除 多，德吉央宗，姬秋梅，唐 紅

(1.中國(guó)氣象局成都高原氣象研究所，成都 610072;2.西藏高原大氣環(huán)境科學(xué)研究所，拉薩 850000;3.西藏自治區(qū)畜牧科學(xué)研究所，拉薩 850000)

0 引言

草地生物量估算是草地資源空間格局動(dòng)態(tài)研究的重要內(nèi)容，也是草畜平衡綜合分析的基礎(chǔ)。目前草地生物量的估算方法主要有直接收獲法、產(chǎn)量模擬模型和遙感模型等方法［1－2］。由于衛(wèi)星遙感技術(shù)具有宏觀、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)和監(jiān)測(cè)范圍大的特點(diǎn)，在區(qū)域到大尺度草地生物量監(jiān)測(cè)中得到了更為廣泛的應(yīng)用，成為目前主要的生物量估算和監(jiān)測(cè)手段［3－4］。

在國(guó)內(nèi)，根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)，研究人員已建立了各種草地生物量遙感估算模型。馬文紅等建立了我國(guó)北方草地地上生物量與NOAA NDVI 之間的關(guān)系［5］;樸世龍等的研究表明，中國(guó)草地植被地上生物量與當(dāng)年最大NOAA NDVI 呈冪函數(shù)關(guān)系［6］;徐斌等根據(jù)MODIS NDVI 數(shù)據(jù)和同期地面調(diào)查數(shù)據(jù)，建立了我國(guó)不同類型草原區(qū)NDVI 和地面樣方的產(chǎn)草量之間的關(guān)系模型，在此基礎(chǔ)上推算了全國(guó)草原產(chǎn)草量分布［7］;金云翔等建立了內(nèi)蒙古草原地面樣方的產(chǎn)草量與MODIS NDVI 的關(guān)系模型，認(rèn)為各模型中冪函數(shù)的相關(guān)關(guān)系最優(yōu)［8］。

在青藏高原，中國(guó)科學(xué)院海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)定位站在高寒草原生物量的觀測(cè)和研究方面開展了大量工作［9－12］，其他一些學(xué)者從不同角度對(duì)青藏高原草地生物量的遙感估算方法進(jìn)行了研究［3，13－19］，然而，這些研究工作大多集中在青藏高原的青海省和甘肅省境內(nèi)，而針對(duì)西藏高原境內(nèi)高寒草地生產(chǎn)力估算模型的研究報(bào)道較少。特別是以往的草地生物量遙感估算模型并沒有考慮某一區(qū)域內(nèi)的不同草地類型特點(diǎn)，構(gòu)建估算模型時(shí)包括了各種草地類型。由于不同草地類型在遙感圖像上的光譜響應(yīng)特征比相同草地類型差異明顯，估算模型的精度不高。

為此，本研究的目的是通過(guò)較連續(xù)的地面實(shí)測(cè)草地地上生物量數(shù)據(jù)結(jié)合同期MODIS 遙感信息建立高寒草甸、高寒草原和溫性草原3個(gè)西藏高原典型草地類型的地上生物量估算模型和方法，揭示不同草地類型遙感監(jiān)測(cè)方法上的差異，旨在為草地退化、草地資源有效管理和利用、以及合理確定草地載畜量提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

西藏高原是青藏高原的主體。草地生態(tài)系統(tǒng)是西藏高原分布面積最廣的自然生態(tài)系統(tǒng)類型，占西藏土地總面積的71.15%［20］，不僅是西藏畜牧業(yè)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是高原生態(tài)安全屏障的重要組成部分。近年來(lái)，由于氣候變化和過(guò)度放牧，西藏高原的草地退化嚴(yán)重，直接降低了草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn)能力，加重了草畜失衡的矛盾［21］。因此，本研究針對(duì)西藏高原中部典型草地類型建立的遙感估算模型用于定量表達(dá)草地地上生物量的時(shí)空變化特征和草地的退化程度。

1.2 數(shù)據(jù)源

1.2.1 地面觀測(cè)數(shù)據(jù)

草地生物量采樣點(diǎn)設(shè)置在西藏高原中部當(dāng)雄縣、墨竹工卡縣和拉薩市周邊。該地區(qū)屬于高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度在1.5～7.8℃，分布特點(diǎn)是從南部雅魯藏布江河谷和拉薩河谷向北部逐漸降低;年平均降水在340～594 mm，呈從東向西逐漸減少趨勢(shì)。

