全 文 ：书青海省草原鼠害区域草地生物量及盖度动态监测研究
陈梦蝶１，黄晓东１，侯秀敏２，冯琦胜１，于惠１，郭正刚１，梁天刚１
（１．兰州大学草地农业科技学院 草地农业生态系统国家重点实验室，甘肃 兰州７３００２０；２．青海省草原总站，青海 西宁８１０００８）
摘要：本研究利用Ｔｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳ植被指数产品 ＭＯＤ１３Ａ３以及２００５－２００６年青海省草地调查资料，建立了草地
地上生物量和植被盖度遥感反演模型，模拟分析了青海省鼠害发生区域、危害区域和正常区域草地资源在２００１－
２０１０年期间的各月及年际生物量及植被盖度变化动态。结果表明，１）ＥＶＩ指数函数模型为模拟生物量鲜重最优模
型，而对数函数模型为植被盖度模拟最优模型，拟合精度分别为７０．１８％和７７．４３％；２）研究区不同草地类型鼠害
发生区域、危害区域的地上生物量和植被盖度随着鼠害危害状况的加重而呈下降趋势，在盛草季表现最明显，这种
趋势近１０年基本保持不变。
关键词：鼠害；ＭＯＤＩＳ；植被指数；青海省
中图分类号：Ｓ８１２．６　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１３）０４０２４７１０
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１３０４３０　　
　　草地是陆地生态系统的重要组成部分，在生态环境中起着举足轻重的作用［１，２］。它不仅是发展国民经济的
物质基础，还是维护陆地生态环境的天然屏障［３］。近年来，生物灾害连年持续发生，造成草地严重沙化、退化，生
产力逐年下降，草地生态系统恶性循环，直接威胁广大农牧民群众的生存环境，严重制约着畜牧业经济的稳步发
展［４］。因此，对草原生产力的监测，尤其是对鼠害区域生产力的监测对于研究陆地生态系统的碳循环、草地畜牧
业生产以及荒漠化研究与治理具有重要的意义［５］。
草地生物量和植被盖度是衡量天然草地生产力高低的重要参数，也是指示生态系统变化的重要指标［６，７］。
２０世纪８０年代初期，国内外开始利用“３Ｓ”技术进行草地植被研究，并且取得了一些成就［８１１］。随着美国Ｔｅｒｒａ
和Ａｑｕａ卫星的发射，中分辨率成像光谱仪 ＭＯＤＩＳ（ｍｏｄｅｒａｔｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ）数据在草
地资源监测方面得到了广泛的应用。梁天刚等［１２］利用２００６－２００８年甘南牧区草地调查资料和 ＭＯＤＩＳ／Ｔｅｒｒａ
每日地表反射率产品 ＭＯＤ０９ＧＡ，建立了草地地上生物量遥感反演模型，分析了甘南州及各县草地资源在
２００１－２００８年期间的各旬、月和年的生物量及理论载畜量变化动态。王正兴等［１３］利用 ＭＯＤＩＳ增强型植被指数
反演草地地上生物量，对比了４种草地类型和２种植被指数，建立了ＶＩＡＮＰＰ（ａｂｏｖｅｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）
的线性模型和幂模型。除多等［１４］根据西藏高原中部地面观测的植被覆盖度和同期接收的ＥＯＳ／ＭＯＤＩＳ数据，
分别建立了２５０ｍ分辨率归一化植被指数（ＮＤＶＩ）、土壤调节植被指数（ＳＡＶＩ）与地面观测的植被覆盖度之间的
相关关系，并验证了Ｃａｒｌｓｏｎ和Ｒｉｐｌｅｙ植被覆盖度算法的精度。王国成等［１５］利用遥感和气象数据，采用ＣＡＳＡ
（ｃａｒｎｅｇｉｅａｍｅｓｓｔａｎｆｏｒｄａｐｐｒｏａｃｈ）模型和统计分析方法，研究了１９８１－２００１年内蒙古自治区草地７－８月植被
净初级生产力（ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ＮＰＰ）时空变化特征。
纵观国内外相关研究，基于“３Ｓ”技术的草地资源生产力监测的研究已经取得了不少研究成果，然而对鼠害
发生区域的生产力监测以及对鼠害与草地生产力之间的相互关系等方面的研究却鲜有报道。本研究利用 ＭＯ
ＤＩＳ数据，分别建立青海省草地生物量和植被盖度估测模型，深入探讨近１０年（２００１－２０１０年）青海省鼠害区域
的草地生产力的变化动态，并且与该省非鼠害发生区域的植被生产力状况进行对比分析，最终明确鼠害的发生对
鼠害区域植被生产力各项指标的影响，以期为利用“３Ｓ”技术监测草原鼠害提供理论依据。
第２２卷　第４期
Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
２４７－２５６
２０１３年８月
收稿日期：２０１１０９１８；改回日期：２０１２０１１１
基金项目：国家自然科学基金项目（３１１７２２５８）和教育部科技创新工程重大项目培育资金项目（７０８０８９）资助。
作者简介：陈梦蝶（１９８９），女，浙江台州人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｍｄ１１＠ｌｚｕ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｘｄ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１　材料与方法
１．１　研究区概况
