青藏高原各主要植被類型特征及環境差異

張 慧,朱文泉,*,史培軍,趙涔良,劉若楊,唐海萍,王靜愛,何邦科

1 北京師范大學 遙感科學國家重點實驗室,北京 100875 2 北京師范大學地理科學學部 北京市陸表遙感數據產品工程技術研究中心,北京 100875 3 北京師范大學應急管理部 教育部減災與應急管理研究院,北京 100875 4 北京師范大學地理科學學部,北京 100875 5 青海省人民政府 北京師范大學高原科學與可持續發展研究院,西寧 810016

環境差異造就了植被類型差異,青藏高原海拔變化引起的地形、氣候及土壤空間差異造就了其獨特的植被類型(如高寒草甸、高寒草原)及其空間變化(如植被垂直分異、干熱河谷)[1—3]。因此,青藏高原的植被類型及其特征與其生態環境密切相關。受青藏高原特殊的地理環境影響,其植被類型的遙感精細分類主要存在灌叢和草地區分、草地類型細分(細分為草原、草叢、草甸等)、高山苔原-墊狀-稀疏植被(分布于森林或灌叢線以上、冰雪帶以下,由苔原、墊狀植被、稀疏植被構成的植物群落)識別和山地垂直地帶植被識別四方面難點問題[4],單純依靠更優的遙感數據或分類方法難以解決這些問題,需更多的分類特征參與以提高它們之間的區分度,而植被的特征與環境差異可增強青藏高原各植被類型的可分性、提高分類的精細程度[5—6]。此外,揭示青藏高原植被類型的特征及環境差異可為青藏高原物種多樣性研究[7—9]、地表物質循環研究[10—11]等提供理論支持。

現有關于各植被類型的特征及環境差異研究大多聚焦于氣候、地形特征中的某一個或少量環境和植被特征,缺乏針對青藏高原全域范圍內各植被類型特征和環境差異的定量與系統性分析。當前相關研究可大體歸為兩大類:一是基于空間化環境或植被特征數據的非定量化植被類型差異應用研究[5, 12—13],二是基于實測數據、針對局域小范圍的定量植被類型特征差異研究[14—15]。在基于空間化數據的定性研究方面,趙嘉瑋等[16]、楊亮等[17]發現了青藏高原的植被和群落類型與年平均溫度、年總降水量、土壤含水量、遙感植被指數等環境因子密切相關,且其空間特征差異明顯;Xu和Zhang[5]、Zhang等[12]、賈偉等[18]的研究表明,在植被分類中使用地形特征(數字高程模型,DEM)、氣候特征(溫度和降水)、土壤特征(土壤類型)、植被特征(歸一化植被指數,NDVI)等,可以更有效地識別植被分布的空間細節、提高植被類型識別精度,但這些研究并未定量分析各植被類型的環境及植被特征差異,僅將這些特征作為輔助數據以提高植被分類精度。在基于站點觀測數據的定量研究方面,楊新宇等[19]、姚喜喜等[20]、Wang等[2]基于野外實測數據,對祁連山、青藏高原干旱區等局域小范圍內植被群落的植被與環境特征差異研究結果表明,植被群落的類型和分布與草地群落蓋度、地上生物量、土壤物質含量、土壤含水量等植被與環境特征有關,且分析了對群落類型和分布的解釋度最高的特征指標,但這些研究僅反映了站點尺度而不是空間全域的特征差異。

針對青藏高原特殊的地理環境和植被類型,非常有必要在現有研究基礎上進一步開展各植被類型特征和環境差異的定量與系統性分析。為此,本研究基于空間化的環境及植被特征數據,采用頻數分布統計方法對空間數據進行分析,旨在定量揭示青藏高原各主要植被類型在植被、地形、土壤、氣候4個維度共計58個指標上的差異,為利用這些環境及植被特征參與青藏高原的植被遙感精細分類、自然地帶劃分、生物多樣性和生態系統功能評估、地表物質循環等研究提供理論依據。

