全 文 ：第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．3
July， 2003
我国不同干燥度区域草地资源动态变化研究
邹亚荣 张增祥 周全斌 谭文彬
(中 国科学 院遥感 应用 研 究所 北 京 100101)
摘 要 利用 TM 影像 、遥感与 GIS技术对我国不同干燥度 草地资源动态变化研 究结果表明，不同干燥度 区域高
覆盖度草地演替成耕地 ，其中以4、5、6级干燥度带为重，主要分布于我 国西部和北部地 区，各干燥度带下城镇用地
均有 占用草地现象发 生，且有草地退化。中覆盖度 下耕地 占草地 ，与草地间互换基本相等 ，但耕地 的 占用表明草地
减少 ，且有大量草地 转变成林地 。低覆盖度下随干燥度增加 ，草地沙化严 重，尤其是 4、5级干燥度带表现严 重，对
生态环境不利 。但在 1级干燥度 带以草地变林地为主，其他几个干燥度带草地变林地 、耕地均有发生，面积基本一
致。草地退化主要是因过度放牧、盲 目开垦耕地所致，而草地退化将导致我国北方环境恶化及 资源退化。
关键词 草地动态 干燥度 GIs 遥感
Grassland resource dynami~ in aridity area in China．ZOU Ya—Rong，ZHANG Zeng—Xiang，ZHOU Quan—Bin，TAN
Wen—Bin(Institute ofRemote SensingApplication，ChineseAcademy of Sciences，Beijing 100101)，CJEA ，2003，11(3)：
158——160
Abstract This paper studies the dynamic of the Chinese grasland resource in different aridity areas supported by GIS and
RS based on TM images ．The results show that there is an obvious zone under different aridities where the high cover
grassland is changed tO farm land especially at 4，5，6 degrees which are mainly distributed in the west and north of China
and in these zone the grasland is being replaced by urban at each aridity area and the grasland is being degradated．The
area between the grasland changing into farmland and farm land changing into grasland is about the same in middle cover
grasland，but the area occupied by the farm land shows that the grasland decreases and a lot of grassland are changed into
forest．W ith the increasing aridity degree，the degradation becomes serious in low cover grasland，especialy at 4，5 de—
grees ．But at 1 degree，the main change is that the grasland is changed tO forest．The main reasons of grasland changing
into farmland are the po pulation pressure and over graze，etc Gra~land degradation will lead tO the environment of north
China worsen．
Key words Gras dynamic，Aridity，GIS，Remote sensing
草地资源在生态环境中具有改良土壤、保持水土和净化空气等功能。我国草地主要分布于西部与北部，这
些地区经济相对落后 ，受人类活动 的影 响 ，草地 资源退化严重 。按 草地荒漠化表 现形式划分 ，现有退化 草地约
