内蒙古草地水土流失监测指标体系研究项目结题报告-毕业论文

PAGE草地生态水土流失监测指标体系研究[摘要]我国有草地面积2.73亿hm2，其作用越来越为人们认识和重视。随着国民经济和社会的发展以及草原生态建设和水土保持不断拓展和深化，迫切需要建立协调一致，系统完整的草地生态水土流失监测指标体系，为我国草地生态水土流失监测工作的规范化、标准化提供依据和基础。鉴于目前我国草地生态和水土流失监测系统分离，监测方法、制度不尽规范，特别是草地生态监测较少或者不考虑草地水土流失问题的现状，由此提出“草地生态水土流失监测指标体系研究”项目。开展本项目旨在建立一套科学、切实可行的草地生态水土流失监测指标体系，从而为获取大量具有可比和系统规范的监测数据，为草地健康评价、生态环境治理和草地水土保持提供依据，同时也有利于完善我国草地生态和水土流失监测理论和体系。本项目通过对国内外草地生态系统和草地水土流失相关监测资料的分析与研究，以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原为典型区，采用定量与定性相结合的分析方法，提出适合干旱、半干旱和亚湿润地区的《草地生态水土流失监测指标体系》研究成果，主要成果如下，①草地生态水土流失现状及影响因素和驱动力分析：阐明草地生态变化水土流失现状，存在问题以及草地生态变化水土流失影响因子，重点对草甸草原、典型草原和荒莫草原生态变化水土流失影响因素进行了分析与计算，为构建草原生态变化水土流失监测体系，从理论上作了探讨，总结归纳出10类影响草地生态水土流失的122个影响因子；②草地生态水土流失监测指标体系结构框架研制及监测指标体系表优化设计：按照构建监测技术指标体系的一般原理和方法，紧密结合我国当前草地生态和水土流失监测现状和监测水平以及草地生态水土流失监测工作内涵，建立了由指标类、指标亚类、指标组及指标四级构成的指标体系，总结归纳出由10类，18个指标组89个指标组成的草原生态水土流失监测指标优化设计体系表，为统一规范监测工作提供了依据；③指标条目释文：重点阐明指标体系表中指标的基本概念、量纲单位、适用范围和条件、采集方法、计算公式等内容，对规范技术指标、统一单位和计算方法具有实用价值。[关键词]草地；生态；水土流失；监测；指标体系目录第一章项目概况 11项目研究背景 11.1目的意义 11.2国内外研究现状 21.3需求分析 32研究任务 42.1研究内容与研究目标 42.2典型区选择 43技术路线 53.1总体思路 53.2技术方案 53.3技术路线框图 64项目合同指标完成情况 75项目经费使用情况 7第二章内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析 81．内蒙古草地类型区划 82．典型区域草地生态系统特点 82.1草甸草原生态系统 92.2典型草原生态系统 92.3荒漠草原生态系统 103草地生态及水土流失现状 113.1土地荒漠化严重，草地退化加剧 113.2植被高度总体不高,草质和功能下降 123.3草地资源过渡利用，草畜矛盾十分突出 123.4干旱风沙等自然灾害频繁，加剧草原生态环境恶化 123.5草地生态环境恶化，水土流失加剧 133.6典型区域生态变化及水土流失状况 134.草原生态变化水土流失影响因素分析 144.1自然因素 144.2人为因素 175初选影响因子与补充监测 175.1初选影响因子 175.2补充监测 186小结 206.1典型草原区域生态特点 206.2草原生态及水土流失现状 206.3影响草地生态水土流失的主要因素 20第三章草地生态变化水土流失驱动力分析与计算 221.驱动力概念与驱动力分析 221.1驱动力 221.2驱动力因子 221.3驱动力分析 222.驱动力分析的主要内容和研究方法 222.1筛选草地生态水土流失监测敏感因子 222.2草地生态变化水土流失主要驱动力权重分析 223.研究方案设计 253.1影响因素等相关资料收集 253.2驱动力分析及权重计算 264.驱动力分析研究成果和主要结论 264.1驱动力敏感因子筛选成果 274.2驱动力分析计算 275.驱动力因素权重分析主要结论 53第四章草地生态水土流失监测指标体系框架研究 651草地生态水土流失监测指标体系 651.1指标、指标体系的涵义 651.2草地生态水土流失监测指标体系特征 651.3草地生态水土流失监测指标体系内涵 662指标体系框架构建 672.1框架设计思路 672.2指标体系框架建立原则 672.3指标体系研究与建立方法 673指标体系框架结构 683.1框架设计原理 683.2体系框架编制范围 683.3体系框架分类 693.4指标体系框架 69第五章草地生态水土流失监测指标体系表研制 741体系表研制 741.1优化设计依据 741.2体系表设计原则 741.3研制方法 751.4草地生态水土流失监测指标体系表研制 752草地生态水土流失监测指标体系信息 813优先监测指标体系研制 833.1优先监测指标体系 833.2优先监测指标的确定原则和方法 843.3草地生态水土流失优先监测指标体系 84第六章指标条目释文 911指标条目简要释文与分类 911.1条目简要释文 911.2条目释文分类 912指标条目释文 932.1综合类指标条目 932.2草原生态类指标条目 982.3草原水土流失类指标条目 105第七章主要结论和建议 1081主要结论 1081.1草地生态变化水土流失状况及影响因素分析 1081.2草地生态变化水土流失驱动力分析与计算 1081.3草地生态水土流失监测指标体系框架研究 1091.4草地生态水土流失监测指标体系表研制 1091.5优先指标体系研制 1101.6主要指标条目释文 1102项目成果创新 1103建议 1103.1加强监测体系的预见性和可扩散性研究 1103.2高度重视草原生态水土流失监测指标体系建设 110主要参考文献第一章项目概况PAGE4草地生态水土流失监测指标体系研究第一章项目概况 PAGE8第一章项目概况1项目研究背景1.1目的意义草地是我国陆地上面积最大的生态系统类型，是国土资源与生态环境的重要组成部分，总面积达3.9×108hm2，占世界草地面积的13％，占全国国土面积的41％左右，其中，可利用面积3.1×108hm2。