1 數據與方法

1.1 研究區概況

青藏高原平均海拔在4000 m以上,其生態環境隨海拔、緯度、經度等變化而呈現出巨大的空間差異,這一生態環境差異進一步導致了植被類型的變化(圖1)。青藏高原大部分區域氣候寒冷干燥、地形起伏大、土壤貧瘠且極度缺氧[21—22],與平原地區相比生態環境更為惡劣,這就決定了青藏高原的植被類型與平原植被類型有一定差異,青藏高原主要的植被類型是草甸、草原和高山苔原-墊狀-稀疏植被,這些植被類型對生態環境的變化更為敏感[23—24]。青藏高原具有地形起伏大且云雨多發、多種植被類型的特征相似(例如,草甸、草原與低矮灌叢)、高海拔區的植被稀疏等特點,這就決定了青藏高原遙感植被識別中存在多種問題[4]。

圖1 青藏高原2020年植被現狀圖[4]Fig.1 The status vegetation map for Qinghai-Tibet Plateau上圖沿用了青藏高原2020年植被現狀圖中的植被分類體系,是根據青藏高原植被分布特點和各植被類型遙感光譜可分性設計的分類體系;其中,植被現狀圖中的郁閉灌叢和稀疏灌叢合并為本文中的灌叢類型,植被現狀圖中的草地類型對應本文的草叢、草甸和草原

1.2 數據及預處理

1.2.1青藏高原植被類型圖

(1)1∶100萬中國植被圖

1∶100萬中國植被圖[24]是20世紀80年代基于實地調查和專家知識生產的植被分類圖,主要反映了20世紀末的植被覆蓋情況,其空間分辨率約為1 km。雖然各植被類型斑塊的邊緣區域可能發生了變化,但各植被類型分布的空間趨勢沒有發生變化。所以,1∶100萬中國植被圖用作合成本研究植被類型數據的本底數據。

(2)基于集成分類生產的青藏高原2020年植被現狀圖

基于集成分類生產的青藏高原2020年植被現狀圖[4]集成了多個分類產品的優勢,較1∶100萬中國植被圖更能反映青藏高原的植被類型現狀,其原始空間分辨為250 m,本研究通過眾數聚合方法重采樣為1 km。該植被圖中植被型組的類別精度較高且其空間分辨率較高。所以,該植被現狀圖主要用于修正1∶100萬中國植被圖中的植被類型變化。

1.2.2環境及植被特征數據

本研究中所涉及的環境及植被特征數據主要分為植被、地形、土壤、氣候4類,共58個指標(表1)。除土壤物質含量(全氮、全磷、全鉀含量)數據外,所有空間化的環境及植被特征數據均下載自Google Earth Engine平臺,土壤物質含量(全氮、全磷、全鉀含量)數據下載自GSDE(Global Soil Dataset for use in Earth System Models,http://globalchange.bnu.edu.cn/research/soilw)。所有數據均采用最近鄰方法重采樣至1 km,并計算2001—2020年共20年的均值作為特征分析數據,但DEM數據和土壤物質含量數據只有單年數據,故選用單年數據作為其特征分析數據。由于土壤特征相關數據中最頂層數據的準確性最高[26],且各土層的統計特征較為相似,所以,在結果分析中僅列出最頂層的特征統計結果。

表1 參與特征分析的環境及植被特征數據Table 1 Environmental and vegetation characteristic data participating in feature analysis

1.3 方法

為定量、系統地分析青藏高原各主要植被類型的特征及環境差異,本研究分兩步開展:(1)提取各主要植被類型空間分布的核心區域,以確保用于后續分析的各植被類型中無其它植被類型被混分進來;(2)基于頻數分布統計方法定量分析各植被類型的特征與環境差異。

1.3.1各主要植被類型空間分布的核心區提取

本研究基于1∶100萬中國植被圖中的植被分類原則,同時參考植被類型在環境及植被特征上的可區分性,設計了本研究的植被分類體系。其中,一級類(植被型組)分為森林、灌叢、草地、沼澤、高山苔原-墊狀-稀疏植被、荒漠,二級類(植被型)將森林和草地進一步細分,森林細分為針葉林、針闊混交林、闊葉林三類,草地細分為草原、草甸、草叢三類。

以1∶100萬中國植被圖為基礎數據、基于集成分類生產的青藏高原2020年植被現狀圖為修正數據,綜合其兩者的植被信息,取兩植被數據的交集,合成代表現狀的植被分類數據(圖2)。其中,對于植被現狀圖分類系統中未細分的草地類別(草原、草甸和草叢),在篩選出植被現狀圖的草地類別的基礎上,按照1∶100萬中國植被圖中植被型信息劃分出草原、草甸和草叢類別;對于植被現狀圖分類系統中缺少的荒漠類別,在篩選出植被現狀圖的其他類別的基礎上,進一步篩選出1∶100萬中國植被圖中的荒漠類別;對于植被現狀圖分類系統中有對應類別的森林、灌叢、沼澤和高山苔原-墊狀-稀疏植被,則直接使用植被現狀圖中的植被類別。

