内蒙古草地水土流失监测指标体系研究项目结题报告

内蒙古草地水土流失监测指标体系研究项目结题报告内容摘要：

境变化监测网络（ ECN）指标体系等。 加拿大核心生态监测指标体系由加拿大生态监测评估网（ EMAN）提出，该指标体系从加拿大本国国情出发，针对生态系统中的自然生态成分从 1770 个监测指标中筛选出 25 个指标建立指标体系对加拿大进行生态监测。 英国的 ECN 陆地指标体系根据监测内容分气象、降水、土壤、植被、动物、立地 、 管理等 100 余项指标。 美国 国家环保局的环境监测和评价项目（ EMAP）的指标体系。 EMAP 指标体系将监测指标分为响应指标、暴露 生境指标和胁迫指标三类，共 109 项。 我国开展生态环境监测较早，尤其近年做了大量工作，如新疆荒漠生态环境监测、福建省湿地生态环境监测、官渡区生态环境监测、黄河流域水上保持生态环境监测、河南省渔业生态环境监测、南极中山站近岸海域生态环境监测等。 近年来，又组织人力、物力对监测指标体系展开研究，取得了非常大的进展，基本上解决了生态指标相关理论模型、选择标准应用等一系列主要问题。 中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评 价指标体系研究中，提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和 20 个指标参数，并将每个参数按生态学特征及影响划分为5 个等级。 吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中，将生态指标体系第 一 章 项目概况 草地生态水土流失监测指标体系研究 3 划分为三个层次五个指标。 除此之外 ， 一些 专 项生态环境研究也取得一定进展，如 袁国应等自 1987 年起开展了荒漠生态监测指标体系的定位观测研究，历经 5年建立 了荒漠生态系统指标体系。 陆强国根据洞庭湖湿地功能区特点及生态目标，拟定了生态监测指标体系和优先监测项目。 张建辉等对农业生态监测目标与监测指标体系选择进行了探讨。 宋国利等提出了北方森林 、农业、矿业开发生态监测指标。 沈志介绍了物候学在生态监测中的应用 等。 目前已形成的生态监测指标体系主要有两类：宏观生态监测指标体系和微观生态监测指标体系 ； 以生态系统中心事物作为划分依据的生态监测指标 体系 构建方式具有代表性的有：华南环科所制定的《生态监测技术大纲》、卜跃先等人的洞庭湖湿地监测指标体系等。 《生态监测技术大纲》针对不同类型的生态系统，以生态系统的基础资料的调查研究为目的，提出了较为完整的生态监测指标，部分指标的信息含量较高（如土地利用类型等）。 国内外 关于 水土流失监测 研究 的成果 和 建立的水土流失 评价 指标体系 目前也很多。 胡良军在黄土高原依据水土流失的影响因素建立了一套宏观尺度的水土流失定量评价指标体系，初步确定了汛期降雨量、土壤团粒含量、沟壑密度、坡耕地比例、植被盖度等作为基于 G1S 的区域水土流失定量评价指标。 马晓微等人也根据影响水土流失的因素建立了水土流失定量指标体系，确定以土壤抗冲性、降雨侵蚀力、地形起伏度等作为基于 GIS 的中国潜在水土流失评价的指标。 虽然北京大学遥感与地理信息系统研究所研究建立了黄土高原水土流失监测指标体系，水利部水土保持监测中心建立的水土保持监测技术指标体系中也有一部分介绍了水土 流失监测指标体系等 ，但 上述 研究大部分 是关 于 水土流失评价指标体系的研究， 研究区域是黄土高原等水土流失严重区域， 缺乏有关水土流失监测指标体系 特别是我国草地水土流失状况和监测指标体系的研究， 因此有必要建立和完善草地生态、水土流失监测指标体系。 需求分析 草地生态水土流失监测是按照预定计划 ， 选用可比方法在时间或空间和一定区域范围内采用宏观 或微观 监测方法，对草地生态系统组合体类型、结构、功能、第 一 章 项目概况 草地生态水土流失监测指标体系研究 4 水土流失状况及其组成要素或指标，引进动态 、 连续、 系统 的 测定和观察的过程 ，为草地生态保护和水土保持提供决策依据。 鉴于目前我 国草地生态环境恶化，草地水土流失严重和 草地生态、水土流失监测指标体系 缺乏 研究 的现状，为改善草地生态环境，加强草地水土保持建设， 急 需 制定 操作性强 、能够 涵盖生态与水土流失 相结合 的 监测 指标体系， 统一规范、统一尺度 各 类草地 生态 、草地水土流失监测的技术 要求。 