表1 給出了2個(gè)高寒草甸、2個(gè)高寒草原和2個(gè)溫性草原草地共計(jì)6個(gè)采樣點(diǎn)的草地類型、經(jīng)緯度、海拔高度等信息，數(shù)據(jù)源自西藏自治區(qū)第一次草地資源普查成果圖件。采樣點(diǎn)當(dāng)雄－1 和日多屬于高山嵩草為建群種的典型天然高寒草甸草原類型，當(dāng)雄－1 位于當(dāng)雄谷地遠(yuǎn)離公路和人類活動(dòng)影響較小的山坡上，而日多觀測(cè)點(diǎn)位于其東部170 km 處的墨竹工卡縣日多鄉(xiāng)東面寬闊平坦地段。當(dāng)雄－2 和羊八井觀測(cè)點(diǎn)是紫花針茅為建群種的典型高寒草原，伴有小莎草，都位于當(dāng)雄谷地，兩者相距近80 km，當(dāng)雄－2 位于當(dāng)雄縣城以西遠(yuǎn)離公路的地段，羊八井觀測(cè)點(diǎn)則位于羊八井鎮(zhèn)北面遠(yuǎn)離公路和人類活動(dòng)影響較小的地段，二者均為天然草原。拉木鄉(xiāng)和拉薩觀測(cè)點(diǎn)位于拉薩河谷南面相對(duì)平緩的山麓沖積扇上，屬藏白蒿為建群種的西藏高原中部典型溫性草原類型，均為天然草原。

表1 草地生物量采樣點(diǎn)信息及數(shù)據(jù)源Tab.1 Information of 6 sampling points and data sources

1.2.2 遙感數(shù)據(jù)

本研究采用了從美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)地球資源觀測(cè)和科學(xué)中心(EROS)NASA MODIS 陸地產(chǎn)品分發(fā)中心(https://lpdaac.usgs.gov)下載的2004年MOD13Q1 產(chǎn)品。全球MOD13Q1 數(shù)據(jù)是一個(gè)采用正弦曲線投影方式的3 級(jí)網(wǎng)格數(shù)據(jù)產(chǎn)品，空間分辨率為250 m×250 m，每隔16 d 提供一次植被指數(shù)數(shù)據(jù)，正好對(duì)應(yīng)于本文每月兩次的地面觀測(cè)。

MOD13Q1 圖像處理過(guò)程是，首先利用MRT(MODIS Reprojection Tools)軟件將下載的MOD13Q1 數(shù)據(jù)從HDF 格式轉(zhuǎn)化為GeoTIFF 格式，其正弦曲線投影系統(tǒng)轉(zhuǎn)為Geographic 投影系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行拼接，之后根據(jù)6個(gè)地面采樣點(diǎn)的GPS 數(shù)據(jù)用ENVI 圖像處理軟件讀取對(duì)應(yīng)的NDVI和EVI 數(shù)值，最后轉(zhuǎn)換成－1～1 之間的值。

2 研究方法

2.1 地上生物量的測(cè)定

6個(gè)典型草地類型的采樣點(diǎn)設(shè)置在草地植被空間分布比較均一的地方。2004年1月至12月對(duì)這6個(gè)采樣點(diǎn)采用收割樣方稱重法，在每月15 日和30日(前后3 d 內(nèi))兩次采集草地的地上生物量(above ground biomass，AGB)。每次采樣均隨機(jī)采集3個(gè)50 cm×50 cm 的樣方，同時(shí)記錄觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度、土地利用類型等數(shù)據(jù)。AGB 觀測(cè)步驟是:首先將3個(gè)50 cm ×50 cm 的正方形線圈在草地采樣點(diǎn)隨機(jī)拋出，再用刀片將3個(gè)50 cm ×50 cm樣方內(nèi)的草地地上部分齊地面全部刈割，然后除去黏附的土壤、礫石等雜物后裝入紙袋全部帶回西藏自治區(qū)畜牧科學(xué)研究所草原試驗(yàn)室曬干，在試驗(yàn)室對(duì)所有樣品的綠色鮮草和干枯(包括立枯物和凋落物)部分進(jìn)行分揀，之后在85℃條件下烘箱中烘干至恒重后分別稱重，最后將3個(gè)樣方內(nèi)的重量求平均。綠色鮮草部分烘干后的重量就是草地鮮草的干物質(zhì)重量(dry matter content of fresh grass)，或稱草地鮮草生物量，以下簡(jiǎn)稱鮮重(fresh AGB);草地干枯部分烘干后的重量是干枯部分的干物質(zhì)重量(dry matter content of dead material)，以下簡(jiǎn)稱干枯重;鮮重和干重的合計(jì)值便為草地地上干物質(zhì)總重，亦即草地地上生物量(AGB)，或稱為草地總地上生物量。最后都換算成單位面積地上干物質(zhì)量(g·m－2)。

