基于一年期物候監(jiān)測的珠穆朗瑪峰國家級自然保護區(qū)河谷階地青稞地塊生態(tài)利用研究

蔡 葵，石運杰，拱子凌

(1.云南大學經(jīng)濟學院，云南昆明 650500;2.云南大學資源環(huán)境與地球科學學院，云南昆明 650500;3.珠峰雪豹保護中心，西藏日喀則 857000)

土地生態(tài)利用是指在土地利用過程中，更加注重生態(tài)、經(jīng)濟和環(huán)境保護因素的土地資源分配過程，土地生態(tài)利用不僅發(fā)揮了土地的生產(chǎn)性，而且更深刻地體現(xiàn)了土地生態(tài)服務(wù)內(nèi)在的非生產(chǎn)性［1-2］。在當前生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略大背景下，土地生態(tài)利用顯得格外重要。一方面，宏觀的土地生態(tài)利用可以支持區(qū)域生物多樣性和可持續(xù)發(fā)展，這方面的研究主要體現(xiàn)在通過對土地資源的合理配置來提升潛在生物多樣性效益和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，進而對土地利用進行規(guī)劃［3］，還有一些研究從大尺度土地利用變化著手，分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境改變造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化［4］。另一方面，微觀層面的土地生態(tài)利用更注重對生態(tài)行為、經(jīng)濟投入等細節(jié)的研究，結(jié)果表明農(nóng)業(yè)投入、投資結(jié)構(gòu)、土地流轉(zhuǎn)等行為直接影響著土地經(jīng)濟增長的速度、結(jié)構(gòu)、方式和方向等［5-6］，而生態(tài)農(nóng)業(yè)、化肥與農(nóng)藥施用、土地生態(tài)利用模式等都對土地生態(tài)、經(jīng)濟效益有顯著影響，對鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展起重要作用［7］。總體而言，宏觀層面的土地生態(tài)利用研究缺乏對生態(tài)利用特征規(guī)律的描述，從社區(qū)甚至更小的地塊尺度分析土地生態(tài)利用特征，反而更容易闡明鄉(xiāng)村土地生態(tài)利用的發(fā)展方向。隨著物候相機在植被物候變化研究領(lǐng)域的逐步應(yīng)用［8-9］，基于物候監(jiān)測的方法也為微觀尺度的土地利用過程還原、土地利用行為及其變化規(guī)律的研究提供了可能。