青海省位于青藏高原东北部，地理位置介于 Ｎ３１°３９′～３９°１９′，Ｅ８９°３５′～１０３°０４′。全境天然草地面积
３．６４４９４×１０７ｈｍ２，其中可利用草地面积３．１６１０３×１０７ｈｍ２，是我国发展草地畜牧业的主要基地之一［１６］。但
是，青海也是鼠害发生较为严重的省份之一。全省有草地害鼠约３０余种，常见的有高原鼠兔（犗犮犺狅狋狅狀犪犮狌狉狕狅狀犻
犪犲）、高原鼢鼠（犕狔狅狊狆犪犾犪狓犫犪犻犾犲狔犻）、高原田鼠（犘犻狋狔犿狔狊犻狉犲狀犲）、长尾仓鼠（犆狉犻犮犲狋狌犾狌狊犾狅狀犵犻犮犪狌犱狌狋狌狊）及五趾跳鼠
（犃犾犾犪犮狋犪犵犪狊犻犫犻狉犻犮犪）等。其中以高原鼠兔分布最广，数量最多，危害也最为严重。１９９８年调查资料显示，全省发
生鼠害面积９７１．６７×１０４ｈｍ２，其中严重危害面积７３６．１９×１０４ｈｍ２；由于害鼠的挖掘和啃食活动，致使草地植被
破坏，造成大量水土流失，形成大片次生裸地和寸草不生的“黑土滩”。据调查，全省由鼠害造成的“黑土滩”型退
化草地面积达３３３．３３×１０４ｈｍ２；同时，害鼠大量啃食优良牧草，与家畜争食，加剧了草畜矛盾，降低了草地的载
畜能力，给畜牧业生产造成了极大的危害［１７，１８］。因此，利用“３Ｓ”技术对青海省鼠害区域的监测，不但能够及时准
确地了解草地生物量的时空分布状况，而且能够更科学地量化草地生产和系统内动物活动的关系，从而才能科学
合理地利用、管理草地，保证畜牧业生产持续稳定发展和生态环境的有效改善。
１．２　卫星遥感资料
本研究所使用的遥感数据为ＮＡＳＡ（ＮａｔｉｏｎａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＳｐａｃｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）提供的ＥＯＳ／ＭＯＤＩＳ
ＭＯＤ１３Ａ３数据。该数据空间分辨率为１ｋｍ，为月最大值合成图像，数据格式为ＥＯＳＨＤＦ，空间位置在全球正
弦曲线投影ＳＩＮ（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）系统中编号为ｈ２６ｖ０５和ｈ２５ｖ０５的两景图像，时间序列为２００１－２０１０
年，共计２４０幅ＥＶＩ（ｅｎｈａｎｃｅｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）数字图像。近年来其应用得到极大的推广，除了对草地生产力
的监测，还应用于自然灾害监测［１９］、土地覆盖与土地利用［２０］、生态环境动态监测［２１］等方面。
１．３　地面采样数据
野外调查时间分别为２００５年和２００６年的７－９月，采样点分布于青海省各县（图１）。总计调查样地５６３个、
包括地面样方１１６７个。其中２００５年设置样地１７２个，包括５８３个样方；２００６年设置样地３９１个，包括５８４个样
方。样地设置尽量选择草地植被空间分布比较均一的区域。每个样地内设置１～３个１ｍ×１ｍ的样方，在植被
群落一致性较好的样地内设置１～２个，当样地植被分布不均匀时，设置２～３个，个别极复杂样地设３～５个。记
录每个样点的隶属行政区、草地类型、坡度、坡向，利用状况评价等，同时利用ＧＰＳ测定样方的经纬度和海拔，并
在样方内采集其盖度、高度、植物种数、不可食牧草种数、总产草量和可食牧草产量等数据。
１．４　鼠害区域划分方法
根据青海省１９９８年草地害鼠普查结果，综合青海草地害鼠种群数量、挖掘能力以及采食特点，本研究将青海
省草地划分为如下３个区域：１）正常区域：草地害鼠种群密度未达到防治指标。２）发生区域：草地害鼠种群密度
超过防治指标。３）危害区域：草地害鼠种群密度达到防治指标２倍（含２倍）以上。
１．５　植被指数提取及处理
目前所使用的植被指数大约有２０多种［２２］，如比值植被指数ＲＶＩ（ｒａｔｉｏｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）、归一化差值植被指
数ＮＤＶＩ（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）［２３］、差值植被指数ＤＶＩ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）等，本研究
选取增强型植被指数ＥＶＩ来进行研究。增强型植被指数ＥＶＩ（ｅｎｈａｎｃｅｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）是对ＡＶＨＲＲＮＤＶＩ
的继承和改进，相对于ＡＶＨＲＲＮＤＶＩ，ＭＯＤＩＳＥＶＩ对基础数据进行了全面的大气校正，采用“大气抵抗植被指
数”对残留的气溶胶做了进一步校正。因此具有以下一些特点：第一，具有较高的空间分辨率，可详细地反映地表
植被特征。第二，红光和近红外探测波段的范围设置更窄，不仅提高了对稀疏植被探测的能力，而且减少了水汽
的影响，同时，引入了蓝光波段对大气气溶胶进行了修正［２４］。
犈犞犐＝ ２．５
（ρＮＩＲ－ρｒｅｄ）
（ρＮＩＲ＋犆１－犆２＋犔）
（１）
式中，ρＮＩＲ和ρｒｅｄ为经过大气校正的近红外和红光通道的反射值；犔＝１，为土壤调节参数；参数犆１和犆２分别为６．０
和７．５。
８４２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
图１　研究区鼠害区域及地面样方分布图