2.2 草地生物量遙感估算模型

草地生物量遙感估算模型大致分為兩大類，一類是綜合模型，另一類是統(tǒng)計(jì)模型或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?］。綜合模型借助遙感信息和植被信息、氣象因子等來(lái)建立，由于其包含了更多的信息量，可以較精確地反映植被的生物物理參數(shù)。統(tǒng)計(jì)模型或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒簧婕皺C(jī)理問(wèn)題，主要是對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)與遙感信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析，建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ陀糜跍y(cè)算。目前主要的統(tǒng)計(jì)模型是對(duì)植被指數(shù)與生物量或產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，得到測(cè)算的統(tǒng)計(jì)模型。本文采用的方法屬于后一類，常見的統(tǒng)計(jì)模型有線性、多項(xiàng)式、冪函數(shù)、指數(shù)等形式，回歸方法有一元、多元、逐步回歸等。

3 結(jié)果與分析

3.1 高寒草甸地上生物量與植被指數(shù)之間的關(guān)系

高寒草甸類草地是在寒冷濕潤(rùn)的氣候條件下，由耐寒的多年生中生草本植物為主而形成的一種矮草草地類型。西藏高原的高寒草甸一般分布在海拔4 000 m 以上的高山地帶，為西藏第二大面積的草地類型，僅次于高寒草原草地類型［20］。

對(duì)于高寒草甸類型，選取海拔4 400 m 以上的日多和當(dāng)雄－1 兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，利用每月兩次的草地地上生物量作為因變量，對(duì)應(yīng)的MODIS 植被指數(shù)NDVI和EVI 作為自變量進(jìn)行回歸分析。結(jié)果表明，高寒草甸地上生物量與NDVI，EVI 之間的關(guān)系呈三次多項(xiàng)式分布(圖1)。

圖1 高寒草甸地上生物量與MODIS NDVI(左)及EVI(右)之間的關(guān)系Fig.1 Relationship between AGB and MODIS NDVI(left)，EVI(right)in alpine meadow

可見，以相關(guān)系數(shù)較大的回歸建模原則，對(duì)高寒草甸地上生物量的估算，NDVI 的效果要好于EVI，前者的相關(guān)系數(shù)R=0.821 8，而后者R=0.794 0。

植被生長(zhǎng)期間的高寒草甸鮮重與MODIS NDVI的關(guān)系為一次線性關(guān)系，與EVI 的關(guān)系為二次多項(xiàng)式分布(圖2)。

圖2 高寒草甸鮮重與MODIS NDVI(左)及EVI(右)之間的關(guān)系Fig.2 Relationship between dry matter content of fresh grass and MODIS NDVI(left)，EVI (right)in alpine meadow

對(duì)鮮重的估算，同樣NDVI 的效果要優(yōu)于EVI。鮮重與NDVI 之間的一次線性關(guān)系(R=0.824 6)表明，在高寒草甸生長(zhǎng)期綠色植被的鮮草生物量隨著NDVI 增大呈線性增加趨勢(shì)。此外，無(wú)論是NDVI，還是EVI，與鮮重的相關(guān)系數(shù)均大于與總地上生物量的相關(guān)系數(shù)，表明植被指數(shù)對(duì)綠色鮮草的敏感度高于含干枯部分的總地上生物量，其估算效果更好。其主要原因是MODIS 等衛(wèi)星傳感器均為基于可見光和近紅外波段反射率差異上建立的植被監(jiān)測(cè)原理決定的。綠色植物的獨(dú)有光譜特征和強(qiáng)烈的光合作用使得在可見光紅光波段存在較低的反射率和強(qiáng)吸收區(qū)，而在近紅外波段為較高的反射率和弱吸收區(qū)。文中的鮮重僅包括植被年內(nèi)生長(zhǎng)的綠色鮮草部分，而總地上生物量不僅包括綠色的鮮草，還包括立枯物、凋落物等草地的干枯部分。干枯植被在可見光波段不存在綠色植被由于光合作用中葉綠素的吸收而出現(xiàn)的低反射率和強(qiáng)吸收帶，在近紅外波段綠色植被的反射率也明顯大于干枯植被的反射率，綜合作用下影響了植被指數(shù)的擬合效果。

