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内蒙古禁牧、草畜平衡监测评价标准与方法 
  • 发布时间:2011/6/15 16:10:50
  • 发布者:wxl&
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    为了落实国务院启动草原生态保护补助奖励机制的决定,促进草原生态的全面恢复,根据全区禁牧和草畜工作的需要,参照国家标准《天然草原退化、沙化和盐渍化的分级指标》(GB/T19377),农业部行业标准《草原资源与生态监测技术规程》(NY/T1233-2006)、《天然草地合理载畜量计算》(NY/T 635—2002)等,编制了本方法和标准。

    本标准与方法适用于内蒙古草原生态保护补助奖励机制实施中,内蒙古各类天然草地禁牧、草畜平衡植被恢复状况的监测与评价。

    一、目的与任务

    利用遥感监测结合地面定位监测手段,根据草原生态状况监测与评价的相关技术标准和方法,开展对禁牧区、草原放牧利用区草原动态监测,全面、准确掌握草原的植被、生态环境状况的变化情况,客观评价实施生态奖补机制的生态效益、经济效益和社会效益,为各级政府制定更加完善的宏观政策和科学的管理措施提供基础依据。

    采集草原植物群落数量、结构、分布特征及变化情况等资料,进行遥感影像判读、建模、校正模型参数,获取监测地区草原第一性生产力等指标,开展草原植被恢复监测、草畜平衡监测预警、草原资源与生态功能评价,以及草原保护效益分析评估。

    二、监测与评价范围

    草原监测与评价范围包括全区实施草原生态补偿机制的禁牧区和草畜平衡区,主要分布于我区牧业旗县、半农半牧旗县的10.2亿亩草原。禁牧区和草畜平衡区以不同草原面积比例在我区西部、中东部地区。

    (一)禁牧区

    禁牧区大部分分布在西部地区,在中东部有少量分布。全区禁牧区面积共4亿亩。

    禁牧区在中西部地区主要选择在草原承载力低下,且发生中度以上退化、沙化、盐渍化的草地。该区域自然条件严酷,植被稀疏,土壤瘠薄,生态环境非常脆弱,需要采取长期禁牧措施恢复草原生态。

    在中东部主要选择在草原承载力下降幅度较大、草原严重退化或中度、重度沙化、盐渍化的草地。这些区域虽然处于水、热条件较好的地区,但由于人口密度大、草原利用过度,草原植被状况变差,需要一定时间的禁牧使草原休养生息。

    (二)草畜平衡区

    草畜平衡区大部分分布在中东部地区,在西部地区少量分布。全区草畜平衡区面积共6.2亿亩。

    草畜平衡区在中西地区主要选择在水分、土壤条件较好的绿洲和草原利用状况较好的未退化、沙化、盐渍化和轻度退化、沙化、盐渍化的草地。该区域处于自然条件严酷地区,但也有一些利用强度轻的、未退化或轻度退化的草地;还有一些河、湖周边、丘间洼地、沙漠边缘等局部地段植被状况较好,可以通过草畜平衡、合理利用等措施恢复草原生态。

    在中东部选择在草原状况好、生产力较高,草原未退化、沙化、盐渍化,或中、轻度退化,以及轻度沙化、盐渍化的草地。这些区域处于自然条件相对较好,草原生态恢复能力强,采用草畜平衡措施,推行休牧、划区轮牧等合理利用制度,逐步达到草原可持续利用的目的。

    三、监测与评价方法

    (一)技术路线

    以全区、盟市、旗县、乡苏木、嗄查、典型牧户为监测与评价单元,利用确定的监测和评价指标体系和方法,采用以遥感为主的区域宏观监测、和以地面调查为主的的微观监测技术,通过地面样地调查和遥感判读、植被指数计算等,采集草原生态监测指标,获取草原状况的图件、统计数据,通过评价指标计算评定全区不同行政单元草原生态植被、土壤及气候等因素的现状及变化情况,对草原生态补偿前、后的草原生态系统结构、功能和重要生态学过程等有关指标直接对比、分析,提出草原保护和草畜平衡调节的对策建议。

    四、监测与评价指标体系

    根据系统性、易测性、可比性原则,基于不同类型草原、产草量欠、平、丰年关系、季节草场等相关条件,建立禁牧、草畜平衡监测与评价的两部分指标体系,评价草原稳定性及退化草地的恢复程度。

    (一)监测指标

    1、禁牧区监测指标

    草原植被状况调查指标包括:植物种类、植被高度、密度、盖度、频度、地上生物量、枯落物盖度和枯落物量等;

    草原生态状况调查指标包括:退化沙化盐渍化指示植物、裸地盖度、土壤质地、土壤侵蚀、地表状况(风蚀、水蚀等)等。

    2、草畜平衡监测指标

    草原第一性生产力调查指标包括:植物种类、地上生物量、天然可食牧草产量、再生草量、利用率、保存率、人工牧草产量、干鲜比等;