犉犻犵．１　犜犺犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳狉狅犱犲狀狋狉犲犵犻狅狀犪狀犱犻狀狊犻狋狌狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狊犻狀狋犺犲狊狋狌犱狔犪狉犲犪
利用 ＭＯＤＩＳＴｏｏｌｓ工具软件将下载的 ＭＯＤＩＳ原始影像进行格式转换，由 ＨＤＦ转换为ＴＩＦＦ格式，同时完
成空间拼接和投影转换；在ＡｒｃＭａｐ软件中使用ＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＴｏｏｌｓ把影像转换成Ｇｒｉｄ格式；用双线性插值方法
提取各样方点对应的 ＭＯＤＩＳＥＶＩ值，并作归一化处理。
２　结果与分析
２．１　草地生物量、盖度模型构建及精度分析
利用一元线性回归和曲线回归方法，分析了研究区２００６年草地生物量和植被盖度同ＥＶＩ值之间的相关关
系并进行了统计分析（表１，表２）。结果表明，１）犉检验和犜 检验的统计分析结果表明，ＭＯＤＩＳＥＶＩ值和生物
量、植被盖度之间呈显著相关。２）ＭＯＤＩＳＥＶＩ与生物量的４种模型中，指数函数模型最优，决定系数犚２ 为
０．５０２４，明显优于其他模型；３）ＭＯＤＩＳＥＶＩ与植被盖度的４种模型精度都较高，其中对数函数模型最优，决定系
数犚２ 为０．５６６９。因此，本研究将利用指数函数模型和对数函数模型来分别反演研究区草地地上生物量和植被
盖度。
利用２００５年的实测数据，采用交叉验证法，对模拟数据进行了验证（图２，图３）。结果表明，模拟生物量和植
被盖度与实测值吻合度较高。同时，通过计算该组数据的平均误差和绝对标准差进行精度分析。
相对误差＝
实测值－估测值
实测值 ×１００％ （２）
平均误差＝∑｜相对误差｜／犖 （３）
式中，实测值为样地实际生物量和植被盖度测量值，估测值为依据模型计算生成的模拟值，犖 为样本数。结果表
明，生物量模型的绝对标准差为１３７５．７５ｋｇ／ｈｍ２，平均误差系数为２９．８２％，模型精度为７０．１８％；盖度模型的绝
对标准差为１１．２５％，平均误差系数为２２．５７％，模型精度为７７．４３％。２个模型的精度都比较高，能较好地模拟
研究区草地地上生物量和植被盖度。
９４２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
表１　青海省草地植被指数与生物量和植被盖度回归模型
犜犪犫犾犲１　犜犺犲狉犲犵狉犲狊狊犻狅狀犿狅犱犲犾犳狅狉狋犺犲狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犻狀犱犲狓犪狀犱犫犻狅犿犪狊狊／狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉犪犵犲
统计分析指标
Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ
回归模型
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ
模型方程
Ｍｏｄｅｌｅｑｕａｔｉｏｎ
决定系数犚２
Ｄｅｃｉｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
犉
草地生物量 一元线性回归模型Ａｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ 狔＝８９９６．２狓－３４０．５１ ０．３６９３ ３４０．７６４
Ｇｒａｓｓｌａｎｄｂｉｏｍａｓｓ 指数模型Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｍｏｄｅｌ 狔＝６５７．１３ｅ３．３８１７狓 ０．５０２４ ５８７．５２４
对数模型Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｓｍｏｄｅｌ 狔＝２２７８ｌｎ（狓）＋５５６７ ０．２９１０ ２３９．８４６
乘幂模型Ｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ 狔＝６４７５狓０．９１８ ０．４５６０ ４８９．５３８
植被盖度 一元线性回归模型Ａｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ 狔＝１０８．５５狓＋３２．４０１ ０．５１０９ ５９９．７０１
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ 指数模型Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｍｏｄｅｌ 狔＝２９．９１ｅ２．１２８狓 ０．４３５０ ４４３．１３５
对数模型Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｓｍｏｄｅｌ 狔＝３２．５３４ｌｎ（狓）＋１０９．１５ ０．５６６９ ７５１．２２２
乘幂模型Ｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ 狔＝１４２．４狓０．６８９ ０．５６４０ ７４２．９７１