3.2 高寒草原地上生物量與植被指數(shù)之間的關(guān)系

高寒草原是在高原寒冷干旱的氣候條件下，由耐寒的多年生旱生草本植物或小半灌木為主所組成的高寒草地類型［20］。西藏是我國(guó)高寒草原類草地的集中分布區(qū)，一般分布在海拔4 300～5 200 m，是西藏分布最廣，面積最大的一類草地。

對(duì)高寒草原類型，選取當(dāng)雄－2 和羊八井2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的地上生物量與對(duì)應(yīng)16 d 合成的MODIS NDVI 和EVI 建立回歸模型。高寒草原地上生物量與NDVI和EVI 的關(guān)系呈三次多項(xiàng)式形式(圖3)。

圖3 高寒草原地上生物量與MODIS NDVI(左)及EVI(右)之間的關(guān)系Fig.3 Relationship between AGB and MODIS NDVI(left)，EVI(right)in alpine steppe

雖然高寒草原地上生物量與NDVI 和EVI 回歸結(jié)果均為三次多項(xiàng)式，但是與EVI 相關(guān)系數(shù)R=0.832 4，與NDVI 相關(guān)系數(shù)R=0.809 8?？梢?，EVI對(duì)高寒草原的估算效果要好于NDVI，主要原因是西藏高原中部地區(qū)高寒草原的覆蓋度相對(duì)高寒草甸低，NDVI 易受土壤背景的影響，而EVI 采用“抗土壤植被指數(shù)”對(duì)土壤背景的影響進(jìn)行了校正［24－25］，在一定程度上消除了土壤背景的影響。

高寒草原的鮮重與MODIS NDVI 及EVI 間都為二次線性關(guān)系(圖4)。

圖4 高原草原鮮重與MODIS NDVI(左)及EVI(右)之間的相關(guān)性Fig.4 Relationship between dry matter content of fresh grass and MODIS NDVI(left)，EVI(right)in alpine steppe

同樣，MODIS 植被指數(shù)與高寒草原生長(zhǎng)期綠色鮮重之間的關(guān)系均為二次線性關(guān)系，但從相關(guān)性來(lái)看，鮮重與EVI 的相關(guān)系數(shù)R=0.917 3，而與NDVI的相關(guān)系數(shù)R=0.834 4。表明MODIS EVI 對(duì)高寒草原綠色鮮草生物量的估算精度要高于NDVI，是更為適宜的植被指數(shù)。

3.3 溫性草原地上生物量與植被指數(shù)之間的關(guān)系

溫性草原是在溫暖半干旱氣候條件下，由中溫性旱生多年生草本植物或旱生小半灌木為優(yōu)勢(shì)種組成的草地，在西藏高原主要分布在雅魯藏布江中游及其支流如拉薩河、年楚河中下游、藏南湖盆以及藏東三江河谷，多生長(zhǎng)在海拔4 300 m 以下的河谷谷地、階地、山麓洪積扇及山坡下部［20］。

溫性草原拉薩和拉木鄉(xiāng)觀測(cè)點(diǎn)地上生物量與NDVI 關(guān)系為y=93.233x +39.161(R2=0.129 5，N=43)，與EVI 之間的關(guān)系為y=102.16x +49.738(R2=0.051 1，N=43)，均未通過(guò)P ＜0.01 顯著性檢驗(yàn)。對(duì)溫性草原，MODIS 植被指數(shù)與地面實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)程度很低，地上生物量與NDVI，EVI 之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.359 9 和0.226 1，遠(yuǎn)不象高寒草原和草甸草原的相關(guān)系數(shù)都大于0.79 那樣呈現(xiàn)出的極顯著正相關(guān)關(guān)系。這是因?yàn)楦吆莸楹透吆菰话惴植荚谖鞑馗咴０? 000 m 以上的地段，環(huán)境條件和草地植被空間分布都比較均一，且大多連片分布，適合衛(wèi)星遙感估算;而溫性草原分布在海拔4 300 m以下谷地、階地、山麓洪積扇及山坡下部等地形相對(duì)破碎地區(qū)，而且伴有灌叢等植被，加上人類活動(dòng)集中，使得其空間異質(zhì)性遠(yuǎn)大于高寒草甸和高寒草原。

