【doc】1：1000000中国草地资源图的编制与研究

1：1000000中国草地资源图的编制与研究
自然资源V olllNo.1
J0URNALOFNATURALRES0URCESJan.1996
2tl:l000000中国草地
资源图的编制与研究
苏大学
(嵩自然资综合考委京啪Io】)
,lf
提要编制1:1000000中国草地资源罔【以下简称《草地图》)是"1978~1985年中国
科学技术发展规划中的一项重点研究课题首先在全国约800万km草地分布区的2000
多个县内进行野外实地调查和产草量测定,辅以航,卫片校核,编绘县级1:5万或1:10万
草地类型图,草地等级图,草地利用现状图.然后采用系列制图方法,遵照全国统一的编制规
范和制图综台原则,胃上述县级草地周逐级缩编成国家级1:1O0万草地资源图.该图在不
同的制罔区域——牧医,半农半牧压.农区有不同的地理要素选择标准;不同的图斑表现级;
不同的最小图斑面积《草地图》除传统地表现草地植被类型外,还表现草地利用性状,按制图
单元进行草地等级评价用变距等高距选取了少量对划分草地类型界线,重要牧草分布界
线季节草地界线有重要指示意义的等高线.
关键词系坚蔓些塑婆薯丝壅型!竺
l背景J
)
天然草地是我国面积最大的一种土地资源,数倍于耕地和森林为查清中国草地的面积,类型分布.载畜能力,发展潜力.利用现状和退化程度,满足国家和各地草地畜牧业
生产,综合农业区划,国j整治和草地自然保护区建设决策的需要,"l978～l985年中国
科学技术发展规划决定编制l:l.l】万中国草地资源图.
编制国家级l:100万草地图,必须在全国制图区域内有精度和现势性大致相同的可靠编图资料;必须制定全国统一的草地分类系统和图例系统;规定统一的表现内容,表现
方法和表现级;规定制图单元的综合程度和取舍标准等等.工作量和难度很大.因此.世
界上有大面积草地的国家,如澳大利亚,俄罗斯,美国,阿根廷等,目前,还未见出版完整的
国家级1:l.0万草地图国际上尚没有制定像地质图编图规范,土地利用图编图规范那
样的国际统一的草地图编图规范.中国l:100万植被围,中国l:100万土壤图等国家级自然条件,自然资源图,正在编制或印刷之中,可供借鉴的经验有限.
我国约有392万km各类草地,分布于全国各地,草地条件和草地类型复杂多样
半农半牧区和农区的草地过去从未做过调查.牧区的草地虽在60～70年代做过区域调
查,但各地采用的技术路线,调查手段,调查精度和成果质量差别很大…,缺乏现势性好,
精度较一致,可供编制全国l:100万草地图的可靠基础资料和图件.为了编制精度高,
期
笨
,
76自然资源l1卷
乍产实用性强的国家级草地资源基础图件,从l979年开始,在全国有草地分布的约2000
个县,800万km范围内,按全国统一规程先后开展了以县为单位的大规模草地资源调查
和草地生产力测定.调查采用1:5万地形图为底图(牧业县:1:10万).以野外实地调绘测定生物产量为航,卫片校核为辅的方法成圉,逐级编绘了县级l5万t牧区县1 :10万),地Ⅸ级1:20万,省级1:50万一系列不同比例尺的草地类型图,草地等级囤和草地利用现状图l然后利用各省1:50万草地类型图,草地等级图和草地利用现状
图,缩编成国家级1:100万中目草地资源图.
2表现内容和方法
传统的草地制图,侧重从草地植被的角度研究,常编制成草地植被图或草地类型
图《草地图》把草地视为具有经济生产潜力的自然资源,它的制图对象除了草地性质
～
草地类型和草地植被外,还应包括草地第一性生产力和草地的经济利用性状这是草
地资源图区别于草地植被图和草地类型图的重要区别.因此,《草地图》除表现草地类型外,
还表现草地生产力等级,草地利用性状,季节放牧草地的分布和人工改良草地概况.
2.1草地类型
《草地图》表现草地类型要编出高质量的草地图,首先要制定科学,严谨,并符合草地图比例尺要求的草地分类系统本图采用的草地类型分类原则为:
(1)草地类型的发生原则根据草地发生过程,综台其草地植被气候.地形,土壤和
草地牧草的经济性状进行分类其中草地植被是草地各种自然条件和人类经济活动的综
合反映,它叉决定着草地的经济利用价值和利用方式,是生产力评价对象.因此,草地植
被是草地分类的主导因素.