　注：表示相关极显著（犘＜０．００１）。下同。
　Ｎｏｔｅ：ｉｎｄｉｃａｔｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（犘＜０．００１）．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表２　基于犈犞犐的生物量和植被盖度最优模型的估计参数
犜犪犫犾犲２　犈狊狋犻犿犪狋犲犱狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋犺犲狅狆狋犻狅狀犪犾犿狅犱犲犾犳狅狉犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉犪犵犲犫犪狊犲犱狅狀犈犞犐
指标Ｉｎｄｅｘ 模型 Ｍｏｄｅｌ
参数估计与检验Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
参数Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 估计值Ｅｓｔｉｍａｔｅｄｖａｌｕｅ 犜
生物量Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ 指数Ｅｘｐｏｎｅｎｔ ｂ ３．３８１７ ２４．２３９
ａ ６５７．１３ １７．２９９
植被盖度Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ 对数Ｌｏｇａｒｉｔｈｍ ｂ １０９．１５ ２１．０５１
ａ ３２．５３４ －１１．６２４
图２　草地地上生物量实测值和估测值对比
犉犻犵．２　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀犫犲狋狑犲犲狀犳犻犲犾犱狊狌狉狏犲狔犻狀犵犪狀犱犲狊狋犻犿犪狋犲
狏犪犾狌犲狅犳犵狉犪狊狊犾犪狀犱犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊
　
图３　植被盖度实测值和估测值对比
犉犻犵．３　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀犫犲狋狑犲犲狀犳犻犲犾犱狊狌狉狏犲狔犻狀犵犪狀犱
犲狊狋犻犿犪狋犲狏犪犾狌犲狅犳狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉
　
２．２　青海省草地生产力变化动态分析
２．２．１　青海省各区域草地生产力的月季动态变化分析　青海省草地包含的草地类型共有１３种，其中受鼠类危
害的草地类型主要包括５种，分别为高寒草甸类、低地草甸类、山地草甸类、温性草原类和高寒草原类。不同草地
类型草地４月份开始返青，７、８月份因日照时数最长，雨水量充沛，进入盛草期。２０１０年７月份高寒草甸月平均
生物量达５１０３ｋｇ／ｈｍ２，植被盖度达９２％。９月份之后牧草进入枯黄期，生物量逐渐下降，到１１月中旬达到最小
值。从１１月中旬到次年的４月份是草地的枯萎期，这些时段研究区草地生物量均维持在１０００ｋｇ／ｈｍ２，植被盖
０５２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
度也都在５０％之下。除了低地草甸，其他４种草地类型在牧草枯萎期间，鼠害发生区域、危害区域的地上生物量
和正常区域的地上生物量差异不大，正常区域和发生区域的植被盖度略高于危害区域。５月中旬到１０月中旬，
草地生长旺盛，鼠类也开始猖獗，原生植被受到破坏，鼠害区域草地地上生物量和植被盖度的增加量相对正常区
域明显减少，并且随着鼠害程度的加剧，植被受影响程度随之加大。以受鼠害影响面积最大的高寒草甸类草原为
例，２０１０年７月，青海省正常区域的高寒草甸草地月平均生物量为５１０３ｋｇ／ｈｍ２，鼠害发生区域高寒草甸草地月
平均生物量为４８６２．５ｋｇ／ｈｍ２，而鼠害危害区域高寒草甸草地月平均生物量仅为３３６３．９ｋｇ／ｈｍ２，明显低于非
鼠害区域草地生物量，并且危害区域的草地生物量相对于正常区域和发生区域的生物量，差异较大（表３）。说明
草原啮齿类动物在盛草期最为肆虐，此时对草原生产力的影响也是最大的。此时，正常区域的植被盖度为９２％，
发生区域为９１％，危害区域为８４％（表４），说明随着鼠害危害程度上升，啮齿动物的采食行为以及鼠兔打洞和鼢
鼠堆土丘的行为加重了对植被的破坏和次生裸地产生，植被覆盖度下降。但是相对于生物量来说，下降程度减
少，这可能是盖度下降到一定程度，一些阔叶毒杂草侵入，植被盖度不再下降甚至有所回升［２５］。
表３　青海省各个草地类型地上生物量的月季动态变化
犜犪犫犾犲３　犕狅狀狋犺犾狔犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊狅犳狏犪狉犻狅狌狊犵狉犪狊狊犾犪狀犱狋狔狆犲狊犻狀犙犻狀犵犺犪犻 ｋｇ／ｈｍ２
草地类型
Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｔｙｐｅ
区域
Ｚｏｎｅ
生物量Ｂｉｏｍａｓｓ
１月
Ｊａｎ．
２月
Ｆｅｂ．
３月
Ｍａｒ．
４月
Ａｐｒ．
５月
Ｍａｙ
６月
Ｊｕｎ．
７月
Ｊｕｌ．
８月
Ａｕｇ．
９月
Ｓｅｐ．
１０月
Ｏｃｔ．
１１月
Ｎｏｖ．
１２月
Ｄｅｃ．
平均