草原生态系统对于我国干旱地区和其它生境严酷地区具有特殊的生态意义，干旱区天然草原在其漫长的生物演化过程中，已成为蒸腾量和耗水量相对较少、适于在干旱区生长的植被类型。因此，对于自然条件相对恶劣的我国西北地区以及青藏高原，草地生态系统的保育和可持续利用，是维持区域生态系统格局、功能和农牧业可持续发展的关键。草地结构、功能对农牧业生产的健康发展具有重要的保障和维护价值。但长期以来由于对草地资源采取自然粗放经营的方式，重利用、轻建设、轻管理，草地资源普遍存在着过度放牧、乱开滥垦等现象，加上缺乏统一管理、资金投入少、建设速度慢等原因，草地退化、沙化、盐碱化面积日益发展，草地生态系统破坏严重，大部分草地水土流失严重，威胁草地生态的可持续健康发展，由此而产生的区域生态问题越来越突出，引起了全社会的广泛关注，面加强草地生态环境和水土流失监测是保护生态环境的重要措施，势在必行。构建监测指标体系是草地生态、水土流失监测顺利开展的前提和基础。目前我国生态水土流失监测指标体系特别是草地生态、水土流失监测指标体系研究，不同程度地存在着监测指标过多，部分指标可操作性不强，宏观和微观结合不够，方法制度不统一、不规范等一系列问题，以致草地生态监测不规范，难以从整体上把握草地生态的发展动态和趋势。同时草地水土流失监测与草地生态分离，草地生态监测较少或尚未考虑水土流失这一外部驱动力对草地生态健康带来影响。加之草地类型多样、生态特点复杂，影响到草地生态水土流失监测水平与质量的提高。因此，需要一个公认的、可比性强的、草地生态与水土流失集于一体的监测指标体系，来进行草地生态、水土流失监测，以获得长期连续的、可靠的、标准的草地生态和水土流失监测数据。本项目研究目的旨在根据水土流失相关学科、生态学、生态环境学及系统工程学原理，在分析研究草地生态和水土流失特点，以及草地生态监测指标与草地水土流失监测指标的基本特征的基础上，借鉴国内外相关监测指标，建立宏观尺度上的草地生态、水土流失监测技术指标体系。通过对草地生态水土流失监测指标体系的研究，为草地生态和水土流失监测理论、监测手段的改进和相应生态环境管理对策的制定提供支撑。将有利于完善我国目前草地的生态监测及草地水土流失监测体系，为草地健康评价、生态环境治理以及草地水土流失的机理分析和水土保持提供了依据。对我国草地生态环境改善，提高生产力，促进畜牧业的发展具有十分重要的理论和应用价值。1.2国内外研究现状目前国内外的生态监测主要是由生态监测网点实现的，其所监测的项目存在比较大的差别，形成不同的监测指标体系。如加拿大的核心生态监测指标体系、俄罗斯的生态农业监测指标体系和英国的环境变化监测网络（ECN）指标体系等。加拿大核心生态监测指标体系由加拿大生态监测评估网（EMAN）提出，该指标体系从加拿大本国国情出发，针对生态系统中的自然生态成分从1770个监测指标中筛选出25个指标建立指标体系对加拿大进行生态监测。英国的ECN陆地指标体系根据监测内容分气象、降水、土壤、植被、动物、立地、管理等100余项指标。美国国家环保局的环境监测和评价项目（EMAP）的指标体系。EMAP指标体系将监测指标分为响应指标、暴露-生境指标和胁迫指标三类，共109项。我国开展生态环境监测较早，尤其近年做了大量工作，如新疆荒漠生态环境监测、福建省湿地生态环境监测、官渡区生态环境监测、黄河流域水上保持生态环境监测、河南省渔业生态环境监测、南极中山站近岸海域生态环境监测等。近年来，又组织人力、物力对监测指标体系展开研究，取得了非常大的进展，基本上解决了生态指标相关理论模型、选择标准应用等一系列主要问题。中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评价指标体系研究中，提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和20个指标参数，并将每个参数按生态学特征及影响划分为5个等级。吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中，将生态指标体系划分为三个层次五个指标。除此之外，一些专项生态环境研究也取得一定进展，如袁国应等自1987年起开展了荒漠生态监测指标体系的定位观测研究，历经5年建立了荒漠生态系统指标体系。陆强国根据洞庭湖湿地功能区特点及生态目标，拟定了生态监测指标体系和优先监测项目。张建辉等对农业生态监测目标与监测指标体系选择进行了探讨。宋国利等提出了北方森林、农业、矿业开发生态监测指标。沈志介绍了物候学在生态监测中的应用等。目前已形成的生态监测指标体系主要有两类：宏观生态监测指标体系和微观生态监测指标体系；以生态系统中心事物作为划分依据的生态监测指标体系构建方式具有代表性的有：华南环科所制定的《生态监测技术大纲》、卜跃先等人的洞庭湖湿地监测指标体系等。《生态监测技术大纲》针对不同类型的生态系统，以生态系统的基础资料的调查研究为目的，提出了较为完整的生态监测指标，部分指标的信息含量较高（如土地利用类型等）。国内外关于水土流失监测研究的成果和建立的水土流失评价指标体系目前也很多。胡良军在黄土高原依据水土流失的影响因素建立了一套宏观尺度的水土流失定量评价指标体系，初步确定了汛期降雨量、土壤团粒含量、沟壑密度、坡耕地比例、植被盖度等作为基于G1S的区域水土流失定量评价指标。马晓微等人也根据影响水土流失的因素建立了水土流失定量指标体系，确定以土壤抗冲性、降雨侵蚀力、地形起伏度等作为基于GIS的中国潜在水土流失评价的指标。虽然北京大学遥感与地理信息系统研究所研究建立了黄土高原水土流失监测指标体系，水利部水土保持监测中心建立的水土保持监测技术指标体系中也有一部分介绍了水土流失监测指标体系等，但上述研究大部分是关于水土流失评价指标体系的研究，研究区域是黄土高原等水土流失严重区域，缺乏有关水土流失监测指标体系特别是我国草地水土流失状况和监测指标体系的研究，因此有必要建立和完善草地生态、水土流失监测指标体系。1.3需求分析草地生态水土流失监测是按照预定计划，选用可比方法在时间或空间和一定区域范围内采用宏观或微观监测方法，对草地生态系统组合体类型、结构、功能、水土流失状况及其组成要素或指标，引进动态、连续、系统的测定和观察的过程，为草地生态保护和水土保持提供决策依据。鉴于目前我国草地生态环境恶化，草地水土流失严重和草地生态、水土流失监测指标体系缺乏研究的现状，为改善草地生态环境，加强草地水土保持建设，急需制定操作性强、能够涵盖生态与水土流失相结合的监测指标体系，统一规范、统一尺度各类草地生态、草地水土流失监测的技术要求。