(2)草地类型的经济利用原则草地类型不等同于草地植被类型.草地类犁的划分
要有利于草地畜牧业生产,管理,有利于革地的利用和改彘,便于进行草地评价.因此,草
地类型分类应含有草地经济利用性能和草地生产力的分类指标.
(3)草地类型的制图原则草地类型的划分应有利于草地制图,按分类系统划分出的每种草地类型的空间分布,应能在地图上褥到准确反映.
(4)草地类型的稳定原则被分类的草地对象,应该相对稳定不变并且,有稳定的
分类指标.以一年生牧草为主的草地,短期内易产生变化的人工草地,不宜在地图上反
映.
根据上述分类原则,《草地图》参考贾慎修教授的草地类型分类方法』,采用植被一生
境多因素分类法,对中国的天然草地进行如F4级分类.
2.1.1第一级类
具有相同水热大气候带特征和植被特征,具有独特地带性的草地,或具有广域分布的
隐域性特征的草地.类是草地类型分类的高级单位,各类之间的自然特征和经济利用特
性有质的差异.
首先将天然草地区分为地带性草地和非地带性(隐域性)草地2种.地带性草地按水
热大气候带环境条件和草地植被类型进行分类.草地热量条件I目j气候热量带划分,划分
嚣
燕
羞
谁
茫
I期苏人学:I1000000中国草地资源图的编制j研究77
标准如表1分布于热带和亚热带,暖温带,温带,高山(高原)亚寒带和高山寒带的草地
分别用热性暖性,温性和高寒4种热量级限定其草地类型的命名.草地的水分状况用伊
万诺夫湿润度"划分.它们与草地植被类型的对应关系如表2.①
表1草地热量带划分标准
TableJThedivisiona]criteriaofthegrassJandthermalzone
\精主要指标辅助指标
移\,虽暧月平均气温草地娄型性
>O℃的天数>O℃的积温(℃)
\(℃1
热带28365>8O00热性
亚热带26～28320～3654800～804)0热性
暖温带22～26240～3203900～4800暖性
温带【0～22180～240】500～3900温性
高山亚寒带6～10】20～180】004)～1500岛寒
高I-_寒带6】2O<】000岛寒
表2草地水分状况分级标准
Table2Thegradationnalcriteriaofthegrasslandwa忙rregime
全国地带性草地的植被类型包括草甸,草原,荒漠,沼泽和森林遭破坏后次生的灌草
丛5种植被型.为了突fB不同的草地植被在草地畜牧业中重要程度的差异,依据草地所
处的气候带和植被结构,将草甸划分为高寒草甸和山地草甸(温性)2个类.将草原植被
先按热量带划分为温性草原和高寒草原,再进一步按植被性质划分为温性草甸草原,温性
草原(典型),温性荒漠草原,高寒草甸草原,高寒草原(典型),高寒荒漠草原6个类.将荒
漠划分为温性草原化荒漠,温性荒漠和高寒荒漠3个类.灌草丛植被按其稳定性划分,基
本稳定的为草丛类,相对稳定的为灌草丛类
隐域性草地是指主要受地表积水或地下水制约发育形成的湿草地,按草地水分条件
和植被类型划分为沼泽和低地草甸2个类.地表常年积水地段发育形成的为沼泽娄,地
表不积水或仅短时间季节性积水,但地下水位埋藏浅或有地水溢出的地段,发育形成的
I)伊万诺夫湿润度计算公式为:=r/岛r/[O0018【十25)(100]式中,为某月湿润度,为某
月降水量(ram);go为该月蒸发力(mm);t为该月平均气温(℃),为该月半均相对湿度(%).
78自然资源1l卷
为低地草甸类.虽然气候热量带对隐域性草地的发育形成同样有显着影响,但相比之,
草地水分条件更具有决定性作用故对隐域性草地不再按气候热量带细分.按上述草地
类划分标准,将全国天然草地划分为18个草地类J
2l2第=级亚类
是类的补充在草地类的范围内,其大地形.土壤基质和植被有差异的草地.不『[j=J 卓
地类划分草地亚类的标准有所不同.