Ａｖｅｒａｇｅ
温性草原类
Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ
ｓｔｅｐｐｅ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ９８４ ９８９ １０１３ １０４５ １４０２ ２８６３ ４０９１ ３６０６ ２３９７ １３３２ １００９ ９７６ １８０９
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ８３４ ８２６ ８１２ ８０５ ８１１ ８３８ ８８２ ８９５ ８８５ ８６０ ８４８ ８６３ ８４７
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ８４０ ８３８ ８６４ ９２１ １１５６ １４１５ １５０６ １２８９ １２１５ １０６８ ９０３ ８４５ １０７２
高寒草原类
Ａｌｐｉｎｅ
ｓｔｅｐｐｅ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ９５７ ９６１ ９７４ １０００ １２３６ ２１２６ ３３７６ ３２９５ ２２１８ １２６０ ９８２ ９６６ １６１３
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ８７８ ８８４ ８８９ ８９８ ９９３ １６８２ １９１６ １８１４ １４０５ １０３７ ９０４ ９０５ １１８４
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ８５６ ８６０ ８５６ ８６８ ９５１ １２９０ １６０１ １５６４ １２４５ ９７６ ８８８ ８８４ １０７０
低地草甸类
Ｌｏｗｌａｎｄ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ９０５ ９００ ９１８ ９５５ １１２３ １７６０ ２３２２ ２３４５ １９１０ １１８２ ９９８ ９７８ １３５８
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ９１５ ８８２ ９０１ ９２７ １１２６ １８４３ ２３５９ ２２３２ １８１６ １１６２ ９５２ ９３９ １３３８
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ８５０ ８６８ ８６５ ８７３ ９０２ １２９７ １５２８ １４６５ １１６７ ９３３ ８８３ ８８６ １０４３
山地草甸类
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ９５１ ９７５ １０１４ １０６１ １３９１ ２５５４ ４０３５ ３７７８ ２５９５ １４３６ １０００ ９７２ １８１３
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ９４９ ９６５ ９８２ １０１０ １４６１ ２１４７ ３１４８ ２８０８ １９９６ １３６９ １００４ ９５８ １５６６
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ９０５ ９１８ ９２９ ９５０ １２５０ １８３２ ２６８２ ２３９２ １６６４ １２０７ ９４３ ９１５ １３８２
高寒草甸类
Ａｌｐｉｎｅ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ １０１５ １０３０ １０６０ １０９１ １３９８ ２８６７ ５１０３ ４７６５ ２９６３ １５１４ １０５７ １０２５ ２０７４
发生ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ １００４ １０２７ １０６７ １１０１ １３８３ ２９６９ ４８６２ ４６０６ ２９３５ １５７０ １０８０ １０４６ ２０５４
危害ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ９５５ ９８０ １００６ １０２９ １２９３ ２５３４ ３３６４ ３３３２ ２２６６ １３４２ １００５ ９８４ １６７４
２．２．２　青海省各区域草地生产力状况及年际动态变化比较分析　青海省不同草地类型一般在每年的７月或８
月份生物量达到最高，为草地的生长旺季，对草地生产力具有典型的代表性，因此本研究选取２００１－２０１０年８月
份的平均生物量和植被盖度来反映整个青海省草地生产力概况以及２００１－２０１０年草地生物量和植被盖度变化
动态。２００１－２０１０年期间，不同草地类型８月份平均生物量的差异极其明显，高寒草甸类和山地草甸类的生物
量较高，正常区域月平均地上生物量＞４５００ｋｇ／ｈｍ２；高寒草原类和低地草甸类生物量相对较低，正常区域月平
均产量＜３０００ｋｇ／ｈｍ２（表３）；植被盖度的差异情况大致和平均生物量相同，只是各个草地类型植被盖度的差距
较小（表４）。
从全境范围的草地生产力来看，２００１－２００８年各个草地类型草地生物量和植被盖度曲线都十分平缓，但是
２００８－２０１０年高寒草甸类、山地草甸类、高寒草原类和温性草原类的平均生物量和植被盖度的曲线均出现明显