1．05亿 hn12，其中轻度、中度、重度退化草地分别占53．8％、32．6％和 13．6％ 。本研究运用 GIS和 RS技术监
测分析了 1995年、2000年我国草地变化状况，为合理利用草地资源与整治生态环境提供科学依据。
1 草地动态研 究方法
本研究以 1995年、2000年 TM 影像为数据源 ，在 MGE环境下人机交互解译出土地利用类型 ，图像处理
的几何精校正采用最小二乘法计算 ，像元重采样采用最近邻点法或双线性插值法 ，影像被几何纠正到误差不
超过 2～3个像元，判读以专家解译为主．辅助以地形图、航片等资料，得到 2年的 COVERAGE，采用 5年土
地利用动态数据中的草地动态数据 ，在 Arc／Info下用 COMBINE命令与干燥度背景叠加 ，得到不同干燥度背
景的草地动态 ，干燥度背景数据为多年综合值 ，所有数据均转化成 100mx 100m的栅格数据。各省随机抽取
10％的县，检查所勾绘图斑定性和图斑界线的准确程度 ，以规定技术规范为标准，得到涉及各类土地利用类
型的全国各种动态图斑约 24万个 ，草地准确率平均达 97．71％，勾绘图斑界线准确率为 99．85％。按我国土
地资源分类草地划分为 3类 ，一是高覆盖度 >50％的天然草地、改 良草地和割草地 ，一般水分条件较好 ，草
被生 长茂密。二是 中覆盖 度20％ ～50％的天然 草地 、改 良草地 ，一 般水分 不足 ，草地植被 较稀 疏 。三是低 覆盖
*中国科学院知识创新工程项 目(KZCX1一Y一02—01和 CX000029)及“3s”项 目共同资助
收稿日期：2002—07—13 改回 日期：2002—08—20
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第 3期 邹 亚荣 等 ：我 国不 同干燥 度 区域 草地 资源 动态 变化 研 究 159
度 5％ ～20％的天 然草 地 ，水 分 缺 乏 ，草 地植
被稀疏。高、中、低覆盖度草地分别用 31、32
和 33表示 ，土地利用分类按 中国土地资源分
类标 准划分 。土地 动态用 6位 码表 示 ，前 3
位为原土地 利用类型 ，后 3位为原 土地 利用类
型变成 的新土地 利 用类 型。干燥 度 划 分标 准
见表 1 。表中数据均采用等面积割圆锥投
影 、全 国 统 一 中央 经 线 和 双 标 准 纬 线 (中央
经线 为 105。，双 纬线 为 北 纬 25。和 北 纬47。)
表 1 干燥 度划 分指 标
Tab．1 The index of aridity
和 KRASOVSKY椭球 体 ，转换 成统一坐标 和投影下 。
2 草地动态变化分析
2．1 高覆盖度草地动态变化
高覆盖度下干燥度≤0．50地带处于我国东南及西南地区，约 530hm 草地转变为疏林地，496hm 转变
为丘陵旱地 ，442hm 转变为低覆盖度草地 ，且有城镇 占用草地现象发生但不严重。干燥度 0．50～1．o0地
带 59％草地转变 为耕地 ，表 明人 地关 系紧 张 ，草地 向林 地 、疏林 地转 变 的数量较 小 。干燥 度 1．00～1．50地
带约 23万 hm 草地转变为耕地 ，占变化的55％，其次草地向中、低覆盖度草地转变 ，此外有些草地变为盐碱
表 2 不同干燥度带下高覆盖度草地的转变类型 地 、沼 泽 地 ，同 时 城镇 占用 草地 仍
Tab．2 Change types of high cover gras under diferent aridities 有 发生。干燥 度 1．50～2．00地带
草地变化主要是高覆盖向中、低覆
盖度 草地 转 化 ，占 78％，其 原 因是
该干燥度适合草地生长，其次为耕
地 占用草 地 ，主要 变 为旱地 。 干燥
度 2．00～4．00地 带 约 37万 hm
草地变 为中、低覆盖度草地 ，占该
干燥度带草地转换 的 90％，其次为
耕地占用草地。干燥度>4．00地带主要分布在我 国西北部 ，草地是该干燥度带地带性植被 ，约 4万 hm 草
地转变为旱地 ，占该干燥度带草地总变化的 48％，导致生态环境质量不断下降。高覆盖度草地主要分布于
我国西部、北部地区，其转变特点一是不同干燥度下均有草地转变为耕地 ，其中以 4、5、6级干燥度带为重 ，导
致生态环境恶化。二是高覆盖度草地向中、低覆盖度草地转换 ，尤其是干燥度 2．00～4．00地带(第 5带 )达
最大，表明草地在逐渐退化中。三是城镇用地在各干燥度带下均有占用草地现象发生。四是草地存在退化
现象 ，如转变成低覆 盖度草地 和沼泽地 (见表 2)。
2．2 中覆盖度草地动态变化
中覆盖度下 干燥度≤0．50地
带约 0．4万 hm 草地 变 为耕地 ，占