珠穆朗瑪峰(以下簡稱“珠峰”)國家級自然保護區(qū)位于西藏南部，與尼泊爾接壤，平均海拔4 961 m，總面積33 819 km2，是國家級綜合性保護區(qū)，具有海拔高、地形復(fù)雜、氣候惡劣、生態(tài)系統(tǒng)脆弱的特點，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到諸多因素限制。據(jù)2018年實地調(diào)查，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有耕地12 738 hm2，約占區(qū)域總面積的0.38%。雖然面積比例小，但耕地系統(tǒng)對人口聚居的河谷地區(qū)生態(tài)環(huán)境有顯著影響。有研究表明，該區(qū)域傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)為糧食作物-經(jīng)濟作物-飼料綠肥作物的三元結(jié)構(gòu)［10］，其中糧食作物主要為喜涼作物青稞(裸大麥)。青稞是保護區(qū)乃至整個青藏高原地區(qū)普遍種植的傳統(tǒng)作物，它不僅是藏族群眾的主要糧食，其秸稈還是高原家畜的優(yōu)質(zhì)飼草料。青稞也是我國最重要的雜糧作物之一，且正在由區(qū)域性糧食作物向全球性健康食源作物發(fā)展［11］。珠峰自然保護區(qū)的青稞種植區(qū)域分布于保護區(qū)內(nèi)的實驗區(qū)，據(jù)新修訂的《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》要求，該區(qū)域限制人類頻繁活動，所以正面臨著經(jīng)濟開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的雙重壓力。區(qū)內(nèi)農(nóng)牧民的耕地利用方式需要在達到生態(tài)要求的前提下進行適當調(diào)整，因此研究掌握青稞種植區(qū)域的利用模式，探明其利用方式和規(guī)律是協(xié)調(diào)研究區(qū)保護與發(fā)展的重要前提。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)Z村位于珠峰自然保護區(qū)西部吉隆縣境內(nèi)。該村域平均海拔約4 710 m，境內(nèi)多為高山峽谷，屬高原山地性氣候區(qū)，常年氣溫較低，年均氣溫在0℃以下，晝夜溫差大，年無霜凍日數(shù)在130 d以下。年均降水量在300 mm左右，相對變率約為11%，且常年多風，蒸發(fā)量較大，春夏兩季蒸發(fā)量占比較高。年均日照時數(shù)超過3 000 h，年日照百分率為73%，太陽總輻射值為192.4 kcal·cm-2·a-1。截至2018年底，全村耕地面積為7.27 hm2，其中青稞播種面積占比達81%以上。Z村耕地多分布于海拔相對較低的河谷階地區(qū)，規(guī)模小而破碎，距離居民點較遠，不利于生產(chǎn)活動。但耕地區(qū)域靠近河流水源和道路，灌溉、運輸較為便利。該村的青稞一般在每年4月底種植，9月底收獲，青稞是村民主要種植的糧食作物。隨著生產(chǎn)投入加大和農(nóng)業(yè)機械化水平提高，近幾年青稞產(chǎn)出效率不斷提高。該研究的感興趣區(qū)(region of interesting，ROI)青稞地塊位于Z村西南部河谷階地區(qū)域，總面積為2 227.28 m2，海拔介于4 227～4 230 m 之間(圖1)。

1.2 數(shù)據(jù)獲取

1.2.1 物候相機

物候相機影像集是通過物候相機以固定姿態(tài)和時間間隔對目標區(qū)域重復(fù)拍攝獲得的信息集合，可以準確地展現(xiàn)感興趣區(qū)一年期內(nèi)的土地利用變化狀況，具有信息記錄完整的特點，對微觀土地利用研究具有很高價值。利用型號為TLC 200的Brinno物候相機(設(shè)置拍攝時間為每日07:00—23:00，成像時間間隔為1 h，拍攝的影像具有R-G-B 3個波段)，以人工選點和設(shè)置固定角度安放的方式記錄感興趣區(qū)信息，得到2017年8月至2018年8月的一年期時間序列影像集(圖2)。首先，借助Brinno Video Player影像處理軟件，篩選出具有特殊土地利用行為時間點的237幅影像作為數(shù)據(jù)源，提取感興趣區(qū)地塊利用信息。其次，選取每月上、中、下旬同一時間點拍攝的36幅影像(上旬選取每月5日或6日，中旬選取每月15日或16日，下旬選取每月25日或26日，時間點統(tǒng)一選定為17:00—18:00之間)，作為提取植被生長變化狀況的數(shù)據(jù)源。

圖1 感興趣區(qū)(ROI)范圍示意Fig.1 Region of interesting(ROI)

圖2 2017年8月—2018年8月青稞地塊的時間序列影像Fig.2 Time series images of highland barley land from August 2017 to August 2018

1.2.2 參與式農(nóng)村評估

參與式農(nóng)村評估法(participatory rural appraisal，PRA)是通過協(xié)助農(nóng)戶對其生計、資源利用等方面的深入分析，了解社區(qū)社會、經(jīng)濟、資源的有效方法。該研究主要采用參與式農(nóng)村評估法中的焦點組討論和可視工具，于2017年8月、2018年8月2次對Z村進行實地調(diào)查。調(diào)查的對象為村長、副村長、婦女主任、村民1、村民2、村民3和村民4，共7人，以獲取2017—2018年該村土地利用相關(guān)信息。

