《草原健康与退化评估技术指南》

《草原健康与退化评估技术指南》1评估准备1.1基础资料收集开展草原健康与退化评估前，需收集评估区域以下基础资料：（1）空间基础数据：第三次全国国土调查草地数据、第三次全国草原普查草原类型分布图、数字高程模型（DEM，分辨率不低于30m）、近30年平均气温/降水量年际动态气象数据、土地利用历史数据；（2）生态背景数据：评估区域及周边同一草原类型未受人为过度干扰的参照区本底数据、历史植被调查数据、土壤类型数据；（3）干扰数据：近10年载畜量统计数据、鼠虫害灾害记录、垦殖与工程建设占地记录、干旱、沙尘暴等自然灾害记录；（4）遥感数据：近20年中高分辨率植被遥感数据（Sentinel-2、Landsat系列，分辨率不低于30m）、MODISNDVI/NPP产品数据。所有收集资料需统一坐标系，优先采用CGCS2000国家大地坐标系。1.2工具与人员准备野外调查需配备：差分GPS（定位精度≤1m）、1m×1m样方框、20m×20m测绳、100cm³环刀、根钻、枝剪、精度0.1g电子天平、铝盒、自封袋、标签、土壤取样工具、标准化记录表格，可选配无人机拍摄样地周边生境。室内分析需配备土壤有机质测定、粒度分析等标准实验设备。所有调查人员需提前完成技术培训，统一调查标准，掌握样方布设、指标测定、记录规范要求。2野外调查技术规范2.1样点布设采用分层随机抽样法布设样点，按照草原类型、利用强度、海拔梯度分层，不同尺度评估样点密度满足：国家级尺度评估每1万公顷布设1个代表性样点；省级尺度评估每5000公顷布设1个样点；县级及项目尺度评估每1000公顷布设1个样点；重度退化集中区样点密度可提高1倍。单个样地规格设置：无灌木或灌木盖度<10%的草本草原，样地规格为10m×10m，每个样地沿对角线布设3个1m×1m草本样方；灌木盖度≥10%的灌丛草原，样地规格为20m×20m，每个样地内布设3个5m×5m灌木样方，同时在灌木样方内布设1个1m×1m草本样方。样点需避开道路、居民点、水塘等特殊异质性生境，距离人为干扰源不小于100m。

2.2调查内容与测定方法2.2.1植被指标测定（1）群落盖度：采用针刺法测定，1m×1m样方内均匀布设100个测点，每碰到一种植物记1次，总盖度为所有植物测点占总测点的比例，同时分别统计优势种盖度、有毒有害草盖度，测定误差控制在5%以内。

（2）地上生物量：将样方内所有地上植物齐地面刈割，现场称量鲜重，取10%15%代表性样品装入铝盒，带回实验室65℃烘干至恒重测定干重，换算得到单位面积干物质生物量，单位为g/m²。不同类型草原未退化状态地上生物量本底范围为：草甸草原150300g/m²、温性典型草原80150g/m²、荒漠草原3080g/m²，可作为野外调查初步校验依据。

（3）物种组成与多样性：记录样方内所有出现的植物物种，统计物种丰富度，计算Shannon-Wiener多样性指数：H'=-∑(Pi×lnPi)，其中Pi为第i2.2.2土壤指标测定（1）土壤容重：每个样地分010cm、1020cm、2030cm三层取样，每层2个重复，采用环刀法测定，单位为g/cm³。未退化草原表层（010cm）土壤容重范围一般为1.1~1.45g/cm³，超过1.5g/cm³表明存在明显压实退化。（2）土壤有机质：每个样地采集030cm混合土壤样品1kg，带回实验室采用重铬酸钾容量法测定，单位为g/kg。未退化状态不同草原类型土壤有机质本底范围为：草甸草原4080g/kg、温性典型草原2040g/kg、荒漠草原1020g/kg。（3）土壤侵蚀与沙化程度：根据地表特征分级：无侵蚀：地表完整，无明显水土流失或风蚀；轻度侵蚀：面蚀，侵蚀深度<1cm，无明显沟蚀；中度侵蚀：侵蚀深度13cm，出现少量细沟；重度侵蚀：侵蚀深度>3cm，沟蚀明显或出现连片流沙。沙化程度分为：固定沙丘（植被盖度>30%）、半固定沙丘（植被盖度10%30%）、流动沙丘（植被盖度<10%）。

