物羊單位數量與家畜羊單位數量之比為1∶4.5。

3)僅考慮飼養(yǎng)家畜，載畜壓力指數為1.13，表明草地略微超載；僅考慮藏野驢、藏原羚和巖羊3種大型野生食草動物，載畜壓力指數為0.25，表明草地未超載；在綜合考慮飼養(yǎng)家畜和野生動物的情況下，載畜壓力指數為1.38，表明草地中度超載。大型野生食草動物對瑪多縣草畜平衡影響十分明顯：現實載畜量和載畜壓力增加了22%，這意味著瑪多縣需人工補飼7.90萬t干草或減畜30%才能維持草畜平衡。