通過社區(qū)調(diào)查得到研究區(qū)2017—2018年土地利用類型及種植情況、青稞生產(chǎn)時間節(jié)點、青稞生產(chǎn)投入量(種子、化肥、農(nóng)家肥、農(nóng)藥、柴油)、青稞生產(chǎn)產(chǎn)出量(糧食、秸稈)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中涉及的投入與產(chǎn)出物的物價信息，其中，物價依據(jù)Z村實地調(diào)查及2017—2018年日喀則市物價局標準綜合確定;通過物候相機影像提取感興趣區(qū)地塊利用過程中的各時段信息、地塊利用特點、地塊勞動力投入、放牧規(guī)律、土地利用行為、降水次數(shù)和青稞地塊利用時間數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)的提取過程需要結(jié)合實地調(diào)查和對村民訪談所掌握的情況來判定;植被物候變化數(shù)據(jù)則是根據(jù)物候相機影像信息借助ENVI 5.3軟件處理分析得到。

1.3 土地利用程度分級

根據(jù)可以表征土地利用程度［12-13］、耕地利用強度［14-20］和草地利用強度［21-22］的各類指標，參考能值分析理論［23］，結(jié)合青稞地塊本身所呈現(xiàn)的功能和價值，依據(jù)馬利邦等［24］整理的土地利用程度分級賦值表，青稞地塊屬于土地人為再生利用級中的半人工地類(耕作區(qū))，基于此將不同階段青稞地塊的利用程度進一步劃分為高、中、低3個亞級(表1)，用以客觀表征青稞地塊耕種階段和放牧階段的利用差異。

表1 青稞地塊土地利用程度亞級分級參照表Table 1 Reference table of sub-level classification of land use degree on highland barley land

1.4 綠葉指數(shù)(green leaf index，GLI)

GLI由 LOUHAICHI等［25］于 2001年提出。GLI通過判斷紅光波段與藍光波段像元亮度(DN)的平均值是否大于綠光波段DN值來生成灰度圖像，并進行歸一化處理，使圖像的像元值在-1～1之間。通常情況下，負值代表土壤與非植被區(qū)域，正值代表植被區(qū)域，其值越高則植被生長狀況越好。計算方法為

式(1)中，IGL為綠葉指數(shù);RDN、GDN、BDN分別為紅、綠、藍3種顏色分量的DN值。

1.5 經(jīng)濟效益

經(jīng)濟效益分析是指在一定生產(chǎn)方式下，依照經(jīng)濟學標準，結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，利用經(jīng)濟手段對生產(chǎn)中的投入和產(chǎn)出價值作出科學判定。經(jīng)濟效益計算方法為

式(2)～(3)中，y為青稞地塊單位面積純收益，元·(667 m2)-1;w為凈收入，元;s為面積，667 m2;a為青稞產(chǎn)量，kg;b為青稞谷粒銷售單價，元·kg-1;c為秸稈折合收益，元;d為總成本，元，既包括農(nóng)藥、種子、化肥、灌溉、機械、水電在內(nèi)的直接生產(chǎn)費用，也包括投入勞動折合成的人工費用。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用規(guī)律分析

表2顯示，2017年8月—2018年8月感興趣區(qū)青稞地塊的利用過程主要分為2個階段。第1階段為傳統(tǒng)耕種階段，時間為4月底到9月底，共5個月。其中，種植期為4月底到5月初，該時段用于青稞耕種活動的勞動力和機械投入較多，還會伴隨著羊群的采食放牧行為;生長期為5月初到9月初，這個階段有少量的田間管理活動，沒有出現(xiàn)放牧行為;收獲期為9月初到9月底，這個階段投入了較多的勞動力和機械，而且在收獲后期還出現(xiàn)了少量牛采食的行為，也伴隨著中小型植食性野生動物的覓食活動。第2階段為放牧階段，時間為9月底到次年4月底，共7個月。牧牛期為9月底到10月初，這個階段最大的特點是出現(xiàn)較高頻數(shù)的牛群采食放牧活動;翻耕期為10月初到10月底，該階段除投入少量的人力和機械外，還出現(xiàn)了牛群采食行為;休牧期為10月底到12月初，這期間降雪次數(shù)增多，無放牧等活動;牧羊期為12月初到次年4月底，牧羊頻次和羊出現(xiàn)頻次極高，這個階段的降雪次數(shù)仍然較多。