１５２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
上升，低地草甸类略微有所不同，在２００８－２００９年低地草甸生物量和植被盖度降低，２００９－２０１０年回升。说明
了研究区在２００８－２０１０年间的草地生产力整体有所回升。这可能跟近几年研究区气候状态的改变相关，也可能
是近年来人们对生态环境的保护举措起到了一定的效果，具体原因需要进一步探究。
而对于鼠害发生区域、鼠害危害区域和正常区域的各种草地类型的生物量和植被盖度分别进行分析，结果表
明，１）２００１－２０１０年，各个区域草地生物量和植被盖度动态变化趋势和全境的动态变化趋势一致。２）由于高原
鼠兔或高原鼢鼠等啮齿类动物的影响，２００１－２０１０年各个草地类型的地上生物量和植被盖度都有不同程度的降
低，并且都遵循正常区域＞发生区域＞危害区域这个规律，说明青海省的鼠害发生严重危害了草地生产，这种情
况延续近１０年一直未见改善，需要强烈重视和采取措施来解决这个问题，从而从根本上防治草地次生演替和退
化。３）其中温性草原类和高寒草原类草地，鼠害发生区域和危害区域的生物量和植被盖度相对于正常区域，都有
很大程度的降低，说明对于青海省来说，鼠害对温性草原类和高寒草原类影响较大，是今后鼠害防治和治理工作
的重点区域（图４～８）。
表４　青海省各个草地类型植被盖度的月季动态变化
犜犪犫犾犲４　犕狅狀狋犺犾狔犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳狏犪狉犻狅狌狊犵狉犪狊狊犾犪狀犱狋狔狆犲狊犻狀犙犻狀犵犺犪犻 ％
草地类型
Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｔｙｐｅ
区域
Ｚｏｎｅ
植被盖度 Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
１月
Ｊａｎ．
２月
Ｆｅｂ．
３月
Ｍａｒ．
４月
Ａｐｒ．
５月
Ｍａｙ
６月
Ｊｕｎ．
７月
Ｊｕｌ．
８月
Ａｕｇ．
９月
Ｓｅｐ．
１０月
Ｏｃｔ．
１１月
Ｎｏｖ．
１２月
Ｄｅｃ．
平均
Ａｖｅｒａｇｅ
温性草原类
Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ
ｓｔｅｐｐｅ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ３９ ４０ ４２ ４４ ５７ ７９ ８８ ８５ ７６ ５７ ４１ ３９ ５７
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ２２ ２１ １９ １７ １９ ２３ ２８ ３０ ２９ ２６ ２５ ２７ ２４
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ２２ ２２ ２７ ３３ ４９ ５８ ５８ ５２ ５１ ４４ ３１ ２２ ３９
高寒草原类
Ａｌｐｉｎｅ
ｓｔｅｐｐｅ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ３４ ３６ ３７ ３９ ４９ ６８ ７８ ７８ ６９ ５１ ３８ ３７ ５１
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ２８ ２９ ２９ ３０ ３５ ５８ ６３ ６２ ５４ ３９ ３０ ２９ ４０
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ２４ ２５ ２５ ２６ ３２ ４９ ５６ ５６ ４８ ３５ ２８ ２６ ３６
低地草甸类
Ｌｏｗｌａｎｄ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ３０ ２８ ３２ ３５ ４３ ５８ ６５ ６６ ６１ ４６ ３７ ３６ ４５
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ３３ ３０ ２９ ３３ ４３ ６０ ６９ ６９ ６４ ４６ ３５ ３４ ４５
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ２５ ２７ ２７ ２８ ３１ ５３ ６０ ５９ ４９ ３２ ２９ ３０ ３７
山地草甸类
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ３５ ３６ ４１ ４４ ５７ ７５ ８５ ８３ ７５ ５９ ３９ ３７ ５６
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ３６ ３７ ３９ ４１ ５８ ７３ ８３ ８０ ７１ ５８ ４１ ３７ ５５
危害Ｒｏｄｅｎｔｄａｍａｇｅｄ ２９ ３２ ３３ ３５ ４８ ６４ ７４ ７２ ６１ ５０ ３４ ３０ ４７
高寒草甸类
Ａｌｐｉｎｅ
ｍｅａｄｏｗ
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ４２ ４４ ４６ ４７ ５９ ８０ ９２ ９１ ８３ ６３ ４５ ４３ ６１
正常Ｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅ ４０ ４２ ４６ ４８ ５８ ７９ ９１ ９０ ８２ ６４ ４６ ４４ ６１