拉薩和拉木鄉(xiāng)兩個(gè)溫性草原觀測(cè)點(diǎn)的草地鮮重與NDVI，EVI 之間均呈線性關(guān)系(圖5)?？梢?，對(duì)于溫性草原生長(zhǎng)期鮮草生物量，NDVI(R=0.80)的估算效果要優(yōu)于EVI(R=0.68)，而且NDVI 和EVI 對(duì)植被生長(zhǎng)期的地上生物量估算結(jié)果顯著好于總地上生物量。

圖5 溫性草原草地鮮重與MODIS NDVI(左)及EVI(右)之間的關(guān)系Fig.5 Relationship between dry matter content of fresh grass and MODIS NDVI(left)and EVI(right)in temperate steppe

3.4 模型的綜合評(píng)價(jià)

高寒草甸地上生物量與MODSI NDVI 之間呈3次多項(xiàng)式關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.821 8，優(yōu)于EVI，且通過(guò)了P ＜0.001 顯著性檢驗(yàn)，為最佳監(jiān)測(cè)植被指數(shù);對(duì)高寒草原來(lái)說(shuō)，EVI 是地上生物量估算的最優(yōu)模型，兩者的三次多項(xiàng)式相關(guān)系數(shù)為0.832 4，通過(guò)了P ＜0.001 顯著性檢驗(yàn);但是MODIS 植被指數(shù)與河谷溫性草原地上生物量的相關(guān)系數(shù)小(R ＜0.36)，且未通過(guò)P ＜0.01 顯著性檢驗(yàn)(表2)。由此可知，MODIS 植被指數(shù)適合于西藏高原的高寒草甸和高寒草原地上生物量監(jiān)測(cè)和估算。

表2 MODIS 植被指數(shù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)Tab.2 The correlation between AGB and MODIS vegetation index

由草地鮮重實(shí)測(cè)值與植被指數(shù)之間的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)(表2)，兩者的相關(guān)程度高于總地上生物量與植被指數(shù)之間的關(guān)系。對(duì)于高寒草甸和高寒草原來(lái)說(shuō)，鮮重與植被指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)都大于0.8，其中EVI 與高寒草原鮮重之間的相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)到0.917 3，高寒草甸鮮重與EVI 之間的最小，為0.803 4。相對(duì)于地表草地長(zhǎng)勢(shì)均一，異質(zhì)性弱、地形相對(duì)平緩的高寒草甸和高寒草原，位于高原中部拉薩河谷地段的溫性草原由于其空間分布的異質(zhì)性強(qiáng)，長(zhǎng)勢(shì)不均一，且受局部河谷地形的影響，加之人類活動(dòng)相對(duì)集中，其觀測(cè)值與植被指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)在0.22～0.36，明顯小于前面2個(gè)典型草地類型。但是對(duì)于草地生長(zhǎng)期鮮草生物量模擬結(jié)果來(lái)看，與其他2個(gè)草地類型相差不是很大。MODIS NDVI 與溫性草原觀測(cè)之間的關(guān)系相對(duì)更好一些，相關(guān)系數(shù)為0.797 9，與EVI 之間的則為0.684 6。MODIS 植被指數(shù)與溫性草原總地上生物量之間的相關(guān)程度顯著小于與草地鮮重之間的。這表明，基于MODIS 等衛(wèi)星數(shù)據(jù)的植被遙感監(jiān)測(cè)更適合在植被生長(zhǎng)階段進(jìn)行，對(duì)植被非生長(zhǎng)季節(jié)的監(jiān)測(cè)精度將會(huì)降低。