及对在我国草地畜牧业中具有重要利用意义的草地类划分亚类.其中温性草甸草原
类温性草原类温性荒漠草原类按地形和土壤基质划分为位J平原丘陵的,位f山地的
和位于沙地的3个亚类;温性荒漠类按基质划分为荒漠(上质荒漠)沙漠(沙砾质荒漠},
盐漠(盐荒漠)3个亚类;低地草甸类划分为位丁低湿地的,位于海岸滩涂的位J?内陆
盐碱}:的和泽化的4个亚类;…地草甸类区分为中低LU山地草甸和亚高LU山地草甸2
个类;高寒草甸类划分为位于高原【高山)的,位盐化草甸土的和沼泽化的3个类; 其他草地类因存畜牧业中的重要程度低,或植被类型成因差别不犬,而划分亚类.这样
将国的天然草地划分出山地草原亚类,山地荒漠草原砸类亚高山草甸亚类等21个草
地亚类Is].
2.1.3第i级组
在草地类和Ⅱ类范围内,组成建群层片的草地植物的经济类型相同的草地组是草地类型分类的中级单位.
草地植物经济类群是依据草地牧草被刈割或被放牧利用的经济价值和利用性状的相
似陆进行聚类的结果按照草地的经济利用性状对草地进行分类,是草地资源类型分类
不同于草地植被分类最重要的区别之一.我国着名植物学和草地学家,对中国北方草
地,新疆草地"…,南方草地"的植物经济类群进j了研究为使植物经济类群这一分类
级在地图上表现得简明,《草地图》的草地类型分类,综台了j述学者对草地,植物经济类
群的划分方案,将中国草地牧草划分为11个经济类群:高禾草,中禾草,矮禾草,豆科革
本,杂类草,小莎草,大莎草,蒿类,半灌木,灌木,小乔木.--
2】4第四级型
在草地组范同内,主要层片的优势种或共优种相同,生境条件相似,利用方式一致的
草地.型是草地类型分类的基本单位
通过对草地植物的盖度,高度,多度,频度和重量的实地调查,测定,计算出草地植物的优势度.优势度值最大的(>砷%)为草地群落的优势种,二种植物的优势度值>60%
时,为共优种.草地植被组成的优势种或共优种相同,并且其分布面积大于或等于最小
图斑面积的草地,为草地,如羊草草甸草原,白羊草暖性草丛,白茅热性草丛等等.全同
天然草地共划分为813个型J.
目前中国的人工改良草地面积虽然小于全国草地总面积的2%.却拥有很高的载畜
力,提供了相当数量牲畜越冬期的宝贵饲草,代表着中国草地的发展前途.因此,本罔详
尽地表示人工改良草地的分布.根据草地类型划分的稳定性原则,改良草地划分为温惟
J廖国藩,刘德福主编中国南方草场资源调查方法导论及技术规程.I982ff
I期苏夫学:I1000000中国草地资源图的编制与研究79
牧草改良草地和热性牧草改良草地.
2.2草地等级评价
《草地图》表示草地品质和生产性能.采用突出草地生产力的综合等级评价系统,对
草地进行评价等"用来评定草地的品质.首先将草地牧草按其适口性,营养成分含量,
利用性能进行综合评价,分为优,良,中,低,劣5等.再以组成草地群落各等牧草的重量
构成比重划分草地的等别级用来评定草地生产力,按草地牧草地上部分的可食生物产
量,用每公顷年干草产量划分.
全国的天然草地按5个品质等,8个生物产量级进行评定,共划分为40个草地等级.刚.
每个制图单位所属的草地等级,根据野外实地抽样测产结果和相关性分析进行判定
2.3草地利用性状
《草地图》表现草地的可利用性,表现草地是否可为畜牧业所利用及适合何种利用方
式草地利用类型,以草地利用的适宜性为依据划分,不以草地利用的现势状况为转移.
首先将天然草地划分为可利用和目前难以利用人类
中国草地多为矮草型草地,且很大部分位于高寒地区或干旱荒漠区,能刈制干棼用于
牲畜越冬之需的割草地和可供牲畜冬春放牧的冷季放牧草地相对贫乏,制约着巾国天然
草地畜牧业的发展.因此,《草地图》突出表现对草地畜牧业具有决定性作用的割草地和
冷季放牧草地的分布.首先将全国可利用天然草地划分为放牧草地和放牧,割草兼用草
地,再将其中的放牧草地按其适宜放牧季节划分为适于冷季放牧的冷季放牧草地,适于暖
季放牧的暖季放牧草地和可供全年放牧的全年放牧草地
2.4表现方法
专题地图多采用多层平面表示法LI.《草地图》以底色为基础,配以绂划符号和文字
注记,用3个层面表示各种要表示的内容.
