據(jù)蘭州大學(xué)草種創(chuàng)新與草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京大學(xué)賀金生教授團(tuán)隊(duì)最新研究發(fā)現(xiàn),1988年至2021年的34年間,青藏高原人工草地面積增加了2.4倍,以每年3.35萬(wàn)公頃的速度增長(zhǎng),其中青海省的增長(zhǎng)尤為突出。
團(tuán)隊(duì)基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)構(gòu)建了1988年至2021年青藏高原30米分辨率人工草地?cái)?shù)據(jù)集,明確了青藏高原主要的人工草地類(lèi)型及其時(shí)空分布特征,并揭示了青藏高原人工草地的迅速擴(kuò)張及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于地學(xué)領(lǐng)域期刊《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》。
人工草地,顧名思義,是采用農(nóng)業(yè)技術(shù)栽培而成的草地,主要依靠播種、灌溉和施肥等更為集約的農(nóng)業(yè)措施進(jìn)行管理。相較于天然草地,人工草地雖然生產(chǎn)力和產(chǎn)草量較高,但生物多樣性較低,穩(wěn)定性較弱,依賴(lài)人工維護(hù)。
研究顯示,截至2021年,青海和西藏共有人工草地157萬(wàn)公頃,其中青海約占70%、西藏約占30%。人工草地主要分布在水熱條件較優(yōu)的區(qū)域。青海集中在環(huán)青海湖、祁連山和三江源地區(qū);西藏多見(jiàn)于藏北、藏東南及雅魯藏布江、拉薩河、年楚河流域??臻g分布上,青海的人工草地呈現(xiàn)集聚特征,而西藏則相對(duì)分散。
該團(tuán)隊(duì)基于地球資源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),結(jié)合生長(zhǎng)季光譜變化特征及地形數(shù)據(jù),構(gòu)建了隨機(jī)森林二值分類(lèi)模型。模型使用精選樣本訓(xùn)練后,在兩個(gè)氣候地貌迥異的試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證,總體精度達(dá)97%,表明該模型適用于青藏高原人工草地制圖。據(jù)此,團(tuán)隊(duì)生成了青海和西藏1988年至2021年的人工草地分布數(shù)據(jù)集。團(tuán)隊(duì)還結(jié)合3年的野外考察,明確了青藏高原地區(qū)現(xiàn)存的主要人工草地類(lèi)型,包括垂穗披堿草、扁莖早熟禾、紫花苜蓿、黑麥草、燕麥和青貯玉米等。
受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)增強(qiáng)的影響,青藏高原部分地區(qū)的天然草地出現(xiàn)了不同程度的退化。作為天然草地的重要補(bǔ)充,人工草地得到了快速發(fā)展,但其生態(tài)影響也引發(fā)了廣泛關(guān)注。研究者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)辯證看待人工草地的生態(tài)價(jià)值。
“一方面,人工草地生產(chǎn)力高,可以補(bǔ)充天然草地資源不足,特別是能滿(mǎn)足牛羊冬季飼草需求,減少對(duì)天然草地的過(guò)度利用;另一方面,在高海拔生態(tài)脆弱地帶種植人工草地則需謹(jǐn)慎,這些區(qū)域土壤形成極其緩慢,發(fā)展人工草地極易引發(fā)土地沙化和草場(chǎng)退化?!辟R金生說(shuō)。
團(tuán)隊(duì)表示,下一步將根據(jù)研究數(shù)據(jù),進(jìn)一步明確青藏高原適宜與不宜發(fā)展人工草地的區(qū)域,為人工草地的科學(xué)種植和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控提供參考。
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