由此提出草地生态水土流失监测指标体系研究。2研究任务2.1研究内容与研究目标2.1.1研究内容（1）草地生态变化和水土流失状况与影响因素分析及驱动力研究针对内蒙古不同类型草地生态水土流失特征，重点从草地生态结构、生态功能、生态状况、草地典型区域水力侵蚀、风力侵蚀、风水交互侵蚀等方面分析探讨其生态变化和水土流失影响因素，并通过草地生态变化及水土流失驱动力研究，阐明草地生态和水土流失影响因子。（2）草地生态水土流失监测指标体系结构及体系表研究及指标条目释文研究草地生态水土流失适宜的单元指标类型，构建草地生态水土流失监测指标体系；并对草地生态水土流失监测指标进行编码、提出主要指标条目释文。2.1.2研究目标通过研究，建立宏观尺度上协调一致、系统、完整的草地生态水土流失监测指标体系，为草原生态水土流失及其防治动态监测提供理论方法，从而促进草原生态建设和水土保持不断拓展和深化。2.2典型区选择为使草地生态水土流失监测指标及其优先度更加符合实际，在内蒙古赤峰市克什克腾旗东部草甸草原、锡林郭勒盟正镶白旗和硕庙典型草原、包头市达茂旗希拉穆仁北部荒漠草原三种草地类型选择代表区，作为草地生态、水土流失因子状况监测、调查点，开展项目研究工作。3技术路线3.1总体思路遵循一般指标体系具有量化特征组合、便于实际操作以及承继和创新等原则，在分析总结内蒙古草原典型区域生态水土流失影响因素的基础上，以现有法律法规、技术指标和水土保持及管理等技术要求为依据，结合草地生态水土保持指标体系内涵，采用调研与监测、分析、计算相结合的方法，取得能够客观真实反映草地生态和水土流失动态变化及相关因素的定性、定量指标，初步构建具有科学性、可操作性的内蒙古草地生态水土流失监测指标体系，从而为草原生态水土保持建设服务。3.2技术方案3.2.1草地生态水土流失影响因素研究与分析（1）分析总结已有研究成果，结合实地调研，提出不同类型草地生态结构、功能、水土流失现状、存在的主要问题和影响因素，为筛选草地生态水土流失监测指标提供依据。（2）草地生态变化及水土流失主要驱动力分析。梳理现有研究成果和目前国内相关监测资料，结合实地调研和临时监测点的补充数据，采用层次分析法，分析确定草地生态变化和水土流失主要驱动力的影响因子。3.2.2草地生态水土流失监测指标体系的构建监测指标体系涉及草原生态、水土保持以及经济社会发展等内容，在分析不同草原典型区域生态水土流失影响因素的基础上，按照科学性、独特性、可操作性等基本原则和要求，依据不同草地类型和监测方式、方法（遥感监测、地面站点监测、调查），完成体系类型的选择和指标的筛选。本项目拟建体系结构分为四个层次（即指标类、指标亚类、指标组和指标）。指标类：根据草地生态水土流失监测的主要任务，从应用出发，将指标类划分为相互独立、内容完整的几大类，主要包括草地生态结构类、草地生态功能类、草地水土流失影响因素类、草地水土流失状况类等。指标亚类：指标亚类是指标类的补充和延伸，指标亚类表达了指标类的分异和亚指标的共同特性。本项目中拟根据指标的自然属性、生态功能等特性进行划分，如草地生态功能类可划分为生产力亚类、土地利用亚类等。指标组：指标组反映一个监测类群的同一属性，共同组成亚指标类。本项目中拟依据学科属性及与监测对象类群相联系的指标组合的共同一致性进行划分，如自然指标亚类可分为地貌、地质、气象、土壤、植被等指标组。指标：是指标体系的基本组成单元，包含定性指标和定量指标、主要指标和参考指标。本项目指标筛选拟在草地生态变化及水土流失主要驱动力分析的基础上，对国内外已有的且与草原生态系统、水土流失监测相关的监测指标，进行归纳整理、分类，借鉴国内外生态监测研究成果，结合区域实际生态、水土流失监测能力，力求筛选出与草地生态水土流失状况息息相关且能够全面系统地反映生态系统存在的主要问题及演变趋势的核心监测指标，作为草地生水土流失态监测的必用指标，一些次要指标可作为区域性监测指标。3.2.3为了使所筛选指标有更明确的认知，对所选指标进行适当诠释，重点阐明每个指标的基本概念、量纲单位、适用范围和条件以及采集方法、计算公式与相关指标关系等内容，以便顺利开展监测工作。3.3技术路线框图本项目总技术路线运行程序见技术路线图1-1。资料收集资料收集草地水土流失草地生态遥感资料驱动力因子选择敏感因子权重分析驱动力因子分析计算试验补测指标体系建立指标诠释成果报告编写项目验收鉴定图1-1项目技术路线图4项目合同指标完成情况（1）对草地生态水土流失影响因素进行详细调研分析，建立了能够全面反映草地生态及水土流失状况的草地生态水土流失监测指标体系；（2）完成了草地生态水土流失监测指标体系研究成果报告；（3）在学术会议论文集及期刊上发表论文6篇，其中已发表4篇，待刊2篇（见附件）。5项目经费使用情况项目核定科研经费155000.00元，项目总支出114625.50元，结余40374.50元。总支出费用中，科研业务费52752.50元，实验材料费29174.00元，项目组织实施费9340.00元，其它费用23359.00元。详见经费执行情况表。第二章内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析第二章内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析第二章内蒙古草地生态变化水土流失状况及影响因素分析内蒙古草地位于我国北疆，地处欧亚大陆腹地，东起大兴安岭，西至居延海畔，是欧亚大陆草原的重要组成部分，草地总面积8666.7万hm2，占全国草地总面积21.7%，位居全国首位，其中可利用草场面积6800万hm2，约占内蒙古总土地面积的60%。广袤的草原，丰富的自然资源，不仅是草地畜牧业赖以生存和发展的物质基础，同时对西北、华北、东北乃至我国生态环境起到了绿色保护屏障作用。1．内蒙古草地类型区划影响草地理理分布和类型的因素很多，但最重要的是热量和水分条件。内蒙古自治区草地面积广阔，位于北纬37°24′～53°23′，东经97°12′～126°04′，自然条件复杂，草地类型多样。大体上东经118°以东的地区，年降水量多在350—500mm之间，118°以西地区(尤其阴山北麓)年降水量只有150—350mm，并且随经度愈向西移愈少，最西部甚至不足50mm；相反，蒸发量则从东向西剧增，东西部相差5—10倍以上或更多。