由 此提出草地生态水土流失监测指标体系研究。 2 研究任务 研究内容与研究目标 研究内容 （ 1） 草地生态变化 和 水土流失 状况与影响因素分析及 驱动力研究 针对内蒙古不同类型草地生态水土流失特征，重点从草地生态结构、生态功能、生态状况、草地典型区域水力侵 蚀、风力侵蚀、风水交互侵蚀等方面分析探讨其生态变化和水土流失影响因素， 并 通过草地生态变化及水土流失驱动力研究，阐明草地生态和水土流失 影响 因子。 （ 2）草地生态水土流失监测指标体系结构及体系表研究及指标条目释文 研究草地 生态水土 流失 适 宜 的单元指标类型， 构建 草地生态水土流失监测指标体系 ； 并对 草地生态水土流失监测指标 进行编码、提出 主要 指标条目 释 文。 研究目标 通过研究 ， 建立 宏观尺度上 协调一致 、 系统、完整的 草地生态水土流失监测指标体系 ， 为 草原生态水土流失及其防治动态 监测提供理论方法 ， 从而促进 草原生 态建设和水土保持不断拓展和深化。 典型区选择 为使草地生态水土流失监测指标及其优先度更加符合实际， 在内蒙古赤峰市克 什 克腾旗东部草甸草原、锡林郭勒盟正镶白旗和硕庙典型草原、包头市达茂旗希拉穆仁北部荒漠草原 三种 草地 类型 选择 代表区 ，作为 草地生态、水土流失因子状况监测、调查点 ，开展项目研究工作。 第 一 章 项目概况 草地生态水土流失监测指标体系研究 5 3 技术路线 总体思路 遵循一般指标体系具有量 化特征组合、便于实际操作以及承继和创新等原则，在分析总结内蒙古草原典型区域生态水土流失影响因素的基础上，以现有法律法规、技术指标和水土保持及管理 等技术要求 为依据 ，结合草地生态水土保持指标体系内涵，采用调研 与 监测、分析 、 计算相结合的方法 ， 取得能够客观真实反映 草地生态和水土流失 动态变化及相关因素 的 定性 、 定量指标，初步构建具有科学性、可操作性 的 内蒙古草 地 生态水土流失监测指标体系，从而为草原生态水土保持建设服务。 技术方案 草地生态水土流失 影响因素研究与分析 （ 1） 分析总结 已有 研究成果 ， 结合实地调研 ，提出 不同类型草地生态结构、功能 、 水土流失现状 、 存在的主要问题 和影响因素，为筛选 草地 生态水土流失监测指标提供依据。 （ 2） 草地生态变化及水土流失主要驱动 力分析。 梳理现有 研究成果 和 目前国内 相关 监测资料，结合实地调研 和 临时监测点 的 补充数据 ， 采用层次分析法 ，分析 确定 草地生态变化 和 水土流失主要驱动力 的影响因子。 监测指标体系涉及草原生态、水土保持以及经济社会发展等内容，在分析不同草原典型区域生态水土流失影响因素的基础上，按照科学性、独特性、可操作性等基本原则 和 要求，依据 不同草地类型和监测方式 、方法 （遥感监测、地面站点监测、调查） ，完成 体系类型的选择和指标的筛选。 本项目拟建体系 结构分 为四个层次（即指标类、指标亚类、指标组 和指标）。 指标类：根据草地生态水土流失监测的主要任务，从应用出发，将指标类划分为相互独立、内容完整的几大类，主要包括草地生态结构类、草地生态功能类、草地水土流失影响因素类、草地水土流失状况类等。 指标亚类：指标亚类是指标类的补充和延伸，指标亚类表达了指标类的分异和亚指标的共同特性。 本项目中拟根据指标的自然属性、生态功能等特性进行划分，如草地生态功能类可划分为生产力亚类、土地利用亚类等。 第 一 章 项目概况 草地生态水土流失监测指标体系研究 6 指标组：指标组反映一个监测类群的同一属性，共同组成亚指标类。 本项目中拟依据学科属性及与监测对象类群相联系的指标组合的共同 一致性进行划分，如自然指标亚类可分为地貌、地质、气象、土壤、植被等指标组。 指标：是指标体系的基本组成单元，包含定性指标和定量指标 、主要指标和参考指标。 本项目指标 筛选 拟 在草地生态变化及水土流失主要驱动力分析的基础上，对国内外已有的且与草原生态系统、水土流失监测相关的监测指标 ，进行归纳整理、 分类，借鉴国内外生态监测研究成果 ，结合 区域实际生态 、水土流失 监测能力，力求筛选出与草地生态水土流失状况息息相关 且 能够 全面系统地反映生态系统存在的主要问题及演变趋势 的 核心监测指标 ，作为草地生 水土流失 态监测的必用指标，一些次要 指标 可 作为区域性监测指标。 指标诠释 为了使所筛选指标有更明确的认 知，对 所选指标进行适当诠释 ，重点阐明每个指标的基本概念、量纲单位、适用范围和条件以及采集方法、计算公式 与 相关指标关系等内容，以便 顺利开展监测 工作。 