气候旱化与放牧压力作用下草原整体退化机制及其空间分异规律研究

草原退化不但严重制约畜牧业发展，而且威胁区域与国家生态安全，已经成为我国最突出的资源与环境问题之一。草原退化机制研究一直是草原生态学研究热点，但大多是集中在个体到群落水平，在大尺度上则更侧重于植被分布规律与宏观监测，但对草原区域性整体退化机制则少有研究。鉴于此，本研究围绕导致草原退化的两个主要因素-气候旱化与过度放牧， 利用锡林郭勒盟1981-2007年气候、植被指数（NDVI）、各旗县牲畜头数和居民点分布数据，在遥感与GIS技术支持下，在实现数据空间化的基础上，通过图形代数、小波分析、相关分析等方法，研究草原区气候变化规律、草原放牧压力时空分布格局以及同期草原草原退化进程与空间差异，在此基础上，研究草原退化与气候变化及放牧压力的关系以及两者作用的空间差异，在区域尺度上阐明草原退化的整体机制。研究成果可以深化与拓展对草原退化机制的认识，为制定退化草原恢复措施、加强草原生态保护提供理论依据。

草原退化不但严重制约畜牧业发展，而且威胁区域与国家生态安全，已经成为我国最突出的资源与环境问题之一。课题组利用1960-2007年的气象数据，1981-2007年的植被指数NDVI数据、牲畜密度数据，结合大量的野外实地调查，深入开展了气候旱化与放牧压力作用下锡林郭勒草原区域性整体退化机制的研究工作。主要研究成果如下：.1.锡林郭勒草原区气候变化规律.锡林郭勒盟多年平均降水量与干燥度在空间上呈带状分布，降水量自东向西递减，干燥程度依次增强，多年平均气温在空间上呈带状自西南向东北递减。年干燥度值变化在9.391-50.98，多年平均干燥度值呈条带状自西向东递增，干燥程度自西向东递减。1981-2007年间，绝大部分地区年降水量呈现减少的趋势，而年平均气温呈现升高的趋势，整体上表现出干旱程度上升的趋势。同时，各气象要素的周期性变化存在明显的25-32年周期信号。.2.锡林郭勒草原植被覆盖与草原退化状况的时空变化规律.锡林郭勒草原1981-2007年间平均植被覆盖状况NDVI呈现图斑镶嵌交错、总体上带状递变、自东向西依次递减的空间分布规律，绝大部分地区的植被覆盖状况均呈现降低的趋势，荒漠草原区与典型草原区的生态地理界线都发生了明显的东移，低覆盖植被区的东部界线向东推移了1个经度的范围，草原退化程度明显提高。草原退化程度表现出西高东低、先轻后重的规律。说明草原植被的整体退化趋势一直在延续，整个草原区经历了从小面积的点状退化到草原区域性整体退化的变化历程。.3.锡林郭勒盟放牧压力强度的时空格局.锡林郭勒盟平均牲畜密度的空间分布呈条带状自西北向东南递增、放牧压力自西南向东北递减的空间规律。在时间进程上，90年代与80年代相比，大部分地区牲畜密度增加，进入21世纪以后，牲畜密度呈现明显下降的趋势。.4. 锡林郭勒草原整体退化的驱动机制.锡林郭勒草原绝大部分地区的年NDVI与年降水量和年干燥度呈现不同程度的正相关、与年平均气温呈现不同程度的负相关，NDVI平均值与牲畜密度之间存在较好的多项式回归关系。随着植被覆盖状况的年代变化，牲畜高密度集中区的位置也随之发生了明显的向东位移的现象。复直线回归分析表明，在20世纪80年代和90年代的正常气候期，气候旱化是草原退化的主因，而在21世纪初气候干旱时期，由于牲畜密度的空间变化，草原退化则主要受放牧压力的影响。