    家畜生产调查指标包括:畜种、畜群结构、牲畜头数、放牧方式、出栏率等。

    具体监测指标见附件3 。

    (二)评价指标

    1、植被恢复评价指标

    植物种数量(种/m2)、建群植物盖度(%)、建群植物产量(g/ m2)、植被总盖度(%)、牧草总产量(g/ m2)、枯落物盖度(%)、枯落物量(g/ m2)、裸地面积比例(%)。

    2、草畜平衡评价指标

    包括植被指标和家畜指标。

    植被指标:可食牧草产量(g/m2)、枯落物量(g/m2)。

    家畜指标:适宜载畜量、现实载畜量、超载率(%)

    五、技术方法与流程

    (一)定位监测及入户调查

    在全区8大类、19个亚类、476个草原型中,选择代表性强、生态分布区域典型的草原类型进行重点监测,拟布置监测点988个,分布在全区12个盟市的101个县(旗)。样地类型分为围栏固定监测样地、非围栏定位监测样地2种类型。布局图见附件4

    1、围栏固定监测样地

    在牧业旗、半农半牧旗县中具有地带性的草原类型设置的固定监测样地,全区共设87个,33个牧业旗平均每旗设2个,半农办牧旗县平均每旗设1个。全区样地需围栏保护。

    主要目的是及时掌握各类型草原生长、生态基本情况,探讨和揭示不同草原生态系统的结构与功能在气候变化和人类活动的影响下的变化规律,阐明草原生态系统发生、发展和演替规律的动力机制,为达到草原生态系统健康发展提供理论依据。

    围栏固定监测样地每年在牧草生长季5-10月按月进行详细的分种描述和测产,枯草期测2次,测产时间每月中旬。

    2、非围栏定位监测

    在全区草原中选择具有广泛代表性的草原类型设置的固定监测样地,全区共设901个,样地无需围栏保护。

    主要目的是利用遥感植被指数与地上生物量之间的相关关系,实时反映全区草原生产力的基本状况和变化趋势,为草畜平衡监测与评价提供基础数据。

    非围栏固定监测样地每年在牧草生长季最高产量月份进行一次详细的分种描述和测产。

    3、样地样方调查

    样地调查指标包括 样地所在的地理位置、调查时间、调查人、地形、海拔、坡度与坡位、 土壤、地表、草原类型、植被外貌、利用方式、利用状况等,利用目视观测和访问调查等手段获取与记载,见附件3。样地记载面积一般面积为100公顷。

    入户访问调查是草原监测必不可少的重要方法之一,入户访问调查内容包括草原建设、利用及人工饲草料地状况,家畜饲养状况,生产经营及生活情况等。

    4、野外数据整理及录入

    按旗县将野外测定的样地样方数据,通过“内蒙古草原地面调查数据录入汇总平台”进行录入及计算机处理,并按着统一坐标将电子化野外属性数据,在该软件导出系统的支持下,转换为GIS图形数据,建立地面监测信息的基础数据库

    (二)遥感数据处理

    1、遥感信息源

    以陆地资源卫星TM数据为主,用于草原类型及草原生态状况调查。TM影像数据分辨率为30米。时相以植物生长旺季6 — 9 月份为主,波段为4、3、2 假彩色合成,较正误差应小于 2 个像元。底图投影选用等积割圆锥投影,即Albers等面积投影方式。数据格式为TIF格式。

    MODIS地球观测卫星(EOS)地面分辨率为250米,应用于草原牧草产量估算,进行全区草原植被变化趋势分析,时相为7 — 8 月。

    图像处理基本包括:图像投影变换、几何精纠正、彩色合成、图像增强、镶嵌拼接、分幅裁切、植被指数计算等处理。

    2、其它信息源

    搜集全区及各盟市、旗县有关草原资源与畜牧业方面的图件及统计资料为辅助信息源。包括草原普查草原类、亚类、型电子图形及其统计数据;历史的草原资源调查报告及统计资料;畜牧业生产统计资料等。

    (三)草原类型图勾绘解译

    在GIS软件中,按着草原类型分类系统,在预判基础上,根据野外资料、遥感影像等,进行类型判读、勾绘、加注图斑界线及属性编码。遥感影像几何校正精度误差不超过两个像元,图斑解译过程中边界漂移小于两个像元。草原类型解译最小图斑面积≥2×15个像元(40.5亩),狭长图斑短边长度≥3个像元(900米)。草原与非草原,草原类、亚类、型的边界偏差平均<10个像元(13.5亩)。草原类型划分精度要达90%以上。

    草原类型图在2010年草原普查工作中已完成,草原监测可直接应用此项成果的图件和统计数据。

    (四)统计计算

    1、可利用面积计算方法

    草原总面积为草原图斑面积的总和。草原可利用面积是指草原总面积减去最小图像的小居民地,道路、冲沟、零星裸地、盐斑、流沙、小溪等地块面积之和的面积。这些地物占地面积因分布地区和地形不同而异,各地区参考不同地形草原利用系数,并根据当地实际情况采用合适的利用系数进行折算。不同类型草原利用参考系数见附表2。

