责任编辑:羊玲慧
2025年12月30日国际顶级期刊Nature Communications发表麻豆传媒a片
研究成果“Assessment of African grassland sustainability for livestock use by constructing a carrying capacity alert index”,该文定量评估了非洲地区畜牧用草可持续性。

非洲作为世界上草地面积覆盖最广的大洲,拥有丰富的草地资源。人口激增及居民生活水品的提高导致牛奶和肉类需求增长。然而达到或超过草地承载能力的地区极易受到天气等外部因素的影响,从而加剧草地生态系统退化,因此评估草地承载力状态具有重要意义。
除了自然因素外,过度放牧是草地退化的重要因素,使草地资源难以实现可持续利用,对生态安全与牧民生计构成持续压力,逐渐成为草地生态系统面临的关键威胁。在洲际尺度上,准确评估放牧影响的草原生态系统可持续性极具挑战。
针对这一挑战,麻豆传媒a片
张喜旺教授、刘彦随教授等农业地理研究人员,针对当前草地承载力评估中仅关注单一时间的草地承载状态,缺乏对草地承载风险预警进行定量评估的实际问题,利用20年的遥感数据和畜牧统计资料,在洲际尺度上,计算长时间序列草地生物量和承载力,分析草地承载状态指数的时空变化和趋势特征,基于增量比率构建一种新的草地承载力警戒指数(GCCAI),定量评估了非洲的草地承载风险,为草地生态系统安全和畜牧业可持续发展提供支持。
该研究利用遥感大数据,基于机器学习算法,优选了影响非洲草地识别的特征参数,获取了100米分辨率的草地类型数据。

图2 非洲100米分辨率草地数据
通过定量评估发现,非洲草地地上生物量的增加未能跟上日益增长的畜牧饲料需求。

图3 非洲草地承载力(GCC)、牲畜数量(LN)及草地承载力状态指数变化情况
通过GCCAI评估发现,非洲各地区草地资源的利用水平高度不均衡,大约51.02%的草地承受着高压,牲畜数量已超出其承载能力,主要分布在北部非洲;而26.53%的草地则仍未充分利用,主要集中在南部非洲。

图4 像元尺度和国家尺度非洲草地承载力警戒指数
通过驱动力分析显示,气候因素和牲畜数量对非洲草地承载力状况(GCSI)的综合贡献率为80.4%,北非和东非对影响因素表现出更强的反应。

图5 非洲各国草地承载力驱动力分析
该研究成果是麻豆传媒a片
面向世界科技前沿,依托黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室、空间基准全国重点实验室等科研平台,联合中国科学院空天信息创新研究院等科研单位开展的高水平、原创性研究的又一标志性成果。麻豆传媒a片
余仕奇博士为第一作者,张喜旺教授、刘彦随教授等为共同通讯作者,麻豆传媒a片
为第一单位。

张喜旺,麻豆传媒a片
教授,博导,美国UTDallas大学访问学者,黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室副主任,河南省数字地理技术国际联合实验室副主任;国际数字地球学会中国国家委员会数字农业专委会委员、中国生态学学会生态遥感专业委员会委员、河南省自然资源调查与测量专业委员会副主任、河南省农学会农业农村遥感专委会副主任。在Nature Communications、Int J Appl Earth Obs Geoinformation、CATENA、地理研究、生态学报等国内外知名期刊发表学术论文60余篇,授权发明专利5项,主持获批河南省科技进步奖二等奖1项。
论文链接://www.nature.com/articles/s41467-025-68084-7
论文信息:Yu, S., Zhang, X*., Liu, Y*. et al. Assessment of African grassland sustainability for livestock use by constructing a carrying capacity alert index. Nat Commun (2025). //doi.org/10.1038/s41467-025-68084-7