基于空间信息技术的新疆草地健康评价体系构建及定量评估

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草地是我国面积最大的生态系统,新疆是我国“五大牧区”之一,拥有丰富的天然草地资源,近年来由于当地生态本底脆弱、草地管理制度不完善、人为扰动强度增加,造成当地草畜矛盾日益尖锐,生态环境日趋恶化;昌吉州是新疆北部主要的畜牧产品产地之一,由土地利用不合理造成的土地退化和沙化及病虫害滋扰,已威胁到当地的生态安全,严重制约了当地畜牧业的发展;基于现有参考文献,鲜有关于该地区的草地健康评价研究。本文以科学评价昌吉州草地健康状况为研究目的,以2000-2016年7月昌吉州草地遥感、非遥感数据为数据源,应用3S技术,结合昌吉州生态本底及社会经济情况,从自然、社会和经济角度选取20个指标构建基于PSR模型的昌吉州草地健康评价体系,在实现对昌吉州草地基本情况科学评价的基础上,进一步从空间、时间尺度、变化趋势上分析研究昌吉州及其下辖县市的草地健康变化。研究结果表明:(1)草地健康评价体系中,压力层、状态层和响应层的权重占比分别为0.185、0.750和0.065,其中状态层所占权重最大。(2)基于时间尺度的研究发现,2000-2016年昌吉州草地健康指数在0.12375-0.82963间波动变化,健康指数标准差经历了先升高后减小直到最后缓慢下降的过程,这表征着昌吉州草地健康水平先升高后降低最后缓慢下降。立足全局,昌吉州草地健康水平呈现略微下降趋势。(3)基于空间尺度的研究发现,昌吉州草地健康呈现出南高北低、草地健康状况随海拔升高而升高的趋势,其中“高健康水平”,“健康水平”,“亚健康水平”,“较低健康水平”,“低健康水平”区域所占面积分别为3.31%,29.21%,38.35%,27.67%和1.46%。(4)基于对昌吉州及其下辖县市的草地健康水平变化趋势的研究发现,其中昌吉市、阜康市、吉木萨尔县和奇台县的草地健康有所改善,玛纳斯县、呼图壁县和木垒县草地健康状况有恶化的趋势,立足全局,昌吉州草地健康水平呈略微下降趋势。综合全州及其下辖县市的研究发现,不论是时间、空间尺度还是趋势分析研究,不同区域所反应的变化特征与当地社会人文实际情况息息相关,大体上遵循着南高北低、高海拔区域高于低海拔区域的分异规律,值得关注的是截至2016年全州草地健康水平呈现出略微下降的趋势,差距甚微但仍需加大管控、防御力度以及时止损。
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