技术路线框图 本项目总技术路线 运行程序 见技术路线图 11。 图 11 项目技术路线图 资料收集 草地水土流失 草地生态 遥感资料 驱动力因子选择 敏感因子权重分析 驱动力因子分析计算 试验补测 指标体系建立 指标诠释 成果报告编写 项目验收鉴定 第 一 章 项目概况 草地生态水土流失监测指标体系研究 7 4 项目 合同指标完成情况 （ 1）对 草地生态水土流失 影响因素进行详细调研分析，建立了 能够全面反映草地生态及水土流失状 况 的草地生态水土流失 监测指标体系； （ 2）完成了 草地生态水土流失监测指标体系研究成果报告； （ 3） 在学术会议论文集 及 期刊上发表论文 6 篇 ，其中已发表 4 篇，待刊 2篇 （见附件）。 5 项目 经费使用情况 项目 核定科研 经费 元， 项目总 支出 元，结余 元。 总 支出费用中，科研业务费 元，实验材料费 元， 项目组织实施费 元，其它费用 元。 详见 经费执行情况 表。 第二章 内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析 8 第二章 内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分 析 内蒙古草地位于我国北疆，地处欧亚大陆腹地，东起大兴安岭，西至居延海畔，是欧亚大陆草原的重要组成部分 ， 草地总面积 万 hm2，占全国草 地总面积 %，位居全国首位，其中可利用草场面积 6800 万 hm2，约占内蒙古总土地面积的 60%。 广袤的草原，丰富的自然资源 ， 不仅是草地畜牧业赖以生存和发展的物质基础，同时对西北、华北、东北 乃 至我国生态环境起到了绿色保护屏障作用。 1． 内蒙古草地类型区划 影响草地理理分布和类型的因素很多，但最重要的是热量和水分 条件。 内蒙古自治区草地面积广阔， 位于北纬 37176。 24′～ 53176。 23′，东经 97176。 12′～ 126176。 04′， 自然条件复杂，草地类型多样。 大体上东经 118176。 以东的地区，年降水量多在 350— 500mm之间， 118176。 以西地区 (尤其阴山北麓 )年降水量只有 150— 350mm，并且随经度愈向西移愈少，最西部甚至不足 50mm；相反，蒸发量则从东向西剧增，东西部相差 5— 10倍以上或更多。 因此，从东到西大气湿润度明显下降。 水 热 条件大体沿经纬度由东北－西南呈带状变化，这种变化是构成内蒙古 温性草甸草原类 、温性典型草原类、温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠类 五大类水平 地带性草地分 布 的基本 格局。 其 分布界限基本上与气候的湿润系数等值线相吻合。 此外 全区还分布有低平地草甸、山地草甸 、 沼泽 草地 、 盐土荒漠 等 非地性分布的 隐域性草地 ， 其中以低平地草甸类 显著。 内蒙古草原不仅是重要的畜牧业生产基地，而且是重要的生态屏障。 从总体情况看，草地生态系统的物种多样性，食物网的结构较复杂，光能的利用率 低，仅 为 ～ %左右 ， 一些荒漠草原尚不及 %。 草地初级生产力较 低， 初级生产量通过食物链转入草食动物和肉食动物各营养级之间的转化效率 仅 为 1～ 20%。 2． 典型区域 草 地生态系统特点 内蒙古草原由东部的草甸草 原到西部的荒漠， 生态系统类型分化明显 ， 草地植物种类成分越来越趋于贫乏 ，植物群落结构越来越简单，产草量构成中 ， 草本植物比重逐步减小 ，灌木、半灌木比重增加。 水 热 等 气候条件逐渐由半干旱、半第二章 内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析 草地生态水土流失监测指标体系研究 9 湿润区到干旱区 和极干早区。 本项目以草甸、典型 、 荒漠 三种类型 草原 的 代表性区域 为研究对象 和 范围。 草甸草原生态系统 草甸草原生态系统是构成内蒙古草地的一个主要类型，总面积 862 万 hm2，可利用面积 760万 hm2， 占内蒙古草地总面积的 ％。 主要 分布于大兴安岭岭西呼伦贝尔高平原东部和锡林郭勒高平原东端。 表 21 温性草甸草原类草地面积统计表（单位： hm2） 片名 草地面积 占该片草地面积 % 可利用草地面积 占该片可利用草地面积 % 数量 % 数量 % 松嫩 2601。