不同利用方式下草地CH4、CO2及N2O通量研究

目的 在全球气候变化背景下,研究天然草地和人工草地的温室气体通量以及与部分环境因子的相关关系,进而明确不同草地对温室气体通量的影响情况,为当地相关部门合理开发利用草地提供理论依据,推进草业绿色发展、高质量发展。方法 文章以内蒙古自治区的阿鲁科尔沁旗选取退化的天然牧草地、混播型放牧人工草地以及刈割型人工牧草地为研究对象,利用目前较为普遍的箱法进行了野外实验,对比分析不同草地利用类型的主要温室气体CO₂、CH₄和N₂O的通量变化情况,并进一步探讨了温室气体与土壤含 水量、箱内温度、地表温度以及其他土壤养分指标的相关性。结果 （1）不同利用方式下草地的CO₂通量在整个生长季均表现为排放,其中刈割人工草地的CO₂排放量为67.00±9.15 mg/（m²·h）,显著高于放牧人工草地35.50±5.37 mg/（m²·h）和天然草地30.17±4.57 mg/（m²·h）（P<0.05）,且CO₂的通量与土壤含水量和温度呈正相关关系（P<0.05）,此外还与土壤全碳、全氮及有机碳含量呈极显著负相关关系（P<0.01）;（2）3种草地类型的CH₄通量在整个生长季均表现为吸收,放牧人工草地的CH₄吸收量相对较低,为-19.10±4.24 μg/（m²·h）,CH₄通量与土壤含水量和温度均未表现出显著的相关关系;（3）不同草地N₂O通量在整个生长季均表现为排放,退化的天然草地的N₂O通量在整个生长季表现最低,为11.62±5.96 μg/（m²·h）,刈割人工草地的N₂O通量与箱内温度和土壤温度呈显著正相关关系（P<0.05）。结论 可见人工草地的建立以及补播放牧等行为由于土壤含水量、箱内温度、地表温度以及土壤养分指标受到影响,进而不同程度上影响温室气体通量变化,人工草地的建立及放牧补播人工灌溉等人为干预会不同程度上增加CO₂和N₂O的排放量,此外,放牧会降低草地CH₄汇的功能。     

基于遥感的阿鲁科尔沁旗人工饲草面积及生产经济变化分析

目的 人工饲草的种植规模和生产水平是衡量一个国家畜牧业发达程度的重要标志。及时准确地获取人工饲草种植面积,分析人工饲草生产的长期变化趋势,为饲草产业的发展和管理提供科学的数据支撑。方法 文章以内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗为例,基于Google Earth Engine（GEE）云平台和Landsat卫星遥感数据,依据玉米、苜蓿、燕麦3种饲草作物的生长特性和物候差异,使用机器学习算法对2000—2020年3种饲草作物的种植面积进行了逐年提取。在此基础上,结合入户调查数据,分析了3种人工饲草的种植面积、产量、价格在2015—2020年的变化趋势。结果 2000—2020年3种饲草作物的种植面积均显著增加,增加的区域位于研究区西部、南部的退化草地和沙地,以及河谷等水资源丰富的区域。在3种人工饲草中,苜蓿种植发展最为迅速,在2010年后种植面积和产量均快速增长;燕麦的种植起步较晚并且种植面积最小;青贮玉米的产量虽然在稳步增加,但是青贮玉米种植面积占全旗玉米总种植面积的比例并没有增加。结论 阿鲁科尔沁旗人工饲草的种植在2010年开始快速发展,在2015年形成规模化种植,进入平稳发展阶段。人工饲草的种植能够改良退化草地和沙地,但是受水资源分布的影响。苜蓿和燕麦的产量增长是因为种植面积的扩大,青贮玉米产量的增长是因为单产的增长。人工饲草的种植虽然快速增加,但是饲草缺口仍然不能得到满足。