林火干扰下的大兴安岭呼中区景观动态分析

利用大兴安岭呼中区1979、1995年的1：50万森林分布图及1969～2001年林火数据对大兴安岭呼中区林火状况、各景观指数及火灾对景观变化的影响进行研究。结果表明：呼中区火灾轮回期823a，大大超过正常的火灾轮回期；从1979～1995年各植被类型的面积变化不是很大，其中野青茅草甸和樟子松林的面积均有所减少，兴安落叶松林和阔叶混交林的面积均有所增加；斑块数量除兴安落叶松林外均有所增加，其中阔叶混交林增加显著，这些植被类型在1979～1995年间产生较大的破碎化，兴安落叶松林的斑块数量则有所降低；形状指数除樟子松外均有较大的增加，斑块形状趋于复杂，兴安落叶松林在空间的连续性有所增加，局部的破碎化依然导致形状指数增大；聚集度增加，Simpson多样性指数有所降低；各类型的斑块在面积上均匀性降低。在呼中区，相对于自然状态下的火干扰而言，人为影响下的火干扰对景观格局变化影响的重要性显著降低。     

中国西南山地喀斯特与非喀斯特森林的生物量与生产力比较

利用1989—1993年中国西南5省区(广西、贵州、云南、四川包括重庆、湖南)森林清查资料,估算和分析了1968个样点森林的生物量和净第一性生产力特征与空间分布格局,重点比较喀斯特森林与非喀斯特森林生物量与生产力的差异.结果表明:中国西南地区森林平均总生物量为148.66 t.hm-2,净第一性生产力达到9.64 t.hm-2.a-1;喀斯特森林的生物量(124.33 t.hm-2)小于非喀斯特森林(163.48 t.hm-2),而喀斯特森林的生产力(8.67t.hm-2.a-1)总体上也小于非喀斯特森林(9.56 t.hm-2.a-1),但在不同的省份中存在差异;作为西南山地的主要森林类型,亚热带和热带的针叶林与山地针叶林、亚热带常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林中,喀斯特森林的平均生物量(122.95 t.hm-2)和生产力(8.77t.hm-2.a-1)也均低于非喀斯特森林(分别为152.88 t.hm-2和9.92 t.hm-2.a-1);天然林和人工林中的生物量和生产力同样表现出喀斯特森林低于非喀斯特森林的特征.这种差异说明喀斯特生境严酷,在相同的生物气候条件下,喀斯特土层的浅薄和地下水的渗漏胁迫限制了喀斯特森林的生长和生物量积累.     

中国不同气候带各类型森林的生物量和净第一性生产力

根据<中国植被>的区划,将收集的全国984个样点的森林数据归并到5种气候带类型中,计算了各类型森林以及同一类型森林(分人工林和天然林)的生物量和净第一性生产力,还计算了不同气候带森林各器官的平均生物量和净第一性生产力.结果表明,从寒温带到热带各类型森林的生物量和净第一性生产力逐渐增加,天然林的生物量大于人工林生物量;除热带林外,人工林的净第一性生产力大于天然林净第一性生产力.     

中原地区不同植被类型花粉组合特征及对周围植被的代表性

中原地区落叶松林、阔叶杂木林、栎树林、油松阔叶混交林、竹林、柏树林、杨树林、河口草甸、农田花粉组合特征研究表明,森林植被花粉组合均以乔木花粉为主(占50%以上),平原区杨树林、河口草甸和农田均以草本花粉为主(占84%以上),均较好地反映了样点周围植被特征。松树林松树花粉高于70%,周围有少量松树的样点松树花粉占50%左右,周围没有松树的样点松树花粉在30%以下。落叶松林中落叶松花粉仅占2.4%,杨树林样品中未发现杨树花粉,竹林样品中禾本科花粉仅占3.4%,表明落叶松、杨树、禾本科花粉均具低代表性;判别分析也表明落叶松和杨树花粉呈低代表性。受周围和区域性植被影响,农田样点农作物花粉占30%左右,说明农田环境不利于花粉保存,故花粉浓度较其他植被类型低。     