此外，以往開展的草地地上生物量估算模型中并未對(duì)研究區(qū)域的草地類型進(jìn)行分類，建模時(shí)包含了各種草地類型。由于不同草地類型的生物量差異極大，如高寒草原、低地沼澤化草地到灌木，所以大多數(shù)遙感估算模型是指數(shù)或冪指數(shù)形式。本研究中，由于根據(jù)研究區(qū)域的草地空間分布特點(diǎn)，對(duì)主要草地類型進(jìn)行了分類，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建實(shí)測(cè)草地生物量與遙感植被指數(shù)之間的相關(guān)模型，相比不分類后構(gòu)建的模型遙感生物量估算精度明顯提高。楊秀春等人的研究同樣表明，在北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶根據(jù)草原類型的空間分布、自然因素特點(diǎn)對(duì)草原分區(qū)后，其估算模型優(yōu)于不分區(qū)模型，在分區(qū)基礎(chǔ)上建立遙感估算模型更能反映產(chǎn)草量的實(shí)際情況［2］。因此，采用遙感植被指數(shù)構(gòu)建草地生物量估算模型時(shí)要注意不同植被指數(shù)對(duì)不同草地類型生物量響應(yīng)上的差異。

4 結(jié)論與討論

1)MODIS 植被指數(shù)適合于西藏高原高寒草甸和高寒草原地上生物量監(jiān)測(cè)和估算，然而不同MODIS植被指數(shù)對(duì)不同草地類型地上生物量的響應(yīng)結(jié)果上有所不同。MODIS NDVI 對(duì)高寒草甸的響應(yīng)要優(yōu)于EVI，而EVI 更適合高寒草原的監(jiān)測(cè)和估算。溫性草原相比前兩者存在更強(qiáng)的空間異質(zhì)性，MODIS植被指數(shù)并不適用于非生長(zhǎng)季溫性草原地上生物量的監(jiān)測(cè)和估算。

2)由于綠色植物獨(dú)有的光譜響應(yīng)特征，MODIS植被指數(shù)和3 種草地類型植被生長(zhǎng)期鮮草生物量存在極顯著的相關(guān)關(guān)系，且其估算效果要好于總地上生物量。對(duì)于高寒草甸和高寒草原來(lái)說(shuō)，植被生長(zhǎng)期鮮重與植被指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)大于0.8，最高達(dá)0.92;對(duì)溫性草原也均大于0.67。其中，高寒草甸鮮草生物量估算的最佳模型是基于MODIS NDVI的一次線性回歸模型，相關(guān)系數(shù)為0.82;對(duì)高寒草原，則是基于EVI 的二次線性回歸模型，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.92;MODIS 植被指數(shù)同樣適用于植被生長(zhǎng)期溫性草原鮮草生物量的估算和監(jiān)測(cè)，相對(duì)而言，NDVI 效果要優(yōu)于EVI?；贛ODIS 植被指數(shù)的植被遙感監(jiān)測(cè)、生物量參數(shù)的提取與估算等宜于植被生長(zhǎng)階段進(jìn)行，非生長(zhǎng)季節(jié)的監(jiān)測(cè)精度將降低。

3)同一地區(qū)不同草地類型，不僅地上生物量的估算模型存在差異，在適宜的植被指數(shù)選擇上也有差異;對(duì)同一草地類型，由于西藏高原草地地上生物量差異較小，相比其他模型而言，線性關(guān)系或多項(xiàng)式關(guān)系模型更適合于進(jìn)行西藏草地地上生物量估算模型的回歸建模。

4)根據(jù)研究區(qū)域的草地空間分布特點(diǎn)，對(duì)主要草地類型進(jìn)行分類，再構(gòu)建生物量遙感估算模型，可以明顯提高草地地上生物量的估算精度。建議本文模型在西藏高原推廣應(yīng)用時(shí)，需先對(duì)主要草地進(jìn)行分類，然后再根據(jù)不同草地類型的估算模型，計(jì)算區(qū)域草地的地上生物量。

［1］徐 斌，楊秀春，侯向陽(yáng)，等.草原植被遙感監(jiān)測(cè)方法研究進(jìn)展［J］.科技導(dǎo)報(bào)，2007，25(9):5－8.Xu B，Yang X C，Hou X Y，et al.Advance of technology of remote sensing monitoring for grassland vegetation［J］.Science and Technology Review，2007，25(9):5－8.

［2］楊秀春，徐 斌，朱曉華，等.北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原產(chǎn)草量遙感監(jiān)測(cè)模型［J］.地理研究，2007，26(2):213－221.Yang X C，Xu B，Zhu X H，et al.Models of grass production based on remote sensing monitoring in northern agro－ grazing ecotone［J］.Geographical Research，2007，26(2):213－221.

［3］方精云，楊元合，馬文紅，等.中國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)及其變化［J］.中國(guó)科學(xué):生命科學(xué)，2010，40(7):566－576.Fang J Y，Yang Y H，Ma W H，et al.Ecosystem carbon stocks and their changes in China’s grasslands［J］.Sciecnce China Life Sciences，2010，40(7):566－576.

