艾比湖流域植被时空变化及驱动力分析

植被是反映陆地生态系统变化的敏感因子之一,对维持和调节生态系统稳定具有重要作用.以生态脆弱区艾比湖流域为研究区,采用地理探测器模型,研究艾比湖流域自然、人文因子及其交互作用对植被时空覆盖变化的影响,分析各影响因子促进植被生长的适宜范围(类别).结果表明:(1)2000—2020年艾比湖流域归一化植被指数(NDVI)呈现...     

基于FORCCHN的未来东北森林生态系统碳储量模拟

以东北森林为研究对象,应用中国森林生态系统碳收支模型FORCCHN,模拟该区森林生态系统碳储量未来可能的时空变化。结果表明: 2003~2049年东北森林生态系统可能仍将具有明显碳汇功能,但强度呈下降趋势;土壤碳储量的变化趋势是从增长到饱和然后逐渐降低的过程,植被碳储量则基本上随时间变化呈逐渐增长趋势。空间上,该区土壤碳储量都有不同程度增加或降低,但植被碳储量都在不同程度的增加;土壤碳储量可能在植被碳储量之前得到饱和,因而东北森林生态系统碳吸收能力的降低主要是由土壤碳储量的减少造成的,而植被碳的增加将会在一定时间内减缓这一过程。     

森林生态系统遥感监测技术研究进展

森林是陆地生态系统的主体,森林生态系统监测技术是实现森林可持续利用与全球变化研究的重要支撑与信息保障。从4个方面概述了遥感技术在森林生态系统监测中的应用研究进展：森林遥感分类及变化监测、森林植被参数遥感反演、森林蓄积量与生物量遥感估算、森林干扰遥感监测等。结合遥感技术的发展,总结了森林生态系统监测中使用的多源遥感数据和各类模型,提出集成地面调查数据、高分地-空雷达扫描监测技术,以及多源光学遥感建模技术和生态系统过程模型,构建多维度、多尺度、高时间密度的森林生态系统监测平台的研究展望。     

基于Meta分析的中国森林生态系统生态服务功能价值转移研究

构建中国森林生态系统生态服务功能价值的数据库和Meta模型,分析价值评估的影响因素,检验模型的有效性。研究表明：①研究方法、生态系统生态服务功能、植被类型、所处植被区域、受益人口数量及集聚程度是影响森林生态系统生态服务功能价值变化的主要影响因素;②有效性检验证明将基于Meta分析的价值转移运用在森林生态系统生态服务功能价值评估上是一种快速且有效的方法;③中国森林生态系统生态服务功能价值呈现东高西低、南高北低的特征,价值随时间推移而增加,涵养水源功能价值最高,提供林果产品功能价值最低。     

艾比湖湖面变化对周缘农牧生态系统功能影响

为进一步探讨艾比湖湖面应恢复或保持的面积问题,按照耗散结构理论,对艾比湖周缘农牧生态系统功能受自然辅助能变化影响趋势进行研究.通过调查收集1998-2004年间艾比湖周缘七个农牧生态系统物质投入、产出数据,在数据规范化处理后比较表明:体现农业生态系统功能稳定性的能量产投比率与湖面面积大小变化呈现着明显的正相关关系;提出艾比湖湖面最低应恢复或保持在800 km2以上.为推进应用生态学在生物生产领域的广泛应用,并就研究中遇到的问题提出讨论.     

森林植被的水分自营作用及其观测试验论证方法

作为陆地生态系统的主体,森林对地表圈层的水循环产生了重要的影响,其涵养水源、防止水土流失和维持水质的作用为多数学者所公认,但是对于森林是否增加或减少河川径流量,在学术界还存在较大的争议.作者根据国内外学者在森林水文效应方面的观测结果和理论分析,提出了森林植被的水分自营作用理论.该理论认为,森林具有对环境的正向改造作用,森林植被通过对林区水分分布场的自主营造(改造)机制来增加林地的有效水分供应,改善林区的水文气象环境,创造出有利于森林植被生存的条件,同时引起河川径流量的增加或者降低.森林植被的水分自营作用理论比较好地综合了森林影响径流形成的各个因素,能够统一解释森林水文效应中相互矛盾的试验结果.为了更进一步地认识和完善该理论,为森林水文效应评价服务,还提出了验证该理论的野外观测试验方法,包括典型森林区辐射能量和水分通量的精细测量、森林流域分布式蒸散发计算模式研究、森林水分调节的主要环节及其计量标定、林地水分调节关系解析和森林生态系统水文过程模拟.     