圖2 各植被類型空間分布的內部核心區提取流程圖Fig.2 Flowchart of the internal core area extraction for each vegetation type

為保證類別的準確性,本研究假定植被分類數據中各植被類型空間分布的內部核心區準確性最高,因此運用數學形態學的腐蝕操作以提取各植被類型空間分布的內部核心區來分析其環境空間特征(圖3),具體操作是針對每一種植被類型的各個圖斑,將其邊界均向內腐蝕1 km,然后選用腐蝕后的區域參與后續分析。基于此方法提取的各植被類型空間分布的內部核心區在空間上是廣泛分布的,所以在一定程度上綜合了青藏高原不同地理位置的植被分布的特征差異。青藏高原各主要植被類型內部核心區的像元數量如表2所示,但由于針闊混交林和草叢在青藏高原的分布面積很小,導致提取其內部核心區后樣本數少于50個,因此,本研究只分析除針闊混交林和草叢外的其他植被類型的特征統計結果。

表2 青藏高原各主要植被類型內部核心區的樣本數量Table 2 Sample quantity of the internal core area for each vegetation type

圖3 植被類型空間分布的核心區提取示意圖(以針葉林為例)Fig.3 Schematic diagram of the internal core area extraction for each vegetation type (Take the needleleaf forests, for example)

1.3.2基于頻數分布統計分析環境及植被特征

本研究基于小提琴圖來分析各主要植被類型環境與植被的頻數分布特征,小提琴圖是箱線圖和核密度圖的結合(圖4),除了具有箱線圖可比較多組數據間差異的功能外,還可展示數據分布區間內部的情況(小提琴圖的寬度表示分布概率密度)。本研究針對每個環境或植被特征,均繪制了各植被類型對應的小提琴圖,對比各植被類型小提琴圖所展示的四分位數(下四分位數:所有樣本點數據從小到大排列后第25%的數值,上四分位數:所有樣本點數據從小到大排列后第75%的數值)、離散程度、分布差異等統計特征,定量分析各植被類型的特征及環境差異。

圖4 青藏高原海拔特征的小提琴統計分析示意圖Fig.4 Schematic diagram of statistical analysis based on violin plot (take altitude characteristics on Qinghai-Tibet Plateau, for example)

2 結果

2.1 各植被類型的特征及環境差異

(1)各植被類型的植被特征差異

從植被特征分植被類型統計結果(圖5)來看,青藏高原各植被類型的凈初級生產力、歸一化植被指數、裸地覆蓋度特征差異最為明顯,葉面積指數、增強型植被指數、樹冠植覆蓋度、生長季開始日期和生長季長度次之,非樹木植被覆蓋度和生長季結束日期的特征差異最小。對比發現,葉面積指數在森林、草地各二級類之間的特征差異明顯;凈初級生產力在除針葉林與針闊混交林外的其他各植被類型之間存在特征差異;對于植被指數來說,歸一化植被指數對青藏高原各植被類型的區分度優于增強型植被指數,對青藏高原各植被類型的特征差異明顯;對于三個覆蓋度特征來說,樹冠植被覆蓋度和非樹木植被覆蓋度在各一級類的特征差異較為明顯,但樹冠植被覆蓋度對森林、草地植被型的區分度更好,裸地覆蓋度對除高山苔原-墊狀-稀疏植被和荒漠外的其他各植被類型的特征差異明顯;對于植被物候特征來說,三個物候特征在森林和草地之間存在特征差異,其中,生長季結束日期的特征差異最小,生長季開始日期在森林、灌叢、草地和沼澤之間的特征差異明顯,生長季長度在除草原、草甸和荒漠外的其他各植被類型之間存在特征差異。

圖5 不同植被類型的植被特征統計結果Fig.5 Statistical results of vegetation characteristics for different vegetation types圖中橫坐標數字表示各植被類型,詳見圖例;生長季開始日期、生長季結束日期指標的縱坐標數據表示從2022年1月1日起第多少天;特征差異主要比較各植被類型在數據分布和四分位數上的差異,若各植被類型之間的數據分布和四分位數區間差異越大,則說明它們的特征差異越大,其余特征差異比較方法同理