该 干燥 度带草地 变化 的 73％ ，其次
变 为 其 他 类 型 的 草 地 和 有 林 地 。
干燥度 为 0．50～ 1．00地 带 约 7万
hm 草地变为耕地 ，占草地总变化
的 41％，约 8万 hm 草地转 变为林
地，占草地总变化 的 46％，这与被
毁林 地 的 恢 复 有 关 。 干 燥 度 为
表 3 不 同 干燥 度 带下 中覆 盖 度草 地 的转 变 类型
Tab．3 Change types of middle cover grass under different aridities
1．00～1．50地带约 20万 hm 草地转变为耕地 ，占草地总变化的 49％，表明 占地严重。约 2万 hm 草地沙
化，表明草地在退化 。干燥度为 1．50～2．00地带约 18万 hm 草地为类型间转换 ，占草地总变化的 63％，但
以变成低覆盖度为主。其次转变成耕地并部分转变为盐碱地与沼泽地 ，约 2万 hm 草地退化。干燥度为
2．o0～4．o0地带约 15万 hm2草地变为其他类草地 ，占53％，其次变为耕地 ，约 3万 hm 草地沙化。干燥度
>4．00地带约 13万 hm2耕地 占用草地 ，占该 干燥 度带草 地变 化 的 55％，其次 约 1．4万 hm 为 草地类 型 间
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转变，约 1万 hm 草地变为盐碱地与沼泽地。中覆盖度草地转变特点一是耕地占草地 ，与草地间互换基本
相等，但耕地 占用表明草地减少 ，环境遭到破坏。二是大量草地转变为林地。三是有草地沙化现象发生，表
明草地 资源在退化 中(见表 3)。
2．3 低覆盖度草地动态变化
表 4 不 同 干燥 度 带下 低覆 盖 度草 地 的转 变类 型
Tab．4 Change types of low cover grass under different aridities
低覆 盖 度下 干燥 度 ≤ 0．50地
带草地 主要变 为 林地 ，占草 地 变化
的 85％。干燥 度为 0．50～1．00地
带 约 3万 hm。草 地 变 林 地 ，占
58％，其 次约 1万 hm 变为耕地，
占 2l％。干燥 度 1．00～1．50地带
处于我国华北地区，草地主要变为
耕地 ，约 3万 hm 草地沙化，占该
干燥度 带草地变化 的 30％。草 地沙
化及在其他条件适合情况下易形成沙尘暴天气。干燥度 1．50～2．o0地带主要位于我国山西，约 5．7万 hm
草地沙化 ，占53％。干燥度 2．o0～4．00地带位于我国半干旱区与干旱区，沙化严重，约 11万 hm 草地变为
沙地 ，占该 干燥度带 的 39％，导致 环境趋 向恶 劣变化 。干燥 度 >4．00地 带 位于我 国干旱 区 。植 被 覆盖 少 ，约
12万 hm 草地沙化，占22％，且耕地占用严重，约 25万 hm 草地变耕地 ，占45％，其生态环境质量不断下
降。低覆盖度草地的转变特点是随干燥度增加 ，草地沙化严重 ，尤其在 4、5级干燥度带表现严重，表明生态
环境在不断恶化。但在 1级干燥度带以草地变林地为主 ，其他几个干燥度带草地变林地 、耕地均有发生，面
积基本一致。各干燥度带均有城镇 占用草地现象发生(见表 4)。
3 小 结
不同干燥度下均存在耕地大量 占用草地现象 ，草地在退化。不同覆盖度草地干燥度<1．00的区域主导
变化是耕地占用草地 ，盲 目开垦耕地成为草地退化的主要原因，各类型草地及各覆盖度下均有草地退化，随
草地覆盖度降低，草地退化面积增加，且干燥度 >1．50区域各覆盖度草地面积减少 ，尤其是低覆盖度草地面
积减少 ，对环境质量产生影响。草地资源在各干燥度带均有草地变耕地及草地间的转化 ，尤其是高覆盖度向
中、低覆盖度草地转化，且有城镇用地占用草地现象发生 ，从干燥度 2级起我国北方不同覆盖度草地均有沙
化出现且逐渐严重 ，这种以草地退化为核心的草地变化对环境影响形势不容乐观。
致谢 中国科学院遥感应用研究所王长有 、赵晓丽、刘斌 、谭文彬等同志对本项研究工作给予帮助 ，北京大学
城市与环境学系王仰麟教授给予指导 ，谨表谢意 !
参 考 文 献
1 卢 琦 ，慈龙骏．中国荒漠化灾害评价 、防灾减灾对策及受影响地区可持续发展研究 中国沙漠，1998，18(1)：167～171
2 刘纪远．中国资源环境遥感宏观调查与动态研究 ．北京 ：中国科学技术 出版社，1996
3 邓先瑞主编．气候资源概论．武汉 华中师范大学出版社 ，1995 171～175
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