因此，从东到西大气湿润度明显下降。水热条件大体沿经纬度由东北－西南呈带状变化，这种变化是构成内蒙古温性草甸草原类、温性典型草原类、温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠类五大类水平地带性草地分布的基本格局。其分布界限基本上与气候的湿润系数等值线相吻合。此外全区还分布有低平地草甸、山地草甸、沼泽草地、盐土荒漠等非地性分布的隐域性草地，其中以低平地草甸类显著。内蒙古草原不仅是重要的畜牧业生产基地，而且是重要的生态屏障。从总体情况看，草地生态系统的物种多样性，食物网的结构较复杂，光能的利用率低，仅为0.1～1.4%左右，一些荒漠草原尚不及0.1%。草地初级生产力较低，初级生产量通过食物链转入草食动物和肉食动物各营养级之间的转化效率仅为1～20%。2．典型区域草地生态系统特点内蒙古草原由东部的草甸草原到西部的荒漠，生态系统类型分化明显，草地植物种类成分越来越趋于贫乏，植物群落结构越来越简单，产草量构成中，草本植物比重逐步减小，灌木、半灌木比重增加。水热等气候条件逐渐由半干旱、半湿润区到干旱区和极干早区。本项目以草甸、典型、荒漠三种类型草原的代表性区域为研究对象和范围。2.1草甸草原生态系统草甸草原生态系统是构成内蒙古草地的一个主要类型，总面积862万hm2，可利用面积760万hm2，占内蒙古草地总面积的10.9％。主要分布于大兴安岭岭西呼伦贝尔高平原东部和锡林郭勒高平原东端。表2-1温性草甸草原类草地面积统计表（单位：hm2）片名草地面积占该片草地面积%可利用草地面积占该片可利用草地面积%数量%数量%松嫩260138524.564.7222008823.765.1呼伦贝尔10946210.315.310265391115.7科尔沁357346933.615.7316106833.830.5锡林郭勒229803721.611.8202539321.811.5该类草地自然条件优越，河流密布，地下水位较高，年均降雨量在350～540mm以上，湿润系数处在06—1.0之间，为温带半湿润气候，比较湿润、寒冷。≥5℃积温1900-2200℃，≥10℃草甸草原生态系统由多年生中旱生、广幅旱生草本植物（以丛生禾草、根茎禾草为主）的建群种组成。野生牧草资源比较丰富，约有220种饲用植物，占全区饲用植物总数的28.17％。植物种饱和度较高，每平方米内植物种都在20种以上，多者达30-40种。群落盖度50％以上，高度35～55cm。组成草地类型的主要优势植物有贝加尔针茅、羊草、中华隐子草、多叶隐子草、线叶菊、万年蒿、脚苔草、地榆、裂叶蒿等。草甸草原生产力较高，产量的年变率也比较小。平均亩产116.9kg干草，最高达220kg，其中可利用产量78.42.2典型草原生态系统典型草原生态系统是内蒙古天然草地的主体生态系统类型，是欧亚大陆草原区的重要组成部分。内蒙古的典型草原总面积2770万hm2，可利用面积2420万hm2，分别占全区天然草地总面积和可利用面积的35.12％，锡林郭勒高平原构成该类草地分布的中心。表2-2典型草原亚类颁布面积统计表（单位：hm2）片名草地面积可利用草地面积数量%数量%松嫩3222121.92643931.7呼伦贝尔400592323.5369039923.5科尔沁289406016.9247146916锡林郭勒893272252.3330946453.5乌兰察布8693605.17801345.1半干旱是发育形成温性典型草原的特定气候因素。该类草地分布区域内年平均气温-2-8℃，≥10℃的活动积温为1800-3200℃，无霜期80-150天，年降水量250-450mm典型草原的建群层片主要由旱生多年生丛生禾草、根茎禾草及旱生半灌木、旱生灌木构成。其中旱生多年生丛生禾草为建群层片的草地、根茎禾草为建群层片的草地，分别占该类草地总面积的27.9%和17.7％。此外，榆树疏林草地占该类草地总面积的2.1％，杂类草地占2.5％。典型草原植物种类丰富多样，其中饲用植物258种，禾本科53种，其次是菊科36种，豆科有28种。由于此生态系统类型跨越区域较大，地区间的植物组成和草群结构都有很大差异，一般草群盖度20-40％，草本层高10-35cm，一平方米内植物种的饱和度8-15种，多者20种以上；草地产量的变异系数一般为20-40％。2.3荒漠草原生态系统荒漠草原是由旱生多年生丛生小禾草和旱生小半灌木为建群种的草地。处于草原向荒漠的过渡地带，是草原植被中最旱生的一种生态系统类型。荒漠草原生态系统总面积为842万hm2，可利用面积766万hm2，分别占内蒙古草地总面积和可利用面积的10.7％和12.1％。荒漠草原主要分布在阴山山脉以北的内蒙古高原中部偏西地区，包括高平原、山地、沙地三个地貌单元。以乌兰察布高原和鄂尔多斯高原为主体，占该类草地总面积的80.85％。荒漠草原在气候上具有更强烈的大陆性特点。属于欧亚内陆干旱地区的范畴，生境条件极为严酷，常年受蒙古高压气团所控制，海洋季风的影响不强。水热组合的总特点表现为由东北向西南，热量有所增高，湿润度明显下降。荒漠草原生态系统的植物区系组成中戈壁蒙古荒漠草原种和亚洲中部荒漠草原种占主导地位。建群种分别由石生针茅、戈壁针茅、短花针茅以及沙生针茅等旱生小禾草组成。其中石生针茅建群的草地分布较广，面积较大，占荒漠草原总面积的44.83％。受生境条件的制约，荒漠草原结构简单、层次分明。旱生丛生禾草和小半灌木成为主要层片，多年生杂类草数量少，发育差。据调查统计，荒漠草原地带饲用植物有137种，在一平方米内有10-15种植物，而在鄂尔多斯高原一平方米内仅有2-7种植物。植物群落高度一般为10-20cm，低者只有5-8cm，群落盖度为10-30％。荒漠草原草地生产力的特点是产草量低且不稳定。秋季平均最高月亩产干草32.95kg，产草量最高峰在秋季（8-9月份），夏季约为85％，冬季约为60％，春季约为35％。产草量年变化较大，年度间的动态为45-100％3草地生态及水土流失现状内蒙古草地大部处于半干旱、干旱和极端干旱或高寒地带，天然降雨少，且分布不均，植被稀疏，生态脆弱，在气候等因素和人为双重不利因素作用下，极易引起草地退化、水土流失。3.1土地荒漠化严重，草地退化加剧“十五”期间，通过卫星遥感和地面监测结果显示，内蒙古草地退化、沙化、盐债化面积共4679万hm2，占全区草原面积的62.38%，占可利用草原面积的75%，其中，退化草原占全区草原面积的45.66%、沙化草原占11.78%、盐债化草原占5%。