(2)各植被類型的地形特征差異

從地形特征分植被類型統計結果(圖6)來看,青藏高原各植被類型的海拔特征差異最為明顯,坡度次之,坡向的特征差異最小。對比發現,海拔特征對應的各植被類型間特征差異明顯,可區分青藏高原各主要植被類型;坡度特征對應的部分植被類型間存在差異,數據分布較海拔特征更為離散,但對沼澤類型的區分度較高,且可以輔助草地(包含草原和草甸)與沼澤類型的區分;坡向特征對應的各植被類型間分布差異小,對各植被類型的區分度較低。

圖6 不同植被類型的地形特征統計結果Fig.6 Statistical results of terrain characteristics for different vegetation types坡向的(0°)指向正北,順時針為正值,逆時針為負值,值域為-90°—270°

(3)各植被類型的土壤特征差異

從土壤特征分植被類型統計結果(圖7)來看,青藏高原各植被類型的土壤溫度特征差異最為明顯,土壤含水量次之,土壤物質含量的特征差異最小。對比發現,不同深度各土壤特征的頻數分布統計特征基本一致,其中,土壤溫度在闊葉林與其他各植被類型之間、灌叢與其他各草地類型之間、高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他各植被類型之間的特征差異明顯;土壤含水量在各草地類型之間、沼澤與其他各植被類型之間、荒漠與其他各植被類型之間的特征差異明顯;土壤物質含量特征數據離散或組間差異較小,對青藏高原各植被類型的區分度較小,但可用于輔助部分植被類型的劃分,例如,土壤含磷總量特征可用于輔助闊葉林的劃分。

圖7 不同植被類型的土壤特征統計結果Fig.7 Statistical results of soil characteristics for different vegetation types

(4)各植被類型的氣候特征差異

從氣候特征分植被類型統計結果(圖8)來看,青藏高原各植被類型的年最低溫度和年總蒸散發特征差異最為明顯,生長季平均溫度、年最高溫度、年總降水量和飽和水氣壓差次之,潛在蒸散發的特征差異最小。對比發現,在三個溫度特征中,年最低溫度對青藏高原各植被類型區分度高,生長季平均溫度在森林各二級類之間、荒漠與其他各植被類型之間的特征差異明顯,年最高溫度在荒漠與其他各植被類型之間的特征差異明顯,年最低溫度在闊葉林與其他植被類型之間、灌叢與其他各草地類型之間、高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他各植被類型之間的特征差異明顯;年總降水量和年總蒸散發在森林、草地各二級類之間的特征差異明顯;潛在蒸散發對應的各植被類型間分布差異小,特征差異較小;飽和水氣壓差對應的各植被類型間分布差異較小,但在森林各二級類之間的特征差異明顯。

圖8 不同植被類型的氣候特征統計結果Fig.8 Statistical results of climate characteristics for different vegetation types

因此,針對灌叢和草地區分問題,土壤溫度、年最低溫度、年總蒸散發、凈初級生產力、植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)、樹冠植被覆蓋度七個指標在灌叢和草地類型之間的特征差異明顯,可以提高灌叢和草地之間的區分度。針對草地類型細分的問題,海拔、土壤含水量、年總降水量、年總蒸散發、葉面積指數、凈初級生產力、植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)、樹冠植被覆蓋度、裸地覆蓋度十個指標在草原、草甸類型上的差異明顯,可以提高草原和草甸之間的區分度。針對高山苔原-墊狀-稀疏植被識別的問題,海拔、土壤溫度、年最低溫度、凈初級生產力、植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)六個指標在高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他植被類型特征差異明顯,可以增強高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他植被類型的區分度。進一步分析發現,海拔、土壤溫度、年最低溫度、年總蒸散發、凈初級生產力、歸一化植被指數、裸地覆蓋度七個特征對大部分植被類型的區分度較高,可增強青藏高原各主要植被類型的區分度,即可用于增強山地垂直地帶植被的區分度。