    2、产草量计算方法

    在草原类型面积统计基础上,应用MODIS、TM数据的归一化植被指数( NDVI )处理,与其同步的野外调查样点资料相对应,按不同估产区域建立分区估产模型,估测各类型单位面积产量,进而计算各类型、各区域产草量。产草量测定精度要达到90%以上。

    3、天然草原合理载畜量计算方法

    用不同类型草原利用率、再生率、保存率及放牧时间、家畜日食量等基本参数,计算各类型草原季节或全年载畜量。天然草原合理载畜量计算参照《天然草地合理载畜量的计算》NY/T635-2002行业标准,见附件5。按行政区域界线的草原可利用面积分别统计计算旗县、盟市、自治区不同草原类型冷季、暖季和全年的理论载畜量。

    根据内蒙古地区气候、地形、土壤基质及草原类型状况,确定了不同草原类型的可利用面积系数、草原利用率和保存率,不同地区的冷、暖季天数。见附件2表2。

    (五)评价方法

    1、植被恢复评价

    以实施禁牧、草畜平衡起始年份草原状况监测数据为对照基准,相比实施禁牧、草畜平衡措施后植被变化幅度,利用专家知识赋予各指标权重,对各指标进行评分,综合评价植被恢复程度。评价采用“草畜平衡与植被恢复监测评价系统”进行。

    草原生态恢复水平按照4级进行评价。草原植被恢复综合评价(%)满分为100分计:< 20为未恢复、21-40为初步恢复、41—60为较好恢复、61—100为恢复或接近恢复。 

    2、草畜平衡评价

    以同一类型未放牧草场草原植被、家畜状况监测数据为对照基准,与实施草畜平衡草场相比,分析评价植被变化状况;适宜载畜量与现实载畜量的比较,计算家畜超载率。评价采用“草畜平衡与植被恢复监测评价系统”进行。

    家畜超载状况分为3级:超载率在<1%以下为利用合理,达到草畜平衡;超载率在1--10%,为放牧利用轻度超载;超载率在11-20%为放牧利用中度超载;超载率在>30%为放牧利用重度超载。

    草原植被恢复及草畜平衡评价使用“内蒙古草畜平衡及植被恢复监测评价系统”软件。

    (六)监测评价数据库系统

    利用3S技术,开发不同尺度的草原监测评价数据库系统。按照盟市、旗县、苏木乡、嘎查等建立监测遥感数据库、图形数据库、野外调查数据库;研发数据采集、处理分析监测评价系统软件平台。实现信息输入、查询检索、数据处理、信息发布等功能的草原信息化管理。

    六、组织管理与运行

    (一)组织保障

    草原资源与生态监测是一项庞大、系统、专业性较强的技术工作。涉及全区12个盟市101个旗县,面积大、范围广、难度大,需成立由自治区、各盟市、旗县草原主管部门为主要负责人的草原生态监测领导小组。领导小组主要部署各项任务,组织监测,筹措草原监测经费,研究监测中需要解决的重大问题。

    草原监测与评价技术具体实施单位自治区草原勘察设计院,自治区草原监督管理局,以及各盟市、旗县草原监理所。自治区牵头单位负责组织各盟市旗县草原监测队伍,编制技术方案,培训有关技术人员,督促检查监测进度和质量,汇总各地监测报告,对全区的草原生态补助奖励机制实施后植被状况进行分析评价。

    (二)技术保障

    全区草原资源与生态监测,采用先进的地理信息系统、地面GPS定位系统和遥感信息系统,并结合地面常规数据采集、历史资料收集等方法进行调查。为了保质保量完成草原监测任务,需要完善相关标准与技术规程,详细设计监测指标获取方法及填写表格,购置所需仪器设备,成立自治区级草原监测技术指导小组。技术指导小组由相关单位专家组成,主要负责解决监测过程中出现的技术难点和疑点问题,并负责督促检查。

    自治区级所需仪器设备:高性能微机、工作站、服务器、地面光谱仪、高精度GPS、遥感图像处理软件、矢量化图形软件、大型彩色绘图仪、网络交换设备、安全备份设备、数据库软件及数据库应用软件等设备。

    盟市旗县所需仪器设备:手持GPS、笔记本电脑、数码相机、计算器、测产工具、交通工具、便携式土壤水分测定仪、便携式电子天平等。

    (三)资金保障

    草原生态状况与草畜平衡监测时间紧、任务重、参加的人数多,望自治区、盟市旗县各部门、各级领导要给予高度重视,从人力、物力和财力上给予大力支持。在自治区政府的统一领导下,各级政府要把草原监测做为大事来抓,摆在草原生态保护建设的一项重要基础性工作,列出专项经费,保证草原监测任务能够长期、稳步开展下去,及时为全区及各盟市、旗县提供草原状况的科学数据。

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