土壤增温及降雨隔离对杉木幼林林下植被生物量的影响

据IPCC（2007）预计到21世纪末,全球平均温度将增加1.1-6.4℃,气候变暖导致陆地生态系统干旱频繁,强降雨增多,降雨量、降雨强度和降雨格局改变,高纬度地区降雨增加而亚热带地区降雨将减少。温度和水分是驱动生态系统过程最关键的2个因素,全球变暖及降雨格局的改变将显著影响陆地生态系统的结构与功能。森林生态系统作为陆地生态系统的一个重要组成部分,其林下植被在维持森林生态系统多样性、生态功能稳定性、森林生态系统营养元素的积累和循环、水土涵养、持续生态系统生产力以及森林演替和发展、森林碳汇储量等方面具有独特的功能和作用.     

长白山森林植被NPP主要影响因子的敏感性分析

对影响森林植被净第一性生产力的主要因子进行敏感性分析是准确估计NPP的需要。本文以长白山自然保护区为例,利用敏感性矩阵,对北部生态系统生产力模拟模型的三个主要输入因子——叶面积指数、温度和降水量,分别分析了各单一因子对森林植被NPP的敏感性,并建立敏感性分析矩阵。分析结果表明,在长白山自然保护区,森林植被的NPP与叶面积指数呈正相关 ,与温度呈负相关,与降水量无明显相关关系。同时,还统计了不同森林植被类型的NPP对输入参数的敏感性,得出了针叶林对环境的适应性最强、生长最稳定的结论。     

盆中丘陵区生态恢复重建的生态与经济效益亟待提高

以紫色岩为背景的盆中丘陵区 ,是构建长江上游生态屏障的重点地区。近 10多年来 ,以林木植被恢复重建为主要内容的生态建设取得了显著成效 ,平均森林覆盖率已达到 2 2 %。但是 ,森林植被生态系统的生态与经济功能尚处于较低的水平 ,其中桤柏混交林生态系统开始出现退化的趋势 ,纯柏林面积日趋扩大 ,病虫害逐年增多。为此需应用生态学和经济学原理 ,实施农村生态经济工程建设的途径 ,把该地区生态建设推向一个新的水平。     

东北林区生态系统服务与健康协同分析

明晰森林生态系统服务与生态系统健康之间的协同关系,是识别生态系统与人类福祉之间内在综合关联的有效途径。本文基于森林物质合成、土壤保持、水源涵养、净化空气、生物多样性维持等五项服务指标和林分结构活力、组织力、恢复力三项综合指标的估算与评价,对吉林省汪清林业局国有天然林生态系统服务与生态系统健康进行评估和进行相关性分析与热点识别。结果表明:随着植被群落的分异,各植被类型在空间上体现出差异化的优势生态服务类型和生态系统健康指标分布规律,而两者的热点分布均呈现"南多北少/东西部多中部少"的空间格局;相关分析显示,协同作用是各样本类型之间的主导关系,大部分生态系统服务与生态系统健康指标的增长并不会导致另一些指标的下降,不考虑木材供给的森林景观多功能性可以实现。研究结果可以为国有天然林停伐后林区社会—生态系统的管理模式优选和空间差异化管理提供决策支持。     

艾比湖湿地生态环境保护意识调查分析

采用调查问卷的方法,试图真实反映艾比湖湿地自然保护区当地居民保护意识的强度,结果表明:①73.97%的当地居民意识到人类活动对艾比湖湿地生态环境的影响;②当地居民参与保护生态环境的积极性较高,96.83%的当地居民愿意出钱保护艾比湖湿地生态环境。说明当地居民对保护艾比湖湿地生态环境有强烈愿望,也说明当地居民的支付意愿与当地的经济紧密相连;③71.45%的当地居民相信艾比湖湿地自然保护区将有一个稳定的、持续的、协调的生态环境生存发展。     

准噶尔中南部沙尘暴源区地表沉积物粒度特征

对准噶尔中南部沙尘暴源区——艾比湖地区、克拉玛依农业开发区和古尔班通古特沙漠地表沉积物粒度组成、传统粒度参数及分维值进行了分析计算,结果表明:艾比湖流域及克拉玛依开发区广泛分布的沙质、粘土质、盐土荒漠区,特别是春季翻耕的大面积裸露农田地表物质含有大量小于0.063mm的粉砂和粘土,且粒度分维值较高,是沙尘暴的丰富物源。古尔班通古特沙漠风成沙粒径较粗,分维值较低,加之较好的植被状况,沙尘暴发生频数相对较低。粒度参数C-M图、M_z-S₀散点图和粒度分维值可以有效地表征地表松散物质的搬运-沉积特征,是描述沙尘暴发生地表条件的重要指标。     