2.2 青藏高原各植被類型在環境及植被特征上的數值范圍

通過頻數分布特征分析發現,大多數環境及植被特征對青藏高原植被都有一定的區分度,而且,箱線圖的下四分位數-上四分位數的數值范圍可以用以區分各植被類型。表3列出了青藏高原各植被類型對應環境及植被特征的數值范圍,可以定量標識出各植被類型的特征及環境差異,如針葉林主要分布在海拔3035—3702 m的地帶、闊葉林主要分布在海拔650—1400 m的地帶,灌叢的凈初級生產力主要為0.19—0.33 kg C/m2、草甸的凈初級生產力主要為0.10—0.23 kg C/m2。

表3 基于小提琴圖分析提取的青藏高原各植被類型環境及植被特征的數值范圍Table 3 Numerical range of environmental and vegetation characteristics on the Qinghai-Tibet Plateau extracted based on violin plot analysis

3 討論

3.1 青藏高原各主要植被類型的環境和植被特征

在一些非青藏高原范圍或青藏高原局部小范圍的植被分類研究中,采用海拔、坡度、坡向等特征參與分類[5,12,30],發現他們有助于提高分類精度(相較于僅采用遙感光譜特征進行分類),但尚未對其在分類中的作用進行系統、定量化的分析,對環境及植被特征差異的認識和應用尚不充分。同時,由于青藏高原范圍廣闊、環境差異明顯,不同區域、同一植被類型的植被與環境特征存在差異[1—3],因此,若要揭示青藏高原植被類型的特征及環境差異,需要集合青藏高原各個區域樣本進行環境與植被特征分析,而本研究中提取的各植被類型空間分布的內部核心區在空間上是廣泛分布的,且樣本量豐富。例如,課題組通過對青藏高原實地考察發現,祁連山區的針葉林主要分布在海拔2800—3400 m范圍內,而在水熱條件較好的橫斷山區,針葉林主要分布在海拔3500—3800 m范圍內。因此,本研究系統、定量地研究了青藏高原各植被類型的植被與環境特征,在宏觀尺度上揭示不同植被類型之間的植被與環境特征差異,并發現大部分環境及植被特征對青藏高原部分植被類型之間的區分度較高,為解決相對復雜的青藏高原植被遙感分類問題,提供了更多差異化的分類特征,可服務于灌叢和草地區分、草地類型細分、高山苔原-墊狀-稀疏植被識別和山地垂直地帶植被識別等分類的難點問題。

對于海拔變化跨度大、環境差異明顯的整個青藏高原來說,并不是所有特征都能體現植被類型之間的特征差異。在非青藏高原范圍或青藏高原局部小范圍可以體現植被類型差異的坡向、土壤物質含量等特征,在青藏高原整體范圍內的差異則較小。例如坡向特征,在山地植被分類中,坡向是區分植被類型的重要特征之一,但本研究發現,在青藏高原全域范圍內各植被類型的坡向特征相似性很高(圖6),這可能與研究的空間尺度有關,本研究是基于1 km的空間分辨率開展研究,在1 km以上的宏觀尺度上可能難以體現出不同植被類型之間坡向特征差異。各植被類型的坡向、土壤物質含量等特征在青藏高原全域范圍內的宏觀尺度上差異較小,按氣候、海拔等分區統計這些特征的頻數分布特征可能會呈現出更明顯的特征差異。這些特征雖然無法適用于宏觀尺度上的青藏高原植被分類,但可用于輔助局域范圍的青藏高原植被精細分類。

另外,對于植被與環境特征指標的選擇上,應盡量選擇遙感上容易獲取且能更準確獲取的特征指標,即能準確反映不同植被類型之間的特征差異。例如,土壤物質含量數據一般是通過實測數據插值得到的空間柵格化的數據,僅通過遙感數據很難準確反演,即使在土壤類型、植被類型等數據的輔助下反演得到的數據其精度和準確性一般較低,進而導致了分植被類型進行特征統計結果中數據分布離散、反映植被特征差異的能力差等問題(圖7)。