发生Ｒｏｄｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄ ３５ ３９ ４１ ４３ ５３ ７７ ８４ ８４ ７５ ５７ ４１ ３９ ５６
３　结论与讨论
目前，“３Ｓ”技术在草地生产力以及灾害研究方面的应用得到了极大的推广［１７］，广泛应用的 ＭＯＤＩＳ植被指
数产品也多样化［１３］。前人在草原鼠害监测方面的研究做了一系列的工作，鼠害动态监测的常规方法和内容一直
在不断探讨和改进［２６，２７］。本研究在前人利用“３Ｓ”技术对草地生产力和鼠害监测研究的基础上，利用 ＭＯＤＩＳ植
被指数产品，结合地面调查资料，利用一元线型回归和曲线回归方法，建立了青海省草地生物量和植被盖度遥感
监测模型，并对研究区２００１－２０１０年草地地上生物量和植被盖度进行了模拟。同时利用ＧＩＳ手段将研究区域
分成鼠害发生区域、鼠害危害区域和正常区域分别进行研究和对比分析，研究结果表明：１）青海省共有草地类型
１３种，其中受鼠类危害较严重的主要包括５种，分别为高寒草甸类、低地草甸类、山地草甸类、温性草原类和高寒
２５２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
图４　青海省温性草原各区域生物量、植被盖度的年季动态变化
犉犻犵．４　犃狀狀狌犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳狋犲犿狆犲狉犪狋犲狊狋犲狆狆犲犻狀犙犻狀犵犺犪犻
图５　青海省高寒草原各区域生物量、植被盖度的年季动态变化
犉犻犵．５　犃狀狀狌犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犻狀犙犻狀犵犺犪犻
图６　青海省低地草甸各区域生物量、植被盖度的年季动态变化
犉犻犵．６　犃狀狀狌犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳犾狅狑犾犪狀犱犿犲犪犱狅狑犻狀犙犻狀犵犺犪犻
草原类。受高原鼠兔和高原鼢鼠等啮齿类动物的影响，２００１－２０１０年各个草地类型鼠害区域地上生物量和植被
盖度都有不同程度的降低，遵循正常区域＞发生区域＞危害区域这个规律，说明随着危害等级的上升，鼠害对草
地的破坏更加严重，与前人的研究结果一致［２８］。进一步说明青海省的鼠害严重危害草地生产力，这种情况延续
近１０年一直未见改善，需要强烈重视和采取措施来解决这个问题，从而从根本上防治草地次生演替和退化。２）
王建柱［２８］研究的桑科草原不同鼠类群落主要栖息于高寒草甸草场、亚高山草甸草场、草原草场以及草原草甸草
场等，武晓东［２９］研究的内蒙古荒漠半荒漠区草地不同鼠类群落主要集中于整个荒漠半荒漠草原，本研究结果表
３５２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
图７　青海省山地草甸各区域生物量、植被盖度的年季动态变化
犉犻犵．７　犃狀狀狌犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳犿狅狌狀狋犪犻狀犿犲犪犱狅狑犻狀犙犻狀犵犺犪犻
图８　青海省高寒草甸各区域生物量、植被盖度的年季动态变化
犉犻犵．８　犃狀狀狌犪犾犱狔狀犪犿犻犮狊狅犳犪犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狅犳犪犾狆犻狀犲犿犲犪犱狅狑犻狀犙犻狀犵犺犪犻
明高寒草甸类、低地草甸类、山地草甸类、温性草原类和高寒草原类５种草地受鼠类危害较重，草地大类与王建
柱［２８］在桑科草原的研究结果一致。其中温性草原类和高寒草原类草地鼠害发生区域和危害区域的生物量和植
被盖度相对于正常区域，都有很大程度的降低，说明对于青海省来说，可能因其区域性的鼠害种群特点和分布规
律，鼠害对温性草原类和高寒草原这两类草地的影响较大，是今后鼠害防治的重点区域。３）本研究利用 ＭＯＤＩＳ
植被指数产品，建立了草地生物量和盖度遥感监测模型，分析了青海省草原鼠害对草地生产力的影响，研究结果
证明了鼠害对草地生产力的破坏作用，以期为合理制定鼠害防治提供科学依据，对青海省草地畜牧业的可持续发
展具有重要的研究意义。由于本研究只采用 ＭＯＤＩＳＥＶＩ数据对整个青海省的数据进行统一建模，并未对每种
草地类型进行分类型建模，没有充分考虑不同草地类型相对独立的自然特点和规律，因此建立的模型具有一定的
不确定性。另一方面，植被生长过程受到很多因素（环境条件、人为因素等）的影响，在今后的研究中，可探索通过
建立害鼠种群密度与植被盖度、生物量以及 ＭＯＤＩＳＥＶＩ的关系，进一步分析鼠害对草地生产力的影响，以期得
到更加科学、合理的结果，从而为今后的鼠害监测和防治提供指导。
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５５２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
犇狔狀犪犿犻犮犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵狅犳犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉犪犵犲犻狀狉狅犱犲狀狋犱犪犿犪犵犲犱犵狉犪狊狊犾犪狀犱