A late Pleistocene and Holocene mineral magnetic record from sediments of Lake Aibi,Dzungarian Basin,NW China

We studied mineral magnetic properties of a 6-m-long, late Pleistocene through Holocene sediment sequence from Lake Aibi in Dzungaria (Zunggary, Junggar), northern Xinjiang, China. Results were used to infer environmental changes and are compared with previously studied cores from Lake Manas. Both water bodies occupy the deepest parts of the Dzungarian Basin and are remnants of large Holocene lakes. During the Late Pleistocene, the magnetic mineralogy in both lakes was dominated by detrital, iron oxide minerals. Oxic conditions, which dominated during sedimentation and early diagenesis, persisted over the Pleistocene–Holocene transition. Later, during the middle Holocene, lake bottom conditions enabled authigenic formation of iron sulphide minerals such as pyrite (FeS₂) in Lake Aibi, and pyrite and greigite (Fe₃S₄) in Lake Manas. This iron sulphide mineralogy suggests increased biological activity in stagnant, anoxic bottom waters. Anoxic bottom conditions started about 9.8 cal kyr BP in Lake Manas and at about 7.2 cal kyr BP in Lake Aibi. A short dry event recorded in Lake Manas between 6.8 and 5.2 cal kyr BP is not clearly observed in Lake Aibi. In the late Holocene, i.e. the last 2.8 cal kyr, sediments of both lakes are again characterised by iron oxides, suggesting well-mixed, shallow water bodies. For this recent period, it seems that the detrital material in the two lakes had a common origin. Magnetic properties of sediments in Lakes Aibi and Manas show broadly similar environmental evolution during the late Pleistocene and Holocene. Nevertheless, despite the close proximity of the two lakes (~200 km) in the same basin, they display some different magnetic properties and record environmental changes at different times.     

新疆准噶尔盆地沙尘天气的地表环境判别

在沙尘暴天气多发的季节里,对中国重要沙尘源区之一的准噶尔南部典型地区的地貌、土壤、植被及人类活动影响诸方面做了实地调查和取样,以及实验室分析,遴选出植被盖度、植物群落多样性、生态优势度、表层土壤含水量、土壤有机质、土壤质地、全盐含量、pH值等作为影响该区起沙过程的地表参数/变量。借助SPSS10.0软件系统中的典型判别分析 (CDA),对准噶尔南部沙尘天气高发的艾比湖地区和中发的古尔班通古特沙漠地表特征进行了有效判别。结果显示,广泛分布棕灰漠土和灰漠土,并且农用土地开垦强烈的艾比湖地区,影响地表稳定性的消极因素主要是土壤较高的pH、有机质含量及植被生态优势度。而以固定、半固定风沙土为主,内部少受人类高强度开发的古尔班通古特沙漠,地表良好的抗风蚀性主要得益于较高的植被盖度、植物群落的多样性和较粗的土壤质地。判别结果还显示,原属沙尘天气少发的克拉玛依农业开发区有相当面积的土地已具沙尘天气高发区的地表特征,从而对人类活动可能引发的灾害性环境问题提出警示。     

艾比湖地区植被和土壤在南-北区段上的差异性分析

从艾比湖两岸大致沿同一经度分别向南北山前地带,对39个样地进行野外调查和样品采集。通过研究植被结构和土壤性质的变化特征,探讨了植被-土壤在南北两断面上的差异。结果表明：两地植被存在群落中优势种群类型、数量、长势及其空间分布的差异,而多样性指数及植被盖度的统计学差异并不显著;土壤的粒度平均水平明显不同,而粒度的离散性及对正态的偏离度仅在表层差异显著;多种养分含量差异均显著;土壤表层、次表层含水量、含盐量（包括盐分主要离子含量）和pH的平均水平及变化程度,南北差异的显著性不一致,但整体上看,仍属于比较明显的范畴。这些差异是艾比湖南北地形、水文、气象、物源明显不同的结果,也是植被和土壤耦合作用的结果。     