從表3可知，牧牛行為集中在9、12月和次年1月，9月感興趣區(qū)牛出現(xiàn)頻數(shù)達117次，是全年牧牛強度最高的月份。牧羊行為出現(xiàn)在12月—次年4月，持續(xù)時間長，其中12月羊出現(xiàn)頻數(shù)為418次，次年1月為568次，2月為493次，3月下降至225次，到4月已經(jīng)降低到178次，羊出現(xiàn)頻數(shù)呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，峰值出現(xiàn)在1月。野生動物則出現(xiàn)在9—10月，這與青稞的收獲階段相吻合。另外，勞動力的投入分布在8—10月和次年3—7月，其中9月最多，為15人次。降水次數(shù)方面，2017年8月—2018年8月累計降水33次，除8—10月外，其余月份都有降水出現(xiàn)，3月和5月降水次數(shù)較為集中。

表2 2017年8月—2018年8月感興趣區(qū)青稞地塊的利用規(guī)律Table 2 Regular pattern of land use in the ROI of the study area from August 2017 to August 2018

表3 2017—2018年感興趣區(qū)土地利用行為及降水次數(shù)統(tǒng)計Table 3 Statistics of land use behavior and precipitation frequency in the ROI of the study area from 2017 to 2018

圖3展示了感興趣區(qū)青稞地塊的有機循環(huán)系統(tǒng)。人類對青稞地塊系統(tǒng)投入勞動力和技術(shù)，在地塊土壤的支持和農(nóng)家肥、農(nóng)業(yè)用水、化肥、農(nóng)藥的共同作用下，產(chǎn)出青稞谷物、秸稈及田埂優(yōu)質(zhì)牧草。青稞谷物成為維持居民生存的重要口糧，一部分青稞秸稈和田埂的優(yōu)質(zhì)牧草成為牲畜的飼草料。掉落的青稞谷物和還田的碎末狀青稞秸稈成為動物的豐富食源，為牲畜和野生動物提供了食物，作為回報，這些牲畜和野生動物留下的糞便保障了地塊系統(tǒng)的生產(chǎn)力。牲畜和人類糞便作為農(nóng)家肥又被投入到地塊中，維持著系統(tǒng)的平衡。

2.2 土地利用程度分析

由表4可知，青稞地塊一年期高利用程度級別為種植期、生長期和收獲期，時長高達160 d;中利用程度級別為牧牛期和牧羊期，共計142 d;低利用程度級別為翻耕期和休牧期，僅33 d。當青稞地塊發(fā)揮種植功能時，感興趣區(qū)體現(xiàn)出的直接價值較高，青稞地塊在種植、生長和收獲期的利用程度級別為高，此時地塊所承受的壓力較大。當?shù)貕K完成耕種任務(wù)轉(zhuǎn)而承擔草場任務(wù)時，感興趣區(qū)能夠體現(xiàn)出潛在的草地價值，在放牧階段，牧牛和牧羊期的地塊利用程度級別為中。與耕種階段相比，放牧階段的地塊利用程度大大降低，這個階段不會對耕地造成太大壓力，而且牲畜糞便、密集的降雪可為土壤補充養(yǎng)分和水分，更加有利于下一個循環(huán)的生產(chǎn)活動。

圖3 青稞地塊的有機循環(huán)系統(tǒng)Fig.3 Organic circulation system of highland barley land

2.3 植被物候變化分析

2.3.1 植被物候變化

計算得到感興趣區(qū)的GLI灰度圖像，選擇1、3、5、7、9和11月的圖像(圖4)開展分析，上述時間點的GLI灰度直方圖見圖5。

表4 2017年8月—2018年8月青稞地塊各階段利用程度Table 4 Land use degree of highland barley land at various stages from August 2017 to August 2018

