基于地基激光雷达测定放牧干扰下荒漠草原风蚀物对植被特征的响应

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.11.021

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (11): 3698-3710.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.11.021

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基于地基激光雷达测定放牧干扰下荒漠草原风蚀物对植被特征的响应

孙雪岩, 李治国, 吕世杰, 王新宇, 段雷雨, 崔乐

1. 内蒙古农业大学草原与资源环境学院, 内蒙古呼和浩特 010010

收稿日期:2025-01-07 修回日期:2025-01-26 发布日期:2025-11-13
通讯作者: 李治国,E-mail:nmndlzg@163.com
作者简介:孙雪岩（1999-），女，汉族，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生，主要从事草地资源与生态方向研究，E-mail：15849330234@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目“不同载畜率下荒漠草原地表特征对土壤风蚀的作用机理研究”（32060384）；内蒙古自治区科技计划项目“荒漠草原家庭牧场生态修复与生产经营优化管理技术研究与示范”（2022ZY0022）；内蒙古自治区一流学科科研专项项目“退化草地精准修复技术及家庭牧场草畜优化管理研究”（YLXKZX-NND-029）资助

Determination of Wind Erosion and Vegetation Characteristics Under Grazing Disturbance in Desert Steppe Based on Terrestrial LiDAR

SUN Xue-yan, LI Zhi-guo, LYU Shi-jie, WANG Xin-yu, DUAN Lei-yu, CUI Le

1. College of Grassland Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia 010010, China

Received:2025-01-07 Revised:2025-01-26 Published:2025-11-13

摘要/Abstract

摘要： 过度放牧会破坏草地，严重影响荒漠草原植被特征，导致土壤风蚀现象频发。本研究以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象，在长期风蚀监测及梯度放牧实验平台中，通过使用地基激光雷达（Terrestrial laser scanner， TLS）对2023年8月样地实施多站扫描，系统测定不同放牧强度下草地风蚀物与植被特征数据（植被盖度、高度、疏透度），分析植被特征与风沙通量的变化规律及其二者间的相互关系。结果显示：（1）TLS测定表明，植被高度、盖度与放牧强度呈显著负相关（P<0.05），植被疏透度则与之呈极显著正相关（P<0.001），放牧强度增大致使草地斑块化加剧。（2）放牧强度增加提升总风沙通量，尤其是0~30 cm近地面高度处影响显著（P<0.05），轻度（LG）、中度（MG）、重度（HG）放牧区的总风沙通量分别是对照区（CK）的0.36，0.78和0.90倍。（3）植被特征显著影响近地面风沙通量，植被盖度、高度与其呈负相关，植被疏透度呈显著正相关（P<0.05），植被盖度为主要影响因素，同一高度处植被疏透度作用凸显。因此，合理放牧对维持草地生态系统稳定、抵御风沙侵蚀具有一定意义。

关键词: 地面激光雷达, 植被特征, 放牧, 风蚀, 荒漠草原, 风沙通量

Abstract: Overgrazing will destroy grassland and seriously affect the vegetation characteristics of desert grassland， resulting in frequent soil wind erosion. In this study， the Stipa breviflora desert steppe in Inner Mongolia was taken as the research object. In the long-term wind erosion monitoring and gradient grazing experimental platform， the Terrestrial Laser Scanner （TLS） was used to perform multi-station scanning on the sample plot in August 2023. The data of grassland wind erosion and vegetation characteristics （vegetation coverage， height， and porosity） under different grazing intensities were systematically measured， and the variation of vegetation characteristics and aeolian sediment flux and the relationship between them were analyzed. The results showed that ：（1） TLS measurement showed that vegetation height and coverage were significantly negatively correlated with grazing intensity （P<0.05）， while vegetation porosity was significantly positively correlated with it （P<0.001）. （2） The increase of grazing intensity increased the total aeolian sediment flux， especially at the height of 0-30 cm near the ground （P<0.05）. The total aeolian sediment flux in the light （LG）， moderate （MG） and heavy （HG） grazing areas was 0.36，0.78 and 0.90 times that in the control area （CK）， respectively. （3） Vegetation characteristics significantly affected the near-surface aeolian sediment flux. Vegetation coverage and height were negatively correlated with it， and vegetation porosity was significantly positively correlated（P<0.05）. Vegetation coverage was the main influencing factor， and the role of vegetation porosity at the same height was prominent. Therefore， reasonable grazing is of great significance to maintain the stability of grassland ecosystem and resist wind-sand erosion.

Key words: Terrestrial Laser Scanner, Vegetation characterization, Grazing, Wind erosion, Desert grasslands, Aeolian sediment flux

中图分类号:

S812.8

孙雪岩, 李治国, 吕世杰, 王新宇, 段雷雨, 崔乐. 基于地基激光雷达测定放牧干扰下荒漠草原风蚀物对植被特征的响应[J]. 草地学报, 2025, 33(11): 3698-3710.

SUN Xue-yan, LI Zhi-guo, LYU Shi-jie, WANG Xin-yu, DUAN Lei-yu, CUI Le. Determination of Wind Erosion and Vegetation Characteristics Under Grazing Disturbance in Desert Steppe Based on Terrestrial LiDAR[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(11): 3698-3710.

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