［4］Piao S L，F(xiàn)ang J Y，Zhou L M，et al.Changes in biomass carbon stocks in China’s grasslands between 1982 and 1999［J］.Global Biogeochemical Cycles，2007，21 (2):doi:10.1029/2005GB002634.

［5］馬文紅，方精云，楊元合，等.中國(guó)北方草地生物量動(dòng)態(tài)及其與氣候因子的關(guān)系［J］.中國(guó)科學(xué):生命科學(xué)，2010，40(7):632－641.Ma W H，F(xiàn)ang J Y，Yang Y H，et al.Biomass carbon stocks and their changes in northern China’s grasslands during 1982－2006［J］.Science China Life Sciences，2010，40(7):632－641.

［6］樸世龍，方精云，賀金生，等.中國(guó)草地植被生物量及其空間分布格局［J］.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，28(4)491－498.Piao S L，F(xiàn)ang J Y，He J S，et al.Spatial distribution of grassland biomass in China［J］.Acta Phytoecologica Sinica，2004，28(4):491－498.

［7］徐 斌，楊秀春，陶偉國(guó)，等.中國(guó)草原產(chǎn)草量遙感監(jiān)測(cè)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(2):405－413.Xu B，Yang X C，Tao W G，et al.Remote sensing monitoring upon the grass production in China［J］.Acta Ecologica Sinica，2007，27(2):405－413.

［8］金云翔，徐 斌，楊秀春，等.內(nèi)蒙古錫林郭勒盟草原產(chǎn)草量動(dòng)態(tài)遙感估算［J］.中國(guó)科學(xué):生命科學(xué)，2011，41(12):1185－1195.Jin Y X，Xu B，Yang X C，et al.Remote sensing dynamic estimation of grass production in Xilinguole，Inner Mongolia［J］.Scientia Sinica Vitae，2011，41(12):1185－1195.

［9］馬維玲，石培禮，李文華，等.青藏高原高寒草甸植株性狀和生物量分配的海拔梯度變異［J］.中國(guó)科學(xué)C 輯:生命科學(xué)，2010，40(6):533－554.Ma W L，Shi P L，Li W H，et al.The change of individual plant traits and biomass allocation in alpine meadow with elevation variation on the Qinghai－Tibetan Plateau［J］.Science China Life Sciences，2010，40(6)533－554.

［10］李英年，趙新全，王勤學(xué)，等.青海海北高寒草甸五種植被生物量及環(huán)境條件比較［J］.山地學(xué)報(bào)，2003，21(3):257－264.Li Y N，Zhao X Q，Wang Q X.et al.The comparison of community biomass and environmental condition of five vegetational types in alpine meadow of Haibei，Qinghai Province［J］.Journal of Mountain Science，2003，21(3):257－264.

［11］李英年，王勤學(xué)，古 松，等.高寒植被類型及其植物生產(chǎn)力的監(jiān)測(cè)［J］.地理學(xué)報(bào)，2004，59(1):40－48.Li Y N，Wang Q X，Gu S，et al.Integrated monitoring of alpine vegetation types and its primary production［J］.Acta Geographica Sinica，2004，59(1):40－48.

［12］董全民，趙新全，馬玉壽，等.牦牛放牧率與小嵩草高寒草甸暖季草地地上、地下生物量相關(guān)分析［J］.草業(yè)科學(xué)，2005，22(5):65－71.Dong Q M，Zhao X Q，Ma Y S，et al.Regressive analysis between stocking rate for yak and aboveground and underground biomass of warm－season pasture in Kobrecia parva alpine meadow［J］.Pratacultural Science，2005，22(5):65－71.

［13］除 多，姬秋梅，德吉央宗，等.利用EOS/MODIS 數(shù)據(jù)估算西藏藏北高原地表草地生物量［J］.氣象學(xué)報(bào)，2007，65(4):612－620.Chu D，Ji Q M，Deji Y Z，et al.Estimating grassland biomass in north Tibetan Plateau using EOS/ MODIS［J］.Acta Meteorologica Sinica，2007，65(4):612－620.

