西部高寒草地生态风险预警与草地碳循环耦合研究

以中国西部青藏高原高寒草地为研究对象,运用多学科交叉优势进行生态风险预警及碳循环耦合研究。(1)追踪国内外研究,创新性的基于遥感(RS)技术,开展高寒草地生态风险评价综合指标体系及新方法的研究。(2)将生态风险评价与运筹学、系统工程学、计算机编程设计、3S技术结合,并参照国家自然环境灾害预警体系,建立多功能的高寒草地生态风险预警动态监测系统。(3)创新性的基于预警结果,进行不同风险程度下草地碳循环动态特征及机理的深入研究。通过研究,揭示导致高寒草地生态风险的主要因子、成因、草地退化过程及其生态风险程度;阐明草地固碳潜力和良性碳循环维持机理,提出有效人工恢复管理措施;建立生态风险预警监测系统。预期成果将填补我国高寒草地碳循环及风险预警耦合研究的空白,从理论及实践上丰富和发展生态学、保护生物学及现代农牧业管理的内容,以期为西部高寒草地的可持续利用提供理论和技术支撑,促进牧区社会的和谐发展。

基于自然科学基金项目（30970491）支持，经过课题组成员4年细致的研究工作，已经完成并达到了预期目标。项目以中国西部青藏高原高寒草地为研究对象,运用多学科交叉优势进行生态风险预警及碳循环耦合研究。主要研究内容有：(1)追踪国内外研究,创新性的基于遥感(RS)技术,开展高寒草地生态风险评价综合指标体系及新方法的研究。(2)将生态风险评价与运筹学、系统工程学、计算机编程设计、3S技术结合,并参照国家自然环境灾害预警体系,建立多功能的高寒草地生态风险预警动态监测系统。(3)创新性的基于预警结果,进行不同风险程度下草地碳循环动态特征及机理的深入研究。项目主要研究结果： (1)基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,建立了以干旱、放牧超载、水土流失、鼠害、城市化为主要风险源的新生态风险评价指标体系。(2)运用元胞自动机模型、AGA-AHP方法等，对研究区高寒草地生态风险进行了分等级定量分析，并揭示了其近10年的动态变化，并运用灰色关联度等方法进行了未来草地生态风险的预警研究，揭示了该区高寒草地生态风险逐步增高的趋势。(3)改进了PSR模型，进行基于生态健康的生态服务功能评价，并比较研究了它和生态风险及草地碳循环的关系。(4)结合高寒草地生态风险预警与生态服务功能区划，提出了区域宏观尺度及大田尺度的有效生态风险调控，服务功能维持的措施和方法，并组建了研究区生态风险监测与预警系统。通过研究,揭示导致高寒草地生态风险的主要因子、成因、草地退化过程及其生态风险程度;阐明草地固碳潜力和良性碳循环维持机理,提出有效人工恢复管理措施;建立生态风险预警监测系统。研究结果将填补我国高寒草地碳循环及风险预警耦合研究的空白。