（4）土壤含水量：采用烘干法或时域反射仪（TDR）测定0~30cm土壤体积含水量，辅助评估生态系统稳定性。2.2.3干扰指标测定（1）载畜率：载畜率为评估单元实际载畜量与理论载畜量的比值，计算公式为：理论载畜量（羊单位/公顷·年）=单位面积年产干草量（kg/公顷）/657kg/羊单位·年其中1个标准羊单位日均需干草1.8kg，年需求量为657kg，为行业通用计算标准。载畜率>1.2判定为过度利用，载畜率>1.5判定为严重过度利用。（2）鼠虫害强度：统计样地内每公顷有效洞口数（洞口有新鲜活动痕迹为有效洞口），布氏田鼠有效洞口数>1500个/公顷、高原鼠兔有效洞口数>500个/公顷判定为重度鼠害；蝗虫密度>15头/m²判定为重度虫害。（3）人为干扰：统计评估单元内垦殖面积占比、工程建设占比、道路密度等指标，反映人为干扰强度。3评估指标体系与阈值3.1指标构建原则遵循三大核心原则：（1）代表性：准确反映草原结构、功能、干扰的核心特征；（2）可操作性：指标易于测定，大尺度评估可通过遥感反演获取；（3）敏感性：能够对退化过程产生明显响应，准确区分不同退化程度。3.2指标体系框架采用三层级指标体系，目标层为草原健康状态与退化程度，准则层分为3类，权重分配与指标层设置如下：目标层：草原健康与退化程度准则层1：结构完整性（权重0.4），指标层包括：总盖度、优势种盖度、有毒有害草盖度、物种丰富度、土壤容重、土壤有机质含量准则层2：功能稳定性（权重0.4），指标层包括：地上净初级生产力、土壤侵蚀等级准则层3：抗干扰能力（权重0.2），指标层包括：载畜率、鼠害密度3.3不同草原类型退化分级阈值以未退化本底为基准，不同退化等级指标阈值如下：（1）草甸草原无退化：总盖度≥85%，地上生物量≥220g/m²，有毒有害草盖度<5%，土壤有机质≥40g/kg，0~10cm容重≤1.35g/cm³，载畜率≤1.0

轻度退化：总盖度70%85%，地上生物量165220g/m²，有毒有害草盖度5%10%，土壤有机质3040g/kg，容重1.351.45g/cm³，载畜率1.01.2

中度退化：总盖度50%70%，地上生物量110165g/m²，有毒有害草盖度10%20%，土壤有机质2030g/kg，容重1.451.55g/cm³，载畜率1.21.5

重度退化：总盖度<50%，地上生物量<110g/m²，有毒有害草盖度>20%，土壤有机质<20g/kg，容重>1.55g/cm³，载畜率>1.5

（2）温性典型草原无退化：总盖度≥60%，地上生物量≥100g/m²，有毒有害草盖度<8%，土壤有机质≥20g/kg，容重≤1.40g/cm³，载畜率≤1.0

轻度退化：总盖度45%60%，地上生物量70100g/m²，有毒有害草盖度8%15%，土壤有机质1520g/kg，容重1.401.50g/cm³，载畜率1.01.2

中度退化：总盖度30%45%，地上生物量4070g/m²，有毒有害草盖度15%25%，土壤有机质1015g/kg，容重1.501.60g/cm³，载畜率1.21.5