第一层面:匕上同的颜色,线划符号,文字注记表示草地类型,草地等级.改良地等
专题内容,用网纹符号表示草地的适宜利用性状.
第二层面:表示起骨架和定位作用的水系,湖泊,明显地物点,草地重要设施以及对判
断草地发生,分布和利用管理有密切关系的其他地形,地物
第三层面:表示制约草地垂直分布和草地利用季节的海拔高程.等高线和基础底图上
的其它地理要素.
第和第三层面为选取的地理要素,以"下垫面出现,作为专题内容的分布背景,衬
托主题,使其更清晰,明显.中,小比例尺专题图,由于地理底图概括程度高,用多层平面
表示法有突出主题的作用.等高线在农业区划图和资源图中具有重要作.地罔
负载量和可读性不受损失的情况下,作为补充内容,中,小比例尺地图最好表示等高
线.海拔高度可以帮助划分草地类型和草地适宜利用季节,检查草地图斑的定性,定
位是否正确,因此《草地图》选取能反映重要草地区域分布界线,草地热量带界线和草地牛
产力垂直变化界线的等高线,并以变距等高距表示.
色彩是地图的重要表示手段,用色相表示制图现象的质量差别.设色麻遵循自然地图反映地带性的用色原则0L5].《草地图》草地"类为设色单元.用"草地类的色彩反映
80自然资豫1l卷
草地的纬度地带性,经向地带陆和!lJ地垂苴地带性分布规律.设色原则为:①草地类的
色彩应表示该草地类所具有冷暖,干,湿景观特性,符合它所处的水热状况,并能显示
草地类型随水热条件变化的分布规律.草甸类用冷湿色即兰绿色系表示:草原类用_T
温色即黄色系表示;热性草丛温性荒漠用暖干色即红棕色系表示;高寒草地用兰紫色
冷色调表示.草地类"的没色应尽量与基质的性质,即基厦的组成和成因相适应". 荒漠用褐色:沼泽用淡兰色.⑧草地"类的设色应有助于提高《草地图》的可读性.不同草
地类,特别是呈相邻分布的草地类的色差应明,容易辨读①经济原则在满足《草地罔》表现效果和可读性的前提下,尽量减少用色数量.《草地图》用8个色板套印. 草地类型的自然绎济特性.包括草屠高度草地植被总覆盖度产草量,载畜力等.在
文字说明书中表示=争国各类草地资源的面积,第一性生产力概况和草地利用适宜性评
价结果(割草地季节放牧草地的而积组成结构),用资源数据表表示.
3编制原则和理论基础
3.1系列制图原则
系列制图是提高专题地图制图精度的崭新制图原理和方法,已在草地资源制
图和农业自然条件综合制图中得到应用.
采用相同的分类系统,等级评价标准和利用现状划分标准,在全国的面积大小不同的
行政制图区域内,从大到小编制一系列不同比例尺的草地资源图,逐级缩编.是《草地图》
编制的基本指导原则.草地制图比例尺的大小有赖于制图区域的大小全国草地资源凋
矗规定采用的制图比例尺如表3所示:
《草地图》是县—地区—省～国家4级草地资源系列图的最后一级采用这种逐级缩
编的系列制图法,能大大提高《草地图》的精度.
表3制图区域,柳固比例足与表现级
Table3Thecartographicarea.scaleandtheexpressionalgrade
3.2制图综合原则
由省级1:50万草地资源图缩编为国家级1:100万草地资源图,采用制图综合和提
1期苏大学:11000000中田草地资掠罔的编制与研究8I
高l:50万草地资源图制图单元表现级的手段来实现,不是简单缩小和取舍的技术操
作.缩编过程中的综合,取舍程度,以最小图斑面积为基准.最小图斑面积的大小,取决
于专题图的性质,编图资料的精度,制图对象的重要性.国内外学者一一般认为l:100
万农业自然条件和自然资源图的最小图斑面积以4mm为宜..草地图》的最小斑面积4mm.
3.2.1取舍
①>4mm的图斑,无条件选取;②位于图斑稀疏区,且在利用h有重要意义的
<4II"1II"1的图斑廊选取:③对于显示草地类型和主要牧草分布规律有重要意义,或对划分
草地生态地理界线,草地利用界线有指示意义的2～4ii"1ii"1=的图斑,适当夸大表示:4孤
立的和不相邻小图斑群集中的<4ii"1ii"1的非霞要草地图斑,予以舍弃.