Fire and vegetation history during the last 3800 years in northwestern Montana

Foy Lake in northwestern Montana provides a record of annual-to-decadal-scale landscape change. Sedimentary charcoal and pollen analyses were used to document fire and vegetation changes over the last 3800 years, which were then compared to similar records from AD 1880 to 2000. The long-term record at Foy Lake suggests shifts between forest and steppe as well as changes in fire regime that are likely the result of climate change. Fire activity (inferred from the frequency of charcoal peaks) averaged 18 fire episodes/1000 years from 3800 to 2125 cal year BP, and increased from 16 fire episodes/1000 years at 2125 cal year BP to 22 episodes/1000 years at 750 cal year BP, a period when the pollen data suggest that steppe vegetation yielded to increasing patches of forest cover. Between 2125 and 750 cal year BP, increased forest cover produced more background charcoal than before and after this period, when vegetation was dominated by steppe. Between 750 and 75 cal year BP steppe has expanded and fire episode frequency averaged 33 episodes/1000 years, increasing to a maximum of 40 episodes/1000 years at ca. 300 cal year BP and then decreasing to present levels. Since AD 1880, the pollen record indicates an increase in shrubs and grasses from AD 1895 to 1960 as a result of vegetation changes associated with timber harvesting and livestock grazing. No fires have been documented in the Foy Lake watershed since AD 1880. Charcoal from the extralocal fires of AD 1910, burning over 4,111,249 ha in Idaho, Montana, and Wyoming, however, is present in Foy Lake. Between AD 1970 and 2000, increased arboreal pollen in the record is consistent with observations that the forest has become more closed. The activities of Euro–Americans have led to a decline in forest cover between AD 1880 and 1970, followed by a recent increase as trees are now growing in areas previously occupied by steppe. Euro–Americans are likely the cause of a reduction in fire activity in watershed since AD 1880.     

共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变

在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊--达连海获取40.92 m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8～12.9Cal ka BP和9.4～3.9 Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8～14.8 Cal ka BP、12.9～9.4 Cal ka BP 和3.9～1.4 Cal ka BP 时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4 Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8～14.8 Cal ka BP 干旱,14.8～12.9 Cal ka BP 湿润,12.9～9.4 Cal ka BP干旱,9.4～3.9 Cal ka BP湿润,3.9～1.4 Cal ka BP干旱,1.4～0 Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Bølling-Allerød 时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。     

Paleoecology and its application to fire and vegetation management in Kootenay National Park, British Columbia

High-resolution analysis of macroscopic charcoal and pollen ratios were used to reconstruct a 10,000 yr history of fire and vegetation change around Dog Lake, now in the Montane Spruce biogeoclimatic zone of southeastern British Columbia. Lake sediment charcoal records suggest that fire was more frequent in the early Holocene from 10,000 to 8200 calendar yrs BP, when climate was warmer and drier than today and forest fuels were limited. Fire frequency increased and reached its maximum during the early to mid-Holocene from 8200 to 4000 calendar yrs BP, corresponding to the dry and warm Hypsithermal period in the Rocky Mountains. During the Hypsithermal period forests around Dog Lake were dominated by Pseudotsuga/Larix,Pinus and open meadows of Poaceae that were subject to frequent fire. From 4000 calendar yrs BP to present, fires became less frequent with the onset of cooler and wetter Neoglacial climate and an increase in wet-closed Picea and Abies forests in the valley. Changes in fire frequency are supported by dry-open/wet-closed pollen ratio data indicating that forest type and disturbance regimes vary with changing climate. The fire frequency and forest cover reconstructions from Dog Lake are a first attempt at defining a range of natural variability for Montane Spruce forests in southeastern British Columbia. Fire and vegetation management in Kootenay National Park can now use this century to millennial-scale range of variability to define the context of current forest conditions and potential changes under global warming scenarios.     

东洞庭湿地植被格局变化及其影响因素

东洞庭湖(也称东洞庭)湿地植被格局的变化特征及其影响因素的分析是该地区湿地植被保护与恢复策略制定的基础。基于美国陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据,应用决策树分类法分别提取东洞庭湖1999年、2002年、2006年三个时期湿地景观信息,通过转移矩阵法和质心迁移法对植被的时空演变分析。结果表明:(1)1993～2002年东洞庭湖芦苇、林地、苔草滩地面积均有所增加,芦苇增长速度最快,年均增长面积为28.93km²;2002～2006年林地面积迅速增加,年均增长面积为29.655km²,苔草面积有所减少,芦苇面积保持基本稳定;(2)东洞庭湖湿地植被质心呈现从林地—芦苇—苔草逐层靠近湖心的分布特点,1993～2006年三种植被类型的质心均不断向湖心迁移,其中以林地与芦苇的变迁更为显著。