草地生物量是指某一时刻单位面积内草地中实际存有的有机物质总量。其中,地上生物量(Aboveground biomass,AGB)不仅能够反映植被的生长状况、表征草地载畜能力
[1-2],还与生态系统质量密切相关
[3]。另外,AGB是草地生态系统碳库的重要组成部分
[4],虽然它在草地碳储量中所占比重不大,但它却与草地生态系统的物质循环和能量流动过程紧密相连
[5]。中国草地的总面积约为3.9×10
6 km
2,居世界第二位。北方温带草地和青藏高原高寒草地面积约占中国草地总面积的79%,是全国重要的畜牧业基地,又是北方和京津地区的重要生态屏障
[6]。因此,评估中国这两个区域草地AGB并揭示其动态变化,对我国草地资源的保护、畜牧业的发展、水土保持和生态系统的可持续发展具有重要意义
[1-2]。
在草地AGB的众多测定方法中,样地收获法被认为是简单、最准确的一种方法,但该方法耗时、费力,通常只适用于样点及样带尺度的研究
[1,7-8]。近年的大量研究表明,地面生物量调查数据与卫星遥感技术相结合,是评估区域尺度草地AGB的有效途径
[8-9]。随着过去40年间中国社会与经济的快速发展,北方温带草地和青藏高原高寒草地所承受的扰动和压力也在不断变化。AGB的长期变化不仅能够很好地反映这种变化,而且能够为后续草地的可持续管理提供可借鉴经验。然而,过去对中国这两个区域草地AGB的评估多关注于某一时期的平均状态
[10],较少关注AGB动态变化的研究,探讨的时间尺度也多集中在10–20年间
[11]。关于1982–2015年期间中国北方温带和青藏高原高寒草地的AGB数据,到目前为止尚未公开共享的空间数据集,一定程度上阻碍了相关研究的进展。
有鉴于此,本研究以大量AGB实测数据为基础,借助美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)全球监测与模型研究组(Global Inventory Monitoring And Modeling Studies,GIMMS)发布的长时间序列归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据,科学地构建估算AGB的遥感模型,对1982–2015年中国北方温带和青藏高原高寒草地的AGB进行了评估,在此基础上分别对1980s(1982–1989年),1990s(1990–1999年),2000s(2000–2009年)和2010s(2010–2015年)的平均AGB进行了计算,生产了一套1982–2015年中国北方温带和青藏高原高寒草地AGB的空间数据集。期望通过公开共享模式,为中国草地生态系统(草地资源、畜载力、承载力和碳储量等)动态变化的后续研究提供科学数据。