據蘭州大學草種創新與草地農業生態系統全國重點實驗室、北京大學賀金生教授團隊最新研究發現,1988年至2021年的34年間,青藏高原人工草地面積增加了2.4倍,以每年3.35萬公頃的速度增長,其中青海省的增長尤為突出。
團隊基于衛星遙感數據構建了1988年至2021年青藏高原30米分辨率人工草地數據集,明確了青藏高原主要的人工草地類型及其時空分布特征,并揭示了青藏高原人工草地的迅速擴張及其驅動機制。相關研究成果日前發表于地學領域期刊《地球系統科學數據》。
人工草地,顧名思義,是采用農業技術栽培而成的草地,主要依靠播種、灌溉和施肥等更為集約的農業措施進行管理。相較于天然草地,人工草地雖然生產力和產草量較高,但生物多樣性較低,穩定性較弱,依賴人工維護。
研究顯示,截至2021年,青海和西藏共有人工草地157萬公頃,其中青海約占70%、西藏約占30%。人工草地主要分布在水熱條件較優的區域。青海集中在環青海湖、祁連山和三江源地區;西藏多見于藏北、藏東南及雅魯藏布江、拉薩河、年楚河流域。空間分布上,青海的人工草地呈現集聚特征,而西藏則相對分散。
該團隊基于地球資源衛星遙感數據,結合生長季光譜變化特征及地形數據,構建了隨機森林二值分類模型。模型使用精選樣本訓練后,在兩個氣候地貌迥異的試驗區進行驗證,總體精度達97%,表明該模型適用于青藏高原人工草地制圖。據此,團隊生成了青海和西藏1988年至2021年的人工草地分布數據集。團隊還結合3年的野外考察,明確了青藏高原地區現存的主要人工草地類型,包括垂穗披堿草、扁莖早熟禾、紫花苜蓿、黑麥草、燕麥和青貯玉米等。
受氣候變化和人類活動增強的影響,青藏高原部分地區的天然草地出現了不同程度的退化。作為天然草地的重要補充,人工草地得到了快速發展,但其生態影響也引發了廣泛關注。研究者認為,應當辯證看待人工草地的生態價值。
“一方面,人工草地生產力高,可以補充天然草地資源不足,特別是能滿足牛羊冬季飼草需求,減少對天然草地的過度利用;另一方面,在高海拔生態脆弱地帶種植人工草地則需謹慎,這些區域土壤形成極其緩慢,發展人工草地極易引發土地沙化和草場退化。”賀金生說。
團隊表示,下一步將根據研究數據,進一步明確青藏高原適宜與不宜發展人工草地的區域,為人工草地的科學種植和生態風險管控提供參考。