全区草原“三化”强度以轻度和中度为主，分别占全区草原“三化”面积的6.35%和40.83%，重度占12.82%。退化最严重的是荒漠草原、草原化荒漠、退化面积达90%以上；次之是典型草原退化面积达50%以上。草地退化诊断指标体系见表2-3。表2-3内蒙古草原退化诊断指标体系退化指标（%）Ⅰ轻度退化Ⅱ中度退化Ⅲ强度退化Ⅳ严重退化植物群落产草量下降率10～2536～6061～80>80优势植物种群衰减率15～031～5051～75>75优质草种群产量下降率30～4546～7071～90>90可食植物产量下降率10～2526～4041～60>60退化演替指示植物增长率10～2021～4546～65>65株丛高度下降（矮化）率20～3031～5051～70>70植物群落盖度下降率20～3031～4546～60>60轻质土壤侵蚀程度10～2021～3031～40>40中、重质土壤容重、硬度增高5～1011～1516～20>20可恢复年限2～55～1010～15>153.2植被高度总体不高,草质和功能下降内蒙古草场广阔，但主要是干旱、半干旱的稀疏草场，质量较好的草旬草场和草原草场较少，由于草场不同程度的退化，第一生产力明显减少，据《内蒙古自治区生态建设水资源保障规划》提供的资料，草原产草量较20世纪80年代减少30—50%。牧草高度盖度，草产下降，可食优良牧羊植物种类大幅度减少，毒草、杂草和有害植物明显增多，草原植物群落呈逆向更替草原，草质和功能严重下降。3.3草地资源过渡利用，草畜矛盾十分突出内蒙古草地生态环境十分脆弱，生态容量有限。由于人口增加，加大对牲畜数量的需求，超载过牧，超载率达49%，以及不合理的畜牧业生产经营方式，引发大量草地资源的消耗，甚至出现掠夺式利用。草地资源的过渡利用加之滥垦、滥牧、滥采、滥开矿等全方位不当开发，使本来脆弱的草地生态环境发生变化，加剧了草地沙化、退化和水土流失。1949—2003年，牧业区人口增加3.18倍，牲畜增加了2.96倍，草原面积却不断减少，每头牲畜占有草地面积较减少了66.67%，人均占有草地面积减少了68.63%。草地生态容量降低，草畜矛盾加剧。3.4干旱风沙等自然灾害频繁，加剧草原生态环境恶化草原生态环境变化，旱灾、雪灾、虫害等自然灾害，特别是浮尘、扬沙、沙尘暴等自然灾害的频繁发生，不仅使畜牧业生产受到毁灭性打击，严重威胁牧民生活条件，同时引起草地生态环境的不断恶化。3.5草地生态环境恶化，水土流失加剧据统计内蒙古草原水土流失面积约93.42万km2，其中风力侵蚀面积13.64万km2，占水土流失面积的14.6%；水力侵蚀面积27.17万km2，占水土流失面积的23.6%；冻融侵蚀面积约占全区总面积11.8％。此外还有水蚀、风蚀相互作用区以及盐碱化草原区，几乎近一半的草原面积发生土壤侵蚀现象。风蚀地区：主要集中在内陆河流域，且分布有大量的沙漠、戈壁，在Ⅱ级以上风力侵蚀的面积中以阿拉善盟、锡林郭勒盟、呼伦贝尔盟和鄂尔多斯市面积最大。水力侵蚀：集中分布在大兴安岭东南坡低山丘陵区、燕山北坡低山丘陵地区、阴山山脉以南的中低山区和黄土丘陵区。风水复合侵蚀：主要分布在阴山山南、燕山山北及鄂尔多斯高原东部，西辽河覆沙平原和河套平原北部等地，这些区域为林农牧交错地带。冻融侵蚀：主要分布在北大兴安岭北段的中低山、台地区。微地形3.6典型区域生态变化及水土流失状况微地形3.6.1草甸草原生态条件优越，种类组成丰富，植物群落结构稳定，但是，近些年来由于畜牧业经济的快速发展，草地资源开发利用过渡，草旬草原不仅退化严重，而且不同程度加剧了水蚀、风蚀等水土流失。其中，水力侵蚀主要发生在小兴安岭山前冲积洪积台地的波状起伏区域，面蚀流失的表土厚度0.5～1.0cm，土壤侵蚀模数800t/km2～1500t/km2·a。3.6.2典型草原由于冬季漫长寒冷、夏季炎热少雨、春秋季节风大沙多的气候特点以及超载放牧等，超过了天然草地的生态容量和生态系统的自我调节能力，草地退化，风力、水力侵蚀加剧，风力侵蚀是典型草原区主要的土壤侵蚀类型，局部存在风水复合侵蚀，典型草原水土流失面积1733万hm2,占总面积的68.84%,尤其是近几年沙尘暴频发,草地生态环境更加恶化。，以锡林郭勒草原为例，轻度以上水土流失面积达17.23万hm2，其中风蚀面积占水土流失总面积的97%,水蚀面积占总面积3%，土壤侵蚀模数1500t/km2～4000t/km2·a。。3.6.3荒漠草原处于草原向荒漠的过渡地带，属于较脆弱的生态系统，自然条件差。由于受水、热风等气候因素影响大，在超载过牧的生产方式下，造成草场大面积的沙化和砾石化。荒漠草原生态系统也是受风蚀影响最严重的类型之一，希拉穆仁草原退化、沙化面积已占该区划场总面积的86%，其中，因强度沙漠化已失去生产力的面积占32%，土壤侵蚀模数每年为3000t/km2～12000t/km2。4.草原生态变化水土流失影响因素分析近半个世纪以来，内蒙古草地生态环境虽历经整治建设，局部地区确有改善，但总体仍有恶化趋势。生态环境变化、水土流失加剧是许多因素相互作用的结果：气候干旱化倾向是草地生态变化发生水土流失的重要背景条件；人口增长、生产方式落后以及人类不合理的开发利用草地资源和过度的经济活动对草地资源的破坏，是引起草地生态环境变化、水土流失的外在动因。4.1自然因素4.1.1水热条件及气象因素对草地生态水土流失的影响在气候因素中，水热条件对草原植被生长及生态环境良性循环起着重要作用。当降水较多，土壤水分充足，空气湿度增大，温度等气象因素满足草原动植物生长需求，则草原生态环境向良性循环，反之草场退化，生物量降低。从水土流失方面考虑，降雨产生的径流是草地发生土壤侵蚀的动力。降雨特性包括降雨量，降雨强度、雨型等。降雨量和降雨强度是判定降雨功能作用的重要指标。除此之外常规气象条件如气温、湿度，风速、风向、日照时数等也是影响草地生态变化和水土流失的重要因素。水热条件与草地生物量关系见表2-4、表2-5。