重度退化：总盖度<30%，地上生物量<40g/m²，有毒有害草盖度>25%，土壤有机质<10g/kg，容重>1.60g/cm³，载畜率>1.5

（3）荒漠草原无退化：总盖度≥30%，地上生物量≥40g/m²，有毒有害草盖度<10%，土壤有机质≥10g/kg，容重≤1.45g/cm³，载畜率≤1.0

轻度退化：总盖度20%30%，地上生物量2540g/m²，有毒有害草盖度10%18%，土壤有机质710g/kg，容重1.451.55g/cm³，载畜率1.01.2

中度退化：总盖度10%20%，地上生物量1025g/m²，有毒有害草盖度18%30%，土壤有机质47g/kg，容重1.551.65g/cm³，载畜率1.21.5

重度退化：总盖度<10%，地上生物量<10g/m²，有毒有害草盖度>30%，土壤有机质<4g/kg，容重>1.65g/cm³，载畜率>1.5

4评估计算方法4.1草原健康综合指数评估法采用加权综合指数法计算草原健康指数（HI），计算公式为：HI=∑(Wi×Ci)

式中，Wi为第i个指标的权重，Ci为第i个指标的标准化值，HI取值范围为[0,1]。

标准化规则：正向指标（数值越高健康状态越好，如总盖度、地上生物量、土壤有机质、物种丰富度）：Ci=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)；逆向指标（数值越高健康状态越差，如有毒有害草盖度、土壤容重、载畜率、鼠害密度）：C4.2草原退化相对指数评估法退化评估以同一区域同一草原类型的未退化参照区为基准，计算相对退化指数（RDI），计算公式为：RDI=100×(1-I评估/I参照)

式中，I评估为评估样地的综合评估指数，I参照为未退化参照地的综合评估指数，RDI取值范围为[0,100]。

退化程度划分：RDI<10%为无退化，10%≤RDI<25%为轻度退化，25%对于县级以上行政区域的大尺度草原评估，采用地面调查与遥感反演结合的方法，技术流程如下：（1）预处理遥感数据：对Sentinel-2、Landsat遥感影像进行辐射校正、几何校正、大气校正，去除云、雪遮挡，计算归一化植被指数（NDVI），采用CASA模型估算年均净初级生产力（NPP）。（2）构建反演模型：以地面调查样点的实测健康指数、退化等级为因变量，以同期遥感植被指数、NPP、地形、气候数据为自变量，采用随机森林机器学习模型构建反演模型，模型决定系数R²一般可达0.75以上，评估精度满足大尺度管理需求。（3）快速分级：基于遥感NPP的退化快速分级阈值为：相对NPP（评估区NPP/未退化基准NPP）≥0.9为无退化，0.750.9为轻度退化，0.50.75为中度退化，<0.5为重度退化，该分级结果与地面调查结果一致性可达85%以上，可用于区域退化草原快速筛查。

6质量控制执行三级质量控制体系保障评估结果准确性：（1）野外调查质量控制：样点定位误差控制在5m以内，盖度测定误差不超过5%，生物量称量误差不超过2%，土壤样品编号误差为0；所有调查数据现场记录，不得事后补记，每个样地拍摄1张以上全景照片存档。

（2）室内分析质量控制：土壤有机质等指标测定采用国家标准样品校准，测定相对误差控制在5%以内，数据录入采用双人双录核对，录入错误率不超过0.1%。

（3）成果审核：所有样点数据100%开展内业审核，抽取不低于10%的样点进行野外复核，复核误差超过10%的样点需重新调查，评估结果需通过行业专家论证，确保符合区域生态实际。

7评估结果应用根据评估结果分类制定草原管理措施：（1）健康草原（HI≥0.75，无退化）：维持现有合理利用强度，实行划区轮牧，每轮牧小区放牧周期不超过15天，载畜率控制在0.81.0之间，每35年开展一次健康监测，维持草原稳定健康状态。（2）亚健康草原（0.5≤HI<0.75，轻度退化）：实行季节性休牧，降低载畜率10%20%，补播12种本土优良牧草，采用化学或人