［14］梁天剛，崔 霞，馮琦勝，等.2001—2008年甘南牧區(qū)草地地上生物量與載畜量遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2009，18(6):12－22.Liang T G，Cui X，F(xiàn)eng Q S.Remotely sensed dynamics monitoring of grassland aboveground biomass and carrying capacity during 2001－2008 in Gannan pastoral area［J］.Acta Prataculturae Sinica，2009，18(6):12－22.

［15］張 凱，郭 鈮，王潤(rùn)元，等.甘南草地地上生物量的高光譜遙感估算研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2009，26(11):44－50.Zhang K，Guo N，Wang R Y.Hyperspectral remote sensing estimation models for aboveground fresh biomass in Gannan grassland［J］.Pratacultural Science，2009，26(11):44－50.

［16］王正興，劉 闖，趙冰茹.等.利用MODIS 增強(qiáng)型植被指數(shù)反演草地地上生物量［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，41(2):10－16.Wang Z X，Liu C，Zhao B R，et al.ANPP estimate from MODISEVI for the grassland region of Xilingol，China［J］.Journal of Lanzhou University:Natural Sciences，2005，41(2):10－16.

［17］姬秋梅，Quiroz R，Leon－Velarde C.應(yīng)用數(shù)字照相機(jī)研究西藏草地產(chǎn)草量［J］.草地學(xué)報(bào)，2008，16(1):34－38.Ji Q M，Robeto Q，Calos L.Dry matter availability sssessment in Tibetan grasslands using ground－level remotely－sensed data［J］.Acta Agrestia Sinica，2008，16(1):34－38.

［18］孫 明，楊 洋，沈渭?jí)?，?基于TM 數(shù)據(jù)的雅魯藏布江源區(qū)草地植被蓋度估測(cè)［J］.國(guó)土資源遙感，2012，24(3):71－77.Sun M，Yang Y，Shen W S，et al.Estimation vegetation coverage in the source region of Yarlung Zangbo River based on TM data［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2012，24(3):71－77.

［19］Yang Y H，F(xiàn)ang J Y，Pan Y D，et al.Aboveground biomass in Tibetan grasslands［J］.Journal of Arid Environments，2009，73:91－95.

［20］西藏自治區(qū)土地管理局，西藏自治區(qū)畜牧局.西藏自治區(qū)草地資源［M］.北京:科學(xué)出版社，1994.Tibet Land Management Bureau，Tibet Animal Husbandry Bureau.Grassland resources in Tibet Autonomous Region［M］.Beijing:Science Press，1994.

［21］孫鴻烈，鄭 度，姚檀棟，等.青藏高原國(guó)家生態(tài)安全屏障保護(hù)與建設(shè)［J］.地理學(xué)報(bào)，2012，67(1):3－12.Sun H L，Zheng D，Yao T D，et al.Protection and construction of the national ecological security shelter zone on Tibetan Plateau［J］.Acta Geographica Sinica，2012，67(1):3－12.

［22］西藏自治區(qū)土地管理局和畜牧局.1∶200 萬(wàn)西藏自治區(qū)草地類型圖［Z］.北京:科學(xué)出版社，1991年.Tibet Land Management Bureau and Tibet Animal Husbandry Bureau.1∶2 000 000 map of grassland types in Tibet Autonomous Region［Z］.Beijing:Science Press，1991.

［23］西藏自治區(qū)畜牧局，西藏自治區(qū)土地管理局.1∶20 萬(wàn)西藏自治區(qū)一江兩河中部地區(qū)草地類型圖［Z］.［s.l］［s.n.］，1991.Tibet Animal Husbandry Bureau，Tibet Land Management Bureau.1∶200 000 map of grassland types in the central Tibet Autonomous Region［Z］.［s.l］［s.n.］，1991.

［24］馬琳雅，黃曉東，方 金，等.青藏高原草地植被指數(shù)時(shí)空變化特征［J］.草業(yè)科學(xué)，2011，28(6):1106－1116.Ma L Y，Huang X D，F(xiàn)ang J，et al.Temporal and spatial change of grassland vegetation index in Tibetan Plateau［J］.Pratacultural Science，2011，28(6):1106－1116.

［25］王正興，劉 闖，Huete A.植被指數(shù)研究進(jìn)展:從AVHRR－NDVI 到MODIS－EVI［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，23(5):979－986.Wang Z X，Liu C，Huete A.From AVHRR－ NDVI to MODIS－EVI:Advances in vegetation index research［J］.Acta Ecologica Sinica，2003，23(5):979－986.