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草地是地球上分布最廣泛的植被類型之一,約占地球表面的31-43%。中國是草地資源大國,根據1980s全國第一次草原調查結果,全國擁有典型草原、高寒草原、荒漠草原和草甸草原等各類天然草地約60億畝(占國土面積41.7%),是農田面積的3.3倍,森林面積的1.5倍。目前,距離第一次草地資源調查已過去近40年,相關調查結果仍被沿用且未進一步更新;與此同時,權威、開放的全國尺度草地專題圖極其有限。因此,迫切需要可靠的數據來反映當前中國草地的空間分布。

近日,蘭州大學草種創新與草地農業生態系統全國重點實驗室、草地遙感與地理信息系統研究所在Science China Life Sciences(《中國科學:生命科學》英文版)在線發表了題為「The urgent need to develop a new grassland map in China: based on the consistency and accuracy of ten land cover products」的研究論文。研究重點針對十種國際權威土地覆蓋產品中的中國草地分布開展一致性評價和精度檢驗,並以此為契機呼籲有關部門和學者積極開展中國新一代草地專題圖的繪製。

在該項研究中,研究團隊明確了現有土地覆蓋數據集中草地分布的可靠性。通過廣泛的實地調查採樣和資料收集(共獲得13129個樣點),評估了2000、2010和2020年十種土地覆蓋數據集(GLC2000, GlobCover, CCI-LC, MCD12Q1, CLUD, GlobeLand30, GLC-FCS30, CGLS-LC100, CLCD and FROM-GLC)中全國草地分布的一致性和準確性。

研究發現,十種草地產品的面積在107.80×104至332.46×104 km2,其中CLCD和MCD12Q1的草地面積一致性最高。空間和調查點位一致性在內蒙古中東部、青藏高原和新疆北部地區最高;而南方草地的分布零散,在十種產品中差異較大。MCD12Q1的草地分布明顯比其他九種產品更準確,總體準確度(OA)達到77.51%,Kappa係數為0.51;CLCD的精度略低於MCD12Q1(OA為73.02%,kappa係數為0.45),但因其30 m的空間分辨率,將更有利於草地的精細監測和管理。內蒙古、寧夏和青藏高原的草地精度最高,而東南部地區的精度最低。

此外,該研究還探討了21世紀以來中國天然草地的時空變化特徵、當前土地覆蓋數據存在的不確定性以及草地專題圖繪製所面臨的困難與機遇。研究團隊希望以此為契機,呼籲有關部門和學者積極開展中國新一輪草地資源調查和草地專題圖的繪製。

圖1 十種土覆蓋產品中草地的空間分布及面積
圖2 十種土覆蓋產品中草地面積的一致性

圖3 十種土覆蓋產品中草地的空間一致性

圖4 十種土覆蓋產品中草地調查點位的一致性

圖5 十種土覆蓋產品中草地分布的精度

蘭州大學草地農業科技學院梁天剛教授為該論文的通訊作者,博士生侯蒙京為該論文第一作者,蘭州大學翠英博士後葛靜、南通大學教師孟寶平等主要參與了該研究工作。研究得到中國工程院重點諮詢項目(2020-XZ-29, 2021-HZ-5, 2022-HZ-09),蘭州大學中央高校基本科研業務費(lzujbky-2020-kb29, lzujbky-2021-kb13)和甘肅省優秀研究生「創新之星」(2021CXZX-040)等課題的聯合資助。

更多詳細信息,請登陸期刊官網,閱讀原文。[點擊下方鏈接或閱讀原文]▼

Hou, M., Ge, J., Xiu, Y., Meng, B., Liu, J., Feng, Q., and Liang, T. (2022). The urgent need to develop a new grassland map in China: based on the consistency and accuracy of ten land cover products. Sci China Life Sci 65, https://doi.org/10.1007/s11427-021-2143-3


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