3.2 應用價值及展望

青藏高原各主要植被類型的特征及環境差異研究可用于各網格單元的生態環境模擬,這對宏觀尺度上(1 km及以上)青藏高原的植被精細分類、自然地帶劃分、生物多樣性和生態系統功能評估、地表物質循環研究等都具有重要意義。在青藏高原植被精細分類中,環境及植被特征差異可作為分類特征來提高植被精細分類精度。青藏高原自然地帶劃分主要依據植被區系與類型、水熱條件、地形差異等植被和環境要素差異[22, 37—39],本文揭示的高原各主要植被類型的特征及環境差異可為青藏高原自然地帶劃分提供劃分依據。在生物多樣性和生態系統功能評估中,已有研究表明草原、草甸、沼澤生態環境狀況(包含水質、凈初級生產力、碳儲量和棲息地質量四個方面)的差異與生態系統功能的差異高度相關[40—41],環境及植被特征差異研究是進行生物多樣性和生態系統功能評估的基礎。地表物質循環及能量交換的相關研究表明,地表C、N、水循環受氣溫、降水、土壤溫度、植被覆蓋類型等環境及植被因素的控制[42],本文揭示的青藏高原各主要植被類型的環境及植被特征,可為構建高精度的高寒山地水文模型、碳氮循環模型等提供參考[10, 11, 43]。

本研究針對青藏高原全域,分析了單個特征對青藏高原各植被類型的區分度,在實際應用中可針對研究區內部的特點分區選擇特征、多特征聯合參與應用。例如,針對橫斷山區植被分類問題,其植被分布特點是植被的垂直地帶性分布明顯、各植被類型斑塊破碎且混雜分布等,依據其植被分布特點,可以聯合海拔、坡度、坡向、年最低溫度、凈初級生產力等多個特征開展分類。

本研究雖然在一定程度上揭示了青藏高原各主要植被類型的特征及生態環境差異,但受到植被分類數據、環境及植被特征數據等方面的限制,未來可從以下幾方面進行改進:1)獲取更高質量的植被分類數據。本研究中為提高各植被類別的準確性,選擇了各主要植被類型核心區用于特征分析,導致原本分布面積較小的針闊葉混交林和草叢類別中可用于特征分析的像元數過少,其特征統計結果可信度較低。2)獲取更高質量的環境及植被特征空間化數據。受限于大尺度土壤溫度、土壤含水量、降水量等空間化數據產品的空間分辨率,它們主要反映了1 km及以上空間尺度的植被特征空間差異,模糊了其對應特征的局地細節特征,在更精細空間尺度的上應用需考慮其植被分布特點進行特征分析和選擇。同時,受限于遙感物候數據在青藏高原西北部地區的物候有效提取率低,各植被類型參與統計分析的樣本量減少,這可能是導致物候特征在各植被類型之間差異小的主要原因。未來研究中可結合更高空間分辨率、更高精度的相關空間化數據產品,以進一步細化各植被類型的特征及環境差異分析。

4 結論

本研究針對青藏高原特殊的地理環境和植被類型,選用植被、地形、土壤、氣候4個維度共計58個空間化的指標,通過使用頻數分布統計方法對這些空間特征數據開展了定量分析,獲得了以下新認識:

(1)凈初級生產力、遙感植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)、樹冠植被覆蓋度、土壤溫度、年最低溫度、年總蒸散發7個指標在灌叢和草地類型之間的特征差異明顯,葉面積指數、凈初級生產力、遙感植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)、樹冠植被覆蓋度、裸地覆蓋度、海拔、土壤含水量、年總降水量、年總蒸散發10個指標在草原、草甸類型上的差異明顯,凈初級生產力、遙感植被指數(包含歸一化植被指數和增強型植被指數)、海拔、土壤溫度、年最低溫度6個指標在高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他植被類型特征差異明顯。

(2)遙感歸一化植被指數、裸地覆蓋度、海拔、土壤溫度、年最低溫度、年總蒸散發、凈初級生產力7個指標對青藏高原各類型植被的區分度較高。

(3)針對青藏高原全域范圍內的單個特征來說,大部分環境及植被特征對青藏高原植被類型區分度較高,可提高灌叢和草地之間、各草地類型之間、高山苔原-墊狀-稀疏植被與其他植被類型等多組植被類型之間的可區分性,有助于解決青藏高原植被精細分類主要存在的灌叢和草地區分、草地類型細分、高山苔原-墊狀-稀疏植被識別和山地垂直地帶植被識別四個難點問題。

本研究揭示的青藏高原各主要植被類型的特征及環境差異,可用于模擬青藏高原各網格單元的生態環境,從而可為宏觀尺度上(1 km及以上)青藏高原的植被精細分類、自然地帶劃分、生物多樣性和生態系統功能評估、地表物質循環研究等提供理論依據。同時,在實際應用中,可針對研究區內部的特點分區選擇特征、多特征聯合參與應用。