表2-4生物量与降水量月动态变化(g/㎡,mm)草地类型项目四月五月六月七月八月九月十月草甸草原贝加尔针茅、羊草、杂类草产草量降水量产草量降水量2102.659.375.257.2245.9138.4210.938.8281.375.4292143.2250.354.3264.136.4200.714174.229.4典型草原大针茅、羊草、杂类草产草量降水量产草量降水量75.37972.564101.6176.3137103.589.2232.5170.2149.255181.460.1196.823.7180.221.9114.16.8荒漠草原小针茅、冷蒿、杂类草产草量降水量产草量降水量9.210.3619.2320.610.954.138.734.4118.717.420.532.586.349.424.730.819.3121.811.410.944.86.21520.816.6表2-5内蒙古主要草地地上生物量年动态变化(g/㎡,mm)草地类型1984198519861987198819891990均值X标准差S变异系数CV%波动幅度%草甸草原贝加尔针茅草原1747.62028.11983.216052350.12200.72437.52050.6305.214.965.8—100羊草草原22502397.32335.82307.52184.32607.23328.92487.3394.615.965.6—100典型草原线叶菊草原2245.71932.31924.91821.22185.92607.42805.42217.5370.516.764.9—100大针茅草原1470.21539.21452.11339.91845.31006.81720.71482270.618.354.6—100荒漠草原羊草草原1873.615991581.21026.52247.31602.11497.21632.4371.122.745.7—100克氏针茅草原975.1943.6949.5816.31470.4760.71419.21047.8282.42751.7—100本氏针茅草原328.7307.8363.2304.6678.1379.6589.4421.6149.735.544.9—100石生针茅草原475.5691.6342.1484.7558.1315.2609.3496.6136.527.545.6—100短花针茅草原882.2685.5459484.6852.2408.2628.6207.33346.3—100沙生针茅草原379.8465.2352.7672.1316.9648.3472.5153.632.547.2--100戈壁针茅草原193.7519.2417.7580.7427.817039.733.4--1004.1.2随着全球变暖趋势的加剧，近50年尤其是20世纪90年代以来极端天气、气候事件的增多，导致暴雨洪涝、干旱、雪灾、大风、沙尘暴、冰雹等气象灾害分布广、频度高、成灾率高，其中90年代发生的重大气象灾害是50年代的4倍，以及病虫害等次生灾害的发生，对草地生态环境变化和水土流失起到重要作用。干旱特别是春夏连旱，其持续时间长、强度大、破坏力也最大，加剧草场退化和草原沙漠化进程。大风、风沙是水土流失的主要动力。由于在蒙古高压中心的东南缘，内蒙古多数地区盛行西北风，绝大部分地区的年平均风速都在3m/s，不少地区还超过5m/s，同时大风季节都发生在植被覆盖度最低时，从而加剧了草原水土流失的危害和草原沙漠化进程，造成土壤侵蚀，严重破坏脆弱的草原生态系统。4.1.生物因素如鼠害与毒杂草，常伴随着草地退化出现。危害程度在加剧，已成为草地退化中主要影响因素。据锡林郭勒盟正镶白旗黑沙图地区实地调查，草原退化前毒杂草仅占全部草量的19%～31%，退化后增加到30%～50%，优质草则由33%～51%下降到4%。4.1.地貌是影响土壤侵蚀和草原生态的重要下垫面因素。地貌的形态特征可以视为各种形状和坡度的斜面在空间上的组合。正是由于坡度、坡长和坡向的交互作用，使得坡面侵蚀规律十分复杂。坡度是地貌形态牲的主要要素，坡长是决定坡面能量沿程变化，影响坡面径流与水流产沙过程的重要地貌因素之一。坡向影响土壤侵蚀，由于坡向的不同，坡面上接受的热量、水分不相同，在降雨过程中，不同坡向所承受的降雨量及雨滴终点速度也存在差异。内蒙古草原山丘相对高度不大，10º--25º的坡度占有很大比例，由于地形的影响，土壤使侵蚀有明显的地带性分布，水蚀主要集中在低山、丘陵陡坡地区。而风蚀普遍存在，重点发生在平原地区及山脊丘柄和迎坡。4.1.地面组成物质包括土壤和成土母质。土壤是侵蚀过程作用的对象，可蚀性是地面物质对降雨径流侵蚀代作用影响的体现，是土壤遭受侵蚀的敏感程度的反映，与多种粒度、结构、孔隙度、有机质含量、土壤水分含量和团粒结构等有关。地面物质的抗蚀性与粒度组成、颗粒的胶结程度、结构及其遇水后的变化特点，与有机质含量、根系含量、土壤水分含量、土地利用方式等多种因素有关。内蒙古草原地区的土壤是在干旱、半干旱气候条件下形成的地带性土壤，多为栗钙土、黑钙土、黑垆土和砂土，这些土壤质地疏松，内聚力小，抗蚀能力低，遭到强度较大的风和雨的侵蚀，极易造成水土流失和草原沙化、退化。4.1.植被是抑制侵蚀的主要自然因子。植被的防蚀效能包括植物枝叶对降雨侵蚀力的削弱和调节径流、缓和洪水过程，降低径流冲恻力，以及植物根系固结土壤，改良土壤理化性质，提高土壤抗蚀力等综合作用。植被的截留作用可以拦截雨滴，截留能力受植被种类、郁闭度等因素影响，除此之外还有降雨量、降雨强度、气温、风、降雨雨滴直径以及植被本身干燥程度有关。植被还对径流冲刷力有重要影响，同时植被通过对土壤物理化学性质的改善，改变了土壤抗蚀力和渗透性，从而间接的改变了侵蚀作用。因此，植被可以对降雨产生阻滞作用和固土作用，也可以消减风力，降低风速，保护地表，调节气候，植被盖度是控制草原生态和水土流失的重要因素。4.2人为因素4.2.1不合理的畜牧业生产管理模式及超载放牧。据资料显示，北方草原100%超载放牧，超载率50%以上，过度放牧影响牧草的正常生长发育，使牧草的产量和质量下降，草地初级生产固定的碳素的降低，诱导植物群落组成、结构以及生物多样性都相应发生改变，促使草原生态恶化、水土流失发生。4.2.2放牧强度在放牧过程中家畜不仅对草地有采食作用，而且还对草地具有践踏作用。放牧强度低，家畜数量相对较少，畜蹄的践踏具有疏松草地土壤，增加土壤表层的孔隙度，从而增强土壤的透水透气能力。放牧强度大，家畜的践踏作用就会越来越强，土壤随之变得越来越紧实，土壤机械组成也会发生相应的变化。根据资料统计，我国北方草原放牧强度大，超过适宜放牧强度50%以上，不仅使草地生态发生变化，同进引起草地水土流失。