T/HXCY 012-2019 高寒草地适宜载畜量遥感监测技术规范

3　术语与定义
以下列术语和定义适应于本标准。
3.1羊单位 sheep unit
标准羊单位为1只体重45kg、日消耗1.8 kg标准草地干草的成年绵羊，或与此相当的其他家畜，简称羊单位（SU）。
3.2 载畜量 carrying capacity
一定的草地面积，在一定的利用时间内，所承载饲养家畜的头数。载畜量可区分为理论载畜量、适宜载畜量和实际载畜量。载畜量可以用家畜单位、时间单位和草地面积单位三种方式表示。本技术规范单位采用SU/( hm2·yr)。
3.3 理论载畜量 theoretical carrying capacity
一定的草地面积，在一定利用时段内，通过放牧（或割草）满足家畜正常生长、繁殖、生产的需要，并可以维持草地可持续生产的前提下，所能承载的标准家畜数量。本标准规定的理论载畜量是多年监测的年载畜量的平均值。年载畜量可以通过动态监测草地生长季（5-10月）各月可食牧草产量的月平均值确定。
3.4 适宜载畜量 proper carrying capacity
适宜载畜量介于载畜量下限（即传统意义上的理论载畜量）和最大载畜量（载畜量上限）之间。载畜量上限可以通过遥感动态监测草地生长季（5-10月）各月可食牧草产量的月最大值确定。
3.5 实际载畜量 standing carrying capacity
一定面积的草地，在一定的利用时间段内，实际承养的标准家畜头数。本技术规范采用实际载畜量的单位为SU/( hm2·yr)。
3.6 可食牧草产量 edible forage yield
单位面积的草地，在一定的利用时间段内，家畜可食用牧草(含饲用灌木和饲用乔木之嫩枝叶)地上生物量的总和。年平均可食草产量可通过遥感动态监测草地生长季（5-10月）各月可食牧草产量的月最大值或平均值确定。
3.7 家畜日食量 daily intake for livestock
维持家畜的正常生长、发育、繁殖及正常生产畜产品，每头家畜每天所需摄取的饲草量。
3.8 草地地上生物量 above-ground biomass of grassland
一定时间段内，单位面积草地地上植被的生物量总和。本技术规范单位采用g /m2或kg/hm2。
3.9 草地可食牧草系数 edible forage coefficient
一定时间段内，单位面积草地可食牧草(含饲用灌木和饲用乔木之嫩枝叶)地上生物量与草地植被的总生物量的比值。
4　高寒草地遥感监测技术体系
4.1 高寒草地地上生物量测定
地上生物量数据通过地面监测与遥感监测相结合的方法获得。
地面监测：每月中旬（5月-10月），通过对不同类型高寒草地进行定位监测，获取地上生物总量、可食用牧草总量等数据，测定具体方法按 NY/T 2998-2016《草地资源调查技术规程》中所列方法执行。
遥感监测：按照不同草地类型，从遥感影像中提取适用的植被指数，利用植被指数与地上生物量之间的关系建立估测模型，从而估算草地产草量。监测具体方法按DB63/T 1564-2017《高寒草地遥感监测评估方法》中所列方法执行。
4.2 高寒草地地上生物量遥感监测模型构建
4.2.1 草地地上生物量遥感监测模型
利用多年（如近3年）高寒草地地面观测资料及相应的遥感数据（如MODIS植被指数），建立高寒草地植被生物量干重遥感监测统计模型：
y = f（x） （1）
式（1）中， x是月最大遥感植被指数数值（如MODIS植被指数NDVI、 EVI等），f（x）为遥感植被指数的线性、对数、乘幂等模型中精度最高的一种统计模型，y为草地植被地上生物量干重，单位为kg/hm2。
4.2.2 常用遥感植被指数
（1） 比值植被指数（Ratio Vegetation Index，RVI）：RVI=NIR/Red
（2）归一化差值植被指数（Normalized Difference Vegetation Index， NDVI）：NDVI= (NIR-Red) / (NIR+Red)
（3）增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index， EVI)： EVI = 2.5 (NIR-Red) /(NIR + 6.0Red- 7.5Blue + 1)
上面计算式中， NIR、Red 和 Blue 分别为经过大气校正的近红外、红光和蓝光通道的反射值。
4.3 高寒草地地上生物量计算
高寒草地地上生物量、可食用牧草产量记忆草地利用率的计算方法参考NY/T 635-2015 《天然草地合理载畜量的计算》。
4.4高寒草地适宜载畜量的计算
在全年放牧条件下，理论载畜量相当于牧草生长季各月载畜量的多年平均值，由草地生长季5-10月的各月可食牧草量的平均值决定。高寒草地适宜载畜量应介于最低载畜量和最大载畜量（即理论载畜量)之间。适宜载畜量及可食牧草产量上下限分别按式(2)-（7）计算。
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
式中：
Za*——各类型草地总的适宜载畜量上限（SU）；
Za——某一年各类型草地总的载畜量（SU）；
Za''——表示各类型草地总的适宜载畜量下限（SU），由多年各类型草地生长季各月可食产草量的均值确定；
Za'——某一年各类型草地在牧草生长季各月理论载畜量（SU）的平均值，由草地生长季各月可食产草量的月平均值确定；
F*——可食牧草产量上限（kg）；
F'——可食牧草产量下限（kg）；
K——监测的年份；
T——监测年份总数；
I ——不同的草地类型；
J——牧草生长季的月份（例如5-10月）；
m——牧草生长季月份总数；
Ai——第i类草地面积（hm2）；
Yi——基于遥感植被指数（如MODIS-EVI）的第i类草地在某一年的年最大牧草单产（kg/hm2）；
Yij为基于遥感植被指数（如MODIS-EVI）的第i类草地在某一年的牧草生长季各月最大牧草单产的平均值（kg/hm2）；
Ki,1——第i类草地的可利用面积系数；
Ki,2——第i类草地的可食牧草系数；
Ki,3——第i类草地的可食牧草放牧利用率；
I——一只标准成年绵羊日采食量（kg/d），可按每天1.8 kg干草计算；
D为草地放牧利用的天数，按365天计算。