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内蒙古草原处于欧亚大陆草原带的中部,属于中纬度半干旱气候区,是西北干旱区向东北湿润区和华北旱作农业区的过渡地带,对于保障我国的生态安全和可持续发展具有至关重要的意义。草地植被是草地生态系统中的第一性生产者,对区域甚至全球气候和环境变化具有很大的影响。本论文根据国家重点基础研究发展规划项目(G2000077907)“定量遥感在西部生态环境建设中的应用示范研究”的需求,采用MODIS数据,以草地植被作为草地生态系统研究的主体,对半干旱草地状况进行监测、分析和评价。主要内容包括: 1)半干旱NPP遥感模型研究。针对内蒙古半干旱草场生态环境特征,以光能利用率模型为基础与生态模型相结合,建立了区域尺度下半干旱草地净第一性生产力(NPP)遥感模型;模型考虑了气温和植物水胁迫的影响,以及时空尺度的差异,并充分利用遥感反演的参数来驱动;模型利用草场植物生长过程中的两种不同NPP获取途径构建代价函数,有效地对模型参数进行估算和校正。模型经内蒙草场MODIS数据、实测数据、相关模型的验证,结果表明,模型参数校正能提高模型估算的精度,且NPP估算精度满足实际应用需要,此遥感模型合理可行,并具有较好的适用性。 2)区域草场退化遥感监测方法研究。从两个方面入手来实现草场的退化监测,一方面,以生态学分析方法为基础,以MODIS_FPAR遥感数据作为衡量植被变化的指示量,通过当前植物生长状况与‘原始’未退化状态进行比较确定草地退化与否及退化程度,建立草地植被退化指数,来监测草地退化状况;另一方面,从草场资源的‘质’与‘量’出发,利用遥感方法对草地资源进行评价;并通过连续观测实现了对2000—2004年锡林格勒盟草地退化状况的遥感监测。 3)草地生态环境响应研究。在GIS支持下,以草地植被作为草地生态环境研究的主体,结合气候、土壤、地形和以放牧为主的人为条件,系统研究半干旱草地生态环境响应,建立了以MODIS_FPAR为植被生产力表征量的气候环境响应模型。同时,利用MODIS多时相遥感植被叶面积指数信息,提取区域尺度下放牧强度信息,实现了对锡林格勒盟草场放牧强度空间格局的遥感监测。最后,结合草场退化