由圖4可見，各時期的植被覆蓋有明顯變化。1、3、5、11月，青稞地塊區(qū)域呈暗灰色，尚無植被覆蓋，周邊田埂略顯白色，有枯草覆蓋;7月，感興趣區(qū)呈白色，植被覆蓋度高;9月，收割完成的區(qū)域為灰色，尚未收割的區(qū)域呈現(xiàn)白色，田埂呈灰白色。

圖4 2017—2018年感興趣區(qū)部分時間點的綠葉指數(shù)(GLI)灰度圖Fig.4 GLI grayscale map of break points in the ROI from 2017 to 2018

從圖5可見，11月和1月的GLI波峰出現(xiàn)在0值左側(cè)，以裸露土壤為主;3月和5月的GLI波峰出現(xiàn)在0值右側(cè)，介于0～0.05之間，并向0.05處轉(zhuǎn)移，植被覆蓋度逐漸增大;7月的GLI波峰已經(jīng)移動至0.2附近，植被覆蓋狀況極好;9月的GLI波峰向左移動，小于0.1，植被覆蓋狀況逐漸變差。

圖6為2017—2018年感興趣區(qū)GLI值的時間序列變化。1—12月，GLI值呈現(xiàn)出平緩波動—上升—下降—平緩波動的規(guī)律。其中，1月初到4月中旬，GLI值在0值附近波動，整體植被覆蓋狀況較差，以裸露土壤為主;4月中旬到7月下旬，GLI值迅速上升并達到峰值，該階段體現(xiàn)了青稞的生長過程;7月下旬到10月上旬，GLI值表現(xiàn)為迅速下降趨勢，這個階段是青稞逐漸成熟到收割完成的過程;10月初到12月底，GLI值在0值附近平緩波動，青稞收獲完成后，地塊以裸露土壤為主。

根據(jù)物候相機影像集資料和實地調(diào)查信息分析，得到青稞地塊利用時間歷:1—4月中旬放牧，4月下旬—9月耕種，10—12月放牧。結(jié)合圖6分析可知，GLI值變化與耕種、放牧行為存在相關(guān)性。GLI穩(wěn)定為正值時，青稞地塊發(fā)揮耕種功能;GLI在0值附近波動時，青稞地塊表現(xiàn)為放牧功能。這和一般草地植被覆蓋與放牧情況的關(guān)系恰恰相反，也體現(xiàn)出青稞地塊作為放牧場的獨特之處。

圖5 2017—2018年感興趣區(qū)部分時間點的綠葉指數(shù)(GLI)灰度頻數(shù)分布折線圖Fig.5 GLI grayscale line graph of gray frequency distribution of the break points in the ROI from 2017 to 2018

圖6 2017—2018年感興趣區(qū)綠葉指數(shù)(GLI)的時間序列變化Fig.6 GLI time series change of ROI from 2017 to 2018

2.3.2 GLI值與土地利用行為的對比分析

圖7展示了感興趣區(qū)GLI值的一年期變化與牛出現(xiàn)頻數(shù)、羊出現(xiàn)頻數(shù)、野生動物出現(xiàn)頻數(shù)、勞動力投入量、降水次數(shù)的對比圖。如圖7(a)所示，從9月下旬開始，感興趣區(qū)青稞收割完成后出現(xiàn)牛群活動現(xiàn)象，GLI在這一時期下降至0值附近。11月沒有牛出現(xiàn)，12月到次年2月出現(xiàn)少量牛覓食行為，牛出現(xiàn)的時期GLI值均在0值附近波動。

如圖7(b)所示，12月初感興趣區(qū)出現(xiàn)羊群活動，12月下旬達最大值，1—3月均有密集的羊群覓食活動。對應(yīng)GLI值變化來看，羊出現(xiàn)的階段GLI在0值附近平穩(wěn)波動，當GLI值大于0并開始上升時，羊群便不再出現(xiàn)。