4.2.3不合理经济活动不合理的土地利用，盲目开垦、开矿、探矿、采石、挖沙、无节制无计划的打草、搂草、滥挖发菜等活动，以及各种车辆的任意行驶引起的对草场植被和土壤结构严重的破坏。不仅破坏了天然草地的生态系统结构和功能，植物根系和土壤结构而且使草原抗风蚀水蚀能力降低，造成土壤被侵蚀，引发水土流失。4.2.4水资源不合理利用引发生态失调大部草原区域降雨量少，蒸发量大，水资源总体贫乏，特别是位于内阱干旱区草原面积大，草地广阔，但缺水现象十分严重，同时地下水起采现象严重，地下水位下降，加速草地蒸漠化和气候干旱化趋势也引发新的草地水土流失现象。5初选影响因子与补充监测5.1初选影响因子根据草地生态变化水土流失自然因素和人为因素综合分析，参照草原生态环境和水土流失影响因素研究已取得的成果和相关技术标准，结合本项研究典型区的草原生态水土流失现状，以及经专家赋分评估，初步选择内蒙古不同类型草地水土流失及生态变化的影响因子共10大类，122个。其中气象因素类有18个因子。地貌类有8个因子，土壤类有23个因子，植被类有19个因子，水蚀因素类有16个因子，风蚀及人为因素类各有10个因子，动物微生物、景观生态、自然灾害类各有6个因子。各类影响因子详见表2-6。5.2补充监测对初选影响因子经专家打分评估，赋分差异较大的影响因子有：地貌因子类中的坡向；气象因子类中的气温、湿度、蒸发量、CO2浓度；土壤因子类中的含水量、有机质含量、颗粒组成、土壤粘聚力；植被因子类中的蒸腾强度、土壤种子库；人为因子类中的地下水利用。为了进一步确定这些影响因子，对草地生态变化和水土流失的影响程度，本项研究针对上述影响因子，在继续收集补充有关资料的基础上，并进行野外实地试验监测或调查。5.2.1监测地点为使草地生态水土流失监测指标更加符合实际，选择内蒙古赤峰市克特克腾旗东部草甸草原、锡林郭勒盟正镶白旗和硕庙典型草原、包头市达茂旗希拉穆仁北部荒漠草原三种类型草地为代表区。5.2.2监测结果坡向：在上述不同草地类型，利用风蚀桥法对不同坡向部位监测风力侵蚀、调查水力侵蚀及草地植被生长状况，得出草地常年风向的迎风坡风蚀深为背风坡的1.32倍，坡向对草地风力侵蚀有一定影响，对水力侵蚀及生态变化影响不大。气温、空气湿度、CO2浓度：通过对不同类型区的测定及多年资料收集分析，气温高低受地理位置及生态系统小气候的影响较大，对草地水土流失无直接影响。空气湿度、CO2浓度与草地生态系统小气候之间关系较大，植被盖度为80%的地区空气湿度是植被盖度30%地区的近1.7倍，但对草地水土流失影响微弱，通过试验难以找到直接关系。蒸发量：利用蒸发皿试验测试，蒸发量、土层疏松，表层含水量低的地区，较容易引起风蚀，蒸发量对风蚀有一定影响。含水量：利用积沙仪对荒漠草地4个样点监测风蚀积沙量，测定相应表层土壤含水量，见图2-1。分析数据发现含水量对草地风蚀影响较大，土壤风蚀量与含水量之间存在负幂函数关系，草地土壤表层含水量超过9%几乎不发生风蚀。土壤含水量对水蚀的影响微弱。图2-1土壤水分与土壤抗风蚀能力的关系有机质含量：在希拉穆仁荒漠草地对土壤取样，通过分析土壤有机质含量、粒度组成以及土壤风蚀相对强弱指数（表2-7），发现土壤有机质含量对草地水土流失直接影响程度微弱，但是草地施入有机肥增加土壤的有机质含量，进而改善土壤物理性状，可以增加土壤抗蚀性。通过调查发现土壤有机质含量高，相应草地植被长势良好，可见与草地生态系统有较大关系。土壤粒度组成直接影响土壤风蚀相对强弱指数大小，可见对风蚀有较大影响。表2-7土壤有机质、粒度组成与土壤风蚀相对强弱指数采样地点粒度组成占%有机质含量（%）土壤风蚀相对强弱指数0.25～3mm0.01～0.1mm140.2931.23464.39965632.636481228.9011.07282.95654526.939784328.43141.34622.75032621.102429422.97361.32747.15587917.307217土壤粘聚力：利用三头剪切仪测定土壤抗剪强度，得出土壤粘聚力大，不易造成水土流失，但土壤粘聚力大对草地植被生长存在一定的反作用。蒸腾强度、土壤种子库：收集资料分析，得出二者对草地水土流失的直接影响微弱，对草地生态影响较大。地下水利用：通过对井水深度观测及多年资料分析，地下水利用情况影响草地生态系统及草地小气候，间接影响草地水土流失，直接影响性弱。6小结6.1典型草原区域生态特点内蒙古草原地域辽阔，有草甸草原、典型草原、荒漠草原、湿性荒漠化草原和温性荒漠等五大类，生态系统类型分化明显。草甸草原生态系统处于森林向草原的过渡地带，该类草原土质良好，植物种类丰富，群落高度35～55cm，盖度50%以上，地上生物量较高，是内蒙古重要的天然草场和放牧地，典型草原生态系统是内蒙古草原的主体类型，由大针茅、克氏针茅、糙隐子草等丛生禾草建群组成的草地类型是典型草原的主体，典型草原群落结构简单，群落高度15～35cm，盖度20～40%。荒漠草原生态系统处于草原向荒漠的过渡地带。由于受水、热风等气候因素影响大，属于较脆弱的生态系统，荒漠草原植物群落高度8～12cm，盖度10～30%，生产力较低。6.2草原生态及水土流失现状由于自然条件及人类活动的干预使内蒙古草原荒漠化和水土流失现象严重。90%草原发生退化和水土流失，轻、中、重度分别为6.4%、40.8%、12.8%。严重影响草原畜牧业发展和草原生态环境保护。6.3影响草地生态水土流失的主要因素主要有自然因素包括地形地貌、地面物质、气象条件、生物结构等，人为因素包括草场过度放牧、严重超载、对资源的不合理利用以及经济活动等因素。经现有科技成果和资料筛选和试验实测等技术手段以及专家评估等初选影响草地水土流失的主要因子有10类共122个。其中气象因子类有18指标，地形地貌类有8个指数，土壤类有23个指标，植被因子类有19个指标，水蚀因子类有16个指标，风蚀及人为因子类各有10个指标，动物微生物、景观生态、自然灾害因子类各有6个指标。