高寒湿地放牧干扰强烈,是其生态系统退化的主因.湿地植被生物量空间格局不仅能够反映自然因素的作用,也能够体现地域放牧等人类活动的主要特征,因此常作为表征放牧干扰格局的主要度量方法.但尺度效应导致的植被生物量影响要素在不同空间尺度下存在较大差异,尤其是针对面积为几十至几百km2范围的小尺度高寒湿地而言,自然因素和放牧等人为干扰对其植被地上生物量的共同作用特征仍不明确,缺乏针对该类型湿地的合理评估模式.以滇西北国际重要湿地纳帕海为例,在排除其它人为干扰的条件下,通过植被地上生物量的空间异质性特征来表征其放牧干扰格局,并以该案例为基础提出一种小尺度高寒湿地放牧干扰格局评估模式.研究尝试基于详细地面植被调查,获得潜在植被地上生物量,利用调查同时期高分定量遥感方法(法国PLEIADES卫星数据结合实测植被地上生物量建模)获得实际植被地上生物量,并使用潜在与实际植被地上生物量之差的空间异质性特征表示纳帕海湿地放牧干扰格局.该评估模式可以有效减少对于小尺度湿地放牧干扰数据的依赖,同时减少牛羊马等大牲畜散养带来的空间分布随机性.研究结果显示纳帕海湿地放牧干扰对湿地植被地上生物量的影响严重,影响比例约为93.5％.研究发现水文等自然因素和放牧等人为干扰分别决定纳帕海湿地植被地上生物量的上限和下限,并基于此提出四方面干扰调控策略.

理解植物群落组成结构的演化对于阐明荒漠化的过程与驱动机制、制定有效的干旱区生态系统恢复措施具有重要价值.研究干旱区植物群落的空间格局的演化过程有助于深入理解荒漠化和生态恢复的过程与机理.目前大量研究关注于植被退化过程中的群落组成结构变化,而对于生态恢复过程中的植物群落空间格局演化的研究尚不多见.干旱区生态系统中植物通常较为稀疏且个体较小,准确提取植物的分布往往需要分辨率极高的遥感数据.近年来,低空无人机遥感技术的快速发展为精细尺度上植被空间格局的研究提供重要技术支持.利用2 cm空间分辨率的低空无人机遥感数据结合地面群落调查,在精细尺度上研究了宁夏沙坡头草方格生态恢复区内植物群落的空间格局变化.研究结果表明,沙坡头地区草方格生态恢复工程实验区域,相对于未实施生态恢复工程的裸露沙丘区域,植物物种多样性和植被盖度显著提高.恢复工程实施4年后,平均植被盖度增加3倍,物种丰富度增加1倍.在植被恢复过程中,随着植被盖度的增加,植被斑块表现出规模上升、破碎化程度下降、形状复杂化、空间自相关减弱等格局特征变化.这些空间格局特征的变化表明大型植被斑块趋于恢复,整体微环境的改善有利于单独生长的植物个体存活,整体上生态系统退化为裸地的风险降低.利用低空无人机遥感手段,对草方格生态恢复工程的植被恢复过程进行了详细、高分辨率的空间格局调查及分析,结合地面群落调查,从多个方面证明了草方格生态恢复措施的有效性.基于无人机的系统格局连续长期监测有助于深入理解干旱区生态恢复机理,对于科学开展荒漠化生态恢复措施也具有重要价值.

长芒草(Stipabungeana)群系是欧亚大陆草原区东南部的主要针茅草原类型之一,中国特有群系类型,以黄土高原及其周边为集中分布区.由于农业开垦等人为活动,其天然植被保存不多,现有分布破碎化严重或处于不稳定的演替阶段.该文利用2013-2019年在全国范围内调查的108个样地的数据,对长芒草群系的地理分布、物种组成、生态特征和群落分类做了详细的描述和研究.结果表明:长芒草群系在陕北、宁南、陇东、陇中、晋北、阴山南部黄土丘陵和鄂尔多斯高原的分布较为集中,通常发育在黄绵土或栗钙土上,海拔高度在(1)631-3 174(4 098)m之间.108个样地内共记录到种子植物37科109属214种,大多为偶见种或稀有种,生活型组成以地面芽植物或多年生杂类草居多,水分生态类型以旱生,尤其是中旱生和典型旱生植物居多,区系地理成分以东亚成分、东古北极成分和亚洲中部成分较多.群落的高度、盖度、生物量及物种丰富度变化幅度均较大,这些与生境的湿润程度和干扰状况密切关联.长芒草群系划分为7个群丛组,37个群丛.