從圖7(c)可見，野生動物出現(xiàn)的時期正處于青稞收獲完成階段，GLI值下降至0，植被基本消失，野生動物活動頻繁。結(jié)合放牧活動分析發(fā)現(xiàn)，牛和野生動物往往在GLI值下降至0時出現(xiàn)，而且出現(xiàn)的時間較短，在1個月左右;而羊往往出現(xiàn)在GLI穩(wěn)定于0值附近至GLI值開始上升時。羊的出現(xiàn)晚于牛，但持續(xù)時間長達4個半月。

從圖7(d)可見，GLI值為0.02時勞動力投入量較大，勞動力投入量較高往往發(fā)生在青稞的種植和收獲階段。當GLI為0值或負值時，感興趣區(qū)一般不會有勞動力投入。

從圖7(e)可見，感興趣區(qū)降水分布不均勻，降水多發(fā)生在1—5月，由于該時段溫度低，多以降雪形式出現(xiàn)。GLI處于0值附近時，降水次數(shù)多;GLI為正值時，植被處于生長期時，降水次數(shù)少。植被生長期降水次數(shù)偏少，對于作物生長會產(chǎn)生一定的影響。

2.4 經(jīng)濟效益分析

由表5可知，在考慮生產(chǎn)投入的前提下，感興趣區(qū)青稞地塊的經(jīng)濟收益為98.15元·(667 m2)-1，與牧業(yè)勞動和外出務(wù)工相比經(jīng)濟效益偏低。在生產(chǎn)投入中，勞動力投入的費用最高，為654元·(667 m2)-1，柴油和農(nóng)藥投入也超過 200元·(667 m2)-1，種子、化肥和農(nóng)家肥的投入費用相對較低。生產(chǎn)產(chǎn)出以糧食和秸稈為主，按照當?shù)厥袌鰞r格，糧食收益為1 242元·(667 m2)-1，秸稈折合成飼草料，收益為162元·(667 m2)-1。結(jié)合實地調(diào)查情況分析，Z村的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要目的為滿足自身糧食需求，因此對耕地的直接經(jīng)濟利益訴求較低。

圖7 感興趣區(qū)綠葉指數(shù)(GLI)一年期變化與土地利用行為及降水次數(shù)的對比Fig.7 Comparison of GLI and land use behavior and precipitation frequency in the ROI from 2017 to 2018

表5 2017—2018年每667 m2青稞地塊的生產(chǎn)投入及產(chǎn)出經(jīng)濟效益Table 5 Input and output per 667 m2in highland barley land from 2017 to 2018

3 討論

珠峰自然保護區(qū)地處青藏高原，惡劣的自然條件造就了當?shù)鼐用癃毺氐母N和放牧智慧。從生態(tài)利用角度看，一方面由于高海拔區(qū)域植被稀少，保護區(qū)范圍內(nèi)的牧業(yè)比重較大，農(nóng)耕區(qū)可供牲畜采食的畜草嚴重短缺，村民歷來重視對青稞秸稈的利用。青稞秸稈不僅被用來飼養(yǎng)牲畜、燒火做飯，還被廣泛用于蓋房、取暖、堆漚肥和直接還田等，避免了焚燒造成的污染和資源浪費。另一方面，傳統(tǒng)認知中，耕地主要作為耕作區(qū)域發(fā)揮種植功能，長時間涉及放牧等其他活動的現(xiàn)象很少出現(xiàn)。但Z村青稞地塊不僅承擔著種植任務(wù)，還在較長時段里發(fā)揮著放牧場的職能。耕地功能的擴展，極大地提高了耕地的利用率，促進生產(chǎn)的同時提高了耕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。青稞地塊生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了資源的物盡所用，不僅減少了生產(chǎn)、生活垃圾，而且做到了有機循環(huán)，對可持續(xù)生計和生態(tài)保護具有積極效果。