狉犲犵犻狅狀狊狅犳犙犻狀犵犺犪犻犘狉狅狏犻狀犮犲，犆犺犻狀犪
ＣＨＥＮＭｅｎｇｄｉｅ１，ＨＵＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇ１，ＨＯＵＸｉｕｍｉｎ２，ＦＥＮＧＱｉｓｈｅｎｇ１，
ＹＵＨｕｉ１，ＧＵＯＺｈｅｎｇｇａｎｇ１，ＬＩＡＮＧＴｉａｎｇａｎｇ１
（１．ＣｏｌｅｇｅｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｔａｔｅＫｅｙ
ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００２０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｉｎｇｈａｉ
ＰｒｏｖｉｎｃｅＧｒａｓｓｌａｎｄｓＳｔａｔｉｏｎ，Ｘｉｎｉｎｇ８１０００８，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＣｏｍｂｉｎｉｎｇＴｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｐｒｏｄｕｃｔｓＭＯＤ１３Ａ３ａｎｄｆｉｅｌｄｓｕｒｖｅｙｉｎｇｄａｔａｆｒｏｍ２００５－
２００６，ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｉｏｎｍｏｄｅｌｓｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ（ＧＡＢ）ａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ
（ＶＣ）ｉｎＱｉｎｇｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｙｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｅｐａｒａｔｅｌｙｓｉｍｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍｏｎｔｈｌｙ
ａｎｄａｎｎｕａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｆｂｉｏｍａｓｓａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｄｕｒｉｎｇ２００１－２０１０ｉｎｒｏｄｅｎｔｉｎｆｅｓｔｅｄｒｅｇｉｏｎｓ，
ｈａｒｍｆｕｌｒｅｇｉｏｎｓａｎｄｒｏｄｅｎｔｆｒｅｅｒｅｇｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ．Ｒｏｄｅｎｔｓｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏ
ｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ．１）ＡｎｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｍｏｄｅｌｏｆＭＯＤＩＳＥＶＩ（ｅｎｈａｎｃｅｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ）ａｎｄａｌｏｇａ
ｒｉｔｈｍｉｃｍｏｄｅｌｗｅｒｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｇｒｅｅｎｙｉｅｌｄｏｆＧＡＢａｎｄＶＣ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｈａｄａｐｒｅ
ｃｉｓｉｏｎｏｆ７０．１８％ａｎｄ７７．４３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．２）ＴｈｅＧＡＢａｎｄＶＣｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙ
ａｒｅａｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｇｇｒａｖａｔｉｏｎｏｆｒｏｄｅｎｔｐｅｓｔｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙｉｎＪｕｌｙａｎｄＡｕｇｕｓｔｏｆｅａｃｈｙｅａｒ，ａｎｄｔｈｉｓｔｅｎｄ
ｅｎｃｙｒｅｍａｉｎｅｄｓｔａｂｌｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅｓｔｕｄｙｐｅｒｉｏｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｏｄｅｎｔｐｅｓｔ；ＭＯＤＩＳ；ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ；ＱｉｎｇｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅ
６５２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４