表2-6草地生态变化及水土流失影响因子初选表因子分类影响因子地貌因子类气象因子类土壤因子类植被因子类水蚀因子类风蚀因子类人为因子类动物微生物类景观生态类自然灾害类1地貌类型气候类型土壤类型植被类型侵蚀性降雨起沙风速人口密度种类斑块数量干旱2经纬度气温土壤质地组成物候特征降雨量风沙频度放牧强度种群数量斑块结构火灾3海拔高度湿度有效土层厚度指示植物降雨强度沙尘暴次数牲畜践踏分布斑块大小霜冻4坡度风向剖面结构指示群落雨滴大小降尘量旅游践踏密度斑块形状冰雹5坡向风速含水量种群密度雨滴速度输沙率车轮碾压季节动态变化生态交错带结构鼠害6坡位大风日土水势覆盖度径流量风蚀深工程破坏热值生态交错带功能虫害7微地形年降雨量养分含量高度径流深大气浑浊度外来物种侵入8地面特征线次降雨量有效态含量多度径流速度土壤粘聚力污染物扩散9暴雨频率PH值生物量侵蚀量土壤坚实度面源污染10蒸发量交换性酸组成生长量土壤导水率抗风蚀颗粒地下水利用11无霜期交换性盐组成凋落物量土壤粘聚力12积温离子交换量蒸腾强度土壤抗冲性13地温梯度有机质含量分解率土壤抗蚀性14气候干燥指数颗粒组成热量单位面积溶蚀量15日照时数团粒结构组成光能溶质含量16净辐射强度容重水分收支溶蚀速率17总辐射强度孔隙度土壤种子库18CO2浓度透水率呼吸强度19饱和水量光合作用强度20凋萎水量21热容量22导热率23热扩散率第三章草地生态变化水土流失驱动力分析与计算PAGE第三章草地生态变化水土流失驱动力分析与计算1.驱动力概念与驱动力分析1.1驱动力根据草地生态变化水土流失成因和影响因素分析，按照《防治沙漠化公约》解释，自然因素和人为因素的综合影响，自然因素是草地生态变化的内在条件和运营动力，人为因素是人类活动形成外界运营动力。在一种或多种因素引起的运营力作用下，造成干旱、半干旱、亚湿润干旱区的草原、牧场自然植物的生物生产力或经济生产力以及生物多样性下降或丧失，称为草原生态变化水土流失的驱动力。1.2驱动力因子1.2.1自然因素主要有气候条件，地形地貌、现代构造运动、地面组成物质、水蚀、风蚀以及植被等因素。1.2.2人为因素：主要指人类不合理的草地开发、利用和经济活动对草地生态、水土流失等侵蚀的促进作用。1.3驱动力分析在已有影响因素资料的基础上，对影响草地生态变化水土流失的若干影响因子，进行定量分析对比，衡量各指标层和不同领域对目标层的重要程度的大小，计算各项指标权重，以期确定影响草地生态变化水土流失的主导因子，从而为草地生态水土流失监测指标体系的建立以及区域草地生态治理和防治水土流失提供科学依据。2.驱动力分析的主要内容和研究方法2.1筛选草地生态水土流失监测敏感因子通过收集资料及野外实地监测调查，对初步确定的内蒙古不同类型草地生态及水土流失的相关影响因子，进行专家咨询，依据专家评估结果，结合草地生态水土流失现状，筛选敏感影响因子。有关选择咨询专家条件、咨询评估程序和方法以及评估赋分表见附件。2.2草地生态变化水土流失主要驱动力权重分析2.2.1驱动力分析方法确定驱动力分析主要方法有专家评估法、层次分析法、主成分分析法、聚类分析法等。本项目涉及的监测因子多，影响因素极其复杂，拟应用层次分析法，分析计算草地生态水土流失驱动力各项指标权重。2.2.2层次分析法基本理论层次分析法（AnalyticHierarchyProcess,简称AHP）是对一些较为复杂、较为模糊的问题做出决策的简易方法，它是基于系统论中的系统层次性原理建立起来的，并遵循认识事物的规律有意识地将复杂问题，分解若干有序的、条理化的层次，在比原问题简单的层次上，逐步分析比较，把人的主观判断用数量的形式表达和处理，是一种定量和定性分析结合的评估方法，特别适用于那些难于完全定量分析的问题。其基本思路是：首先，把要解决的问题分层系列化，即根据问题的性质和要达到的目标，将问题分解为不同的组成因素，按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合，形成一个递阶的、有序的层次结构模型。然后，对模型中每一层次因素的相对重要性，依据人们对客观现实的判断给予定量表示，再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权值。最后，通过综合计算各层因素相对重要性的权值，得到最低层（指标层）相对于最高层（目标层）的相对重要性次序的组合权值，以此作为评价和选择指标的依据。草地生态水土流失监测指标影响因子，有一些可以量化，有一些难以量化，但仍很重要，采用层次分析的方法可使问题明朗、答案清晰。层次分析法分析计算过程中对判断矩阵的每个向量赋值尤其关键，赋值的准确性直接影响结果的准确性。因此本项目驱动力分析方法采用专家评估法与层次分析法相结合，对监测指标影响因子进行分析计算，揭示每个影响因子的权重，为编制监测指标体系提供主要依据。2.2.3驱动力分析程序应用AHP法分析问题大体要经过：建立层次结构模型；构造判断矩阵；层次单排序、层次总排序及一致性检验等。本项研究遵循AHP法的基本步骤提出草原生态水土流失驱动力分析程序：（1）建立层次结构模型。根据草地生态水土流失影响因素，遵循突出主要指标、综合性、科学性、可行性，可操作性等原则，在对文献和数据的综合分析的基础上，将所包含的因素划分为不同层次，选择与草地生态水土流失监测指标体系（目标层）有直接影响关系的地貌、气象、植被、土壤、风蚀、水蚀、动物微生物、人为因子、景观生态、自然灾害等10类因素作为准则层，选择与目标层关系密切的若干项因素作为方案层，用框图形式说明层次的递阶结构与因素的从属关系。（2）构造判断矩阵（A）：判断矩阵是指用来分析第K+1层问题对与其对应的第k层问题相对重要性而建立的矩阵表达式。判断矩阵自上而下进行，首先分析第二层（B）中各因素相对A而言的相对重要性，构成A-B判断矩阵，该矩阵是相反矩阵，矩阵元素应满足：，。（式中：表示与比较，对A而言的相对重要性权值）。判断矩阵元素的值反映了们对各因素相对重要性的认识，结合专家咨询评估的赋分值采用1-9及其倒数的标度方法构造判断矩阵。判断矩阵标度及其含义见表3-1。表3-1判断矩阵标度及其含义标度含义1表示两个因素相比，具有同样的重要性。3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要。5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要。7表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要。9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要。2，46，8上述两相邻判断的中值。倒数因素i与j比较得判断bij,则因素j与i比较的判断bji=1/bij。（3）层次单排序及其一致性检验。判断矩阵A的特征根的解W，计算出各层权重，经规一化后即为同一层次相应因素对于上一