從經(jīng)濟效益角度看，筆者研究的感興趣青稞地塊收益甚微，但在藏區(qū)村民傳統(tǒng)的種植思維和自然環(huán)境共同作用下，青稞的生產(chǎn)文化已經(jīng)融入到村民的日常生活中，并且在一定程度上促進了生計效益的提高。首先，為提高青稞產(chǎn)量，村民不斷學習總結(jié)青稞生產(chǎn)技能經(jīng)驗，并且通過鄰里間的種植經(jīng)驗交流和農(nóng)牧部門的技能培訓等方式提升自身的種植管理能力。其次，受限于自然地理環(huán)境，該區(qū)域青稞地塊的利用仍然較為粗獷，而村民通過對土地增加經(jīng)濟和資源投入，提高地塊的集約度，進而提高生產(chǎn)效率和擴大生產(chǎn)能力。不僅如此，村民還要學會控制牲畜進入青稞地塊的時間和范圍，做到在不破壞生產(chǎn)活動的同時對資源利用達到最大化。盡管經(jīng)濟效益低下，但整個青稞生產(chǎn)活動過程中村民的生計效益得以提高。

雖然Z村的土地利用具有獨特的耕種和放牧智慧，但是受從事農(nóng)業(yè)勞作的勞動力流失影響，傳統(tǒng)青稞生產(chǎn)方式的傳承受到威脅。實地調(diào)查顯示，Z村勞動力多為中老年及婦女，青壯年外出務(wù)工現(xiàn)象普遍，且呈上升趨勢，年青一代從事務(wù)農(nóng)放牧的意愿較低，傳統(tǒng)的土地利用智慧正面臨著消失的危機。

該研究利用物候監(jiān)測手段有效記錄了感興趣區(qū)的土地利用變化狀況，統(tǒng)計了諸如土地利用時段、勞動力投入、牲畜出現(xiàn)頻數(shù)、降水次數(shù)等信息，有效模擬了感興趣區(qū)的物候變化，通過物候監(jiān)測數(shù)據(jù)提高了研究精度和說服力，但該研究方法仍然存在相機角度偏轉(zhuǎn)、影像分辨率低、波段較少等問題。因此，對微觀土地利用研究而言，在必要的情況下可以利用多波段相機來提高分辨率和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

(1)2017—2018年感興趣區(qū)青稞地塊的利用分為耕種和放牧2個階段，持續(xù)時長分別為5個月和7個月。其中，耕種活動集中在4—9月，牧牛期為9、12月和次年1月，牧羊期為12月—次年4月。耕種活動和放牧活動共同形成了感興趣區(qū)青稞地塊的有機循環(huán)系統(tǒng)。

(2)2017—2018年感興趣區(qū)青稞地塊土地利用程度高級別為種植期、生長期和收獲期，時長高達160 d;土地利用程度中級別為牧牛期和牧羊期，共計142 d;土地利用程度低級別為翻耕期和休牧期，為33 d。中、低級別階段不會對耕地造成太大壓力。

(3)不同時期感興趣區(qū)青稞地塊的植被覆蓋變化較大，全年GLI值呈現(xiàn)出平緩波動—上升—下降—平緩波動的規(guī)律，與青稞地塊利用時間歷的耕種和放牧期相吻合。土地利用行為與GLI值存在一定相關(guān)性，其中牛和野生動物在GLI下降至0值時出現(xiàn)，羊在GLI穩(wěn)定于0值處的波動階段出現(xiàn)，持續(xù)到GLI開始上升時截止。此外，勞動力投入量較大的時期GLI為正值，在GLI值為0時降水次數(shù)更加頻繁。

(4)感興趣區(qū)青稞地塊的經(jīng)濟效益為98.15元·(667 m2)-1，勞動力投入費用最高，其次為柴油和農(nóng)藥，種子、化肥和農(nóng)家肥投入費用最低。產(chǎn)出物為糧食和秸稈，以糧食收益為主，總體經(jīng)濟效益偏低。