32.2综合
图斑轮廓的综合.间距<0.3II"1II"1的同类密集小图斑进行合并.合并时遵循就近综
合,同类综合和以大并小的原则,将邻近的小图斑并人同类的大图斑同时,要舍去图斑
弯曲的碎部,保持轮廓形状,中心点和轴线的准确位置,保持图斑的形状变形和面积变形
最小41.
囱斑专题内容的综合.随着制图比例尺缩小,图斑范围的面积扩大,图斑范围内的草
地均一性降低,复杂多样性提高,即提高了图斑范围内所表现的制图单元的表现级.由省
级1:50万草地图缩编为1:100万草地图,要提高制图单元的表现级l:5O草地舟
主要表现.草地亚型(相当于植被分类系统中的群丛组).1:100万草地图主要表现草地型,在草地类型较简单,均一的平原区,可表现到草地亚型.图斑合并时,要进行图斑
专题内容特征的概括,将较低分类级的图斑综合成较高分类级的图斑
3.3全国统一与地区差异相结合的原则
《草地图》按国际分幅标准逐幅编制.各图幅统一使用1985年出版的l:100万中国地形图》为底图,严格遵守全国统一的编图规范,采用全国统一规定的草地分类系统,草
地评价系统,草地利用适宜性状划分标准和图幅规格,同时使用相同的表现方法,表现相
同的内容.但是中国草地的分布区域太辽阔,横跨寒温带,温带,暖温带,亚热带和热带几
个自然带.分布海拔从一100多ii"1到5400多ii"1,山地垂直带从热带直至山地寒带沿
海潮湿,草地年降水量近2000ii"1ii"1,而西北荒漠区草地年降水量<50ii"1ii"1,各地草地的自
然条件和生产力千差万别.为能准确反映不同制图区域的草地特性,提高《草地图》的科
学性和实用性,本图的编制,在遵守述全国统一规定的大前提卜,尽量表现不同制
图区
域间的制图差异.包括:
(1)地理要素选择标准的差异在牧区和南方主要草地分布区,选取与草地分布规律,草地开发利用和建设密切相关的地理要素,比农区,林区详尽.充分选取或夸大表示
草地水源和供水条件的要素,如时令河,小淡水湖,小水库,泉,机井等.充分选取草地交
通,大型草地畜牧业设施要素选取对判断草地发生和分布有关的沙漠,沼泽,干河,干湖
和喀斯特地貌,亚丹地貌等等上述这些要素在非主要草地分布区则一般不予选取.
(2)表现级的差异不同制图区域内草地的简单与复杂程度不同.平原区草地类型
分异较简单.在规定的最小图斑面积范围内草地类型一致性好,可以反映到单的草地
自然资源卷
型.而在垂直海拔高程差异较人的山区,草地类型随分布海拔高度的变化而变异较大.
在规定的最小图斑面积范嗣内可能存在2个草地型的复合.也可能是草地与森林或灌术
林的复合.即I『I地草地图斑的表现级比平原区草地高.允许在不同制图区域内表现同
的草地分类级,才能确保每个图斑所表示的草地类型,符合草地客观实际.
(3)最小图斑面积的差异规定不同类型的最小图斑面积.才能真实反映不同类型地域差异规律.草地分布稀少区,图面负荷小,小图斑要尽量保留所表示的草地有重要生态或地理分布指示意义,或有重要利州价值的<4mm小图斑要夸大表示.但是,这
样的小图斑在图面负荷大的牧区,特别是山区则应并人大罔斑或舍弃,免使图面破碎.
(4)我国的改良草地大多数面积较小,一般小于规定的最小图斑面积4mm,多不能
形成斑为强调人工改良草地的重要性,人工改良草地的界线精度,定位精度,最小图
斑面积的规定都高r天然草地的规定
3.4图幅间的拼接原则
图幅间拼接内容,即图斑界线,专题图斑编码,行政界线,地理要素等能遗漏.接边
线条的错位误差<2mm接边图斑的拼接原则为:没有调查样地资料的罔斑依据有调查
样地资料的图斑定性,投有使用航]片校准的图斑依据采用航卫片勾绘的图斑定性.同
等情况下,后完成图幅的图斑依据先完成图幅的图斑定性,注记.
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