东北天然林区森林景观格局与环境关系的研究

借助1997年二类调查数据，在AreInfo的支持下，运用典范对应分析（CCA）法，对吉林省汪清林业局金沟岭林场的森林景观要素空间分布与环境关系进行了研究。结果表明：在金沟岭林场范围内，坡度和土层厚度对景观格局分布的影响极为有限，景观要素空间格局更多地受海拔和坡向综合控制，海拔是控制景观要素空间分布格局的主要因素，其次是坡向；森林景观总体分布是从河谷地低海拔榆杂林和杨桦林到高海拔红松云冷杉林；CCA排序图可将整个林场森林划分6组景观类型：榆树林景观、阔叶混交林景观、杨桦林景观、针阔混交林景观、阔叶红松林景观、人工纯林景观。     

我国运输通道的空间格局及演化趋势

在研究我国运输通道的结构构成、区域差异和性能特征的基础上,从国家生产力布局、城镇体系空间结构、国际经济贸易形势和外向型经济建设的角度,分析我国运输通道空间格局的演化趋势及其制约因素,探讨2000年我国运输通道的空间格局。     

茂兰喀斯特森林林隙树种更新及其与环境的相关性分析

通过对茂兰喀斯特森林林隙更新状况及林隙环境特征的调查,分析了茂兰喀斯特森林主要树种在不同大小和年龄林隙中的更新密度、无性繁殖特征以及林隙特征、立地条件等因素对树种更新密度的影响。结果表明:不同树种的更新密度随林隙大小的变化因树种的耐荫性强弱而存在差异,表现为耐荫性较强的树种在小面积林隙中更新密度较大,而耐荫性较弱树种在大面积林隙中更新密度较大;主要树种的更新密度随林隙年龄的变化曲线有单峰型和双峰型两种类型,可用多项式进行最好的拟合;大部分树种在林隙中的萌枝率较非林隙中的高,无性繁殖的幼苗数量随林隙面积的增大而增多,随林隙年龄的增大而减少,表明林隙的形成对喀斯特森林的无性繁殖也有显著的促进作用,无性繁殖亦是喀斯特森林的重要更新对策;林隙面积、年龄、枯落物厚度及小生境类型等是林隙树种更新的主要影响因子。     

岷江上游山地森林生态气候效应

为探讨岷江上游地区山地气候特征及森林生态气候效应,利用岷江上游南、北坡林内外的小气候观测资料,对该地区南、北坡向山地的太阳辐射、气温(1．5m)、地表温、水汽压、相对湿度、风速等小气候特征及森林生态气候效应进行了比较分析,探讨了其分布规律以及彼此间的内在联系。结果表明：不同坡向,不同季节,各山地气候要素分布存在区别;而山地森林具有较显著的生态气候效应,可以降低气温和地表温,增加湿度,减小风速,其生态效应在不同季节和不同坡向存在差异;通过林内、外气象要素的回归分析,得知：林内外的气象要素除4月风速之外,大多数气象要素存在显著的林内外相关关系;其中,以气温和相对湿度的相关性最好。     

大兴安岭山地偃松林火环境研究

近年来,我国大兴安岭珍贵的山地偃松林连续发生了严重的森林火灾。偃松林逐年积累丰富的可燃物是火灾发生的物质条件。气象条件促进了偃松林火灾的发生,特别是在遇到降水少、长期干旱、地面温度增加、相对湿度降低和可燃物干燥的情况下,很容易引起偃松林大面积燃烧。大兴安岭山地偃松林发生森林火灾有其长期孕育的以气象因子为主导的火环境,长期干旱少雨使林内杂草枯黄,枯枝落叶层和腐殖质层含水量大大降低,可燃物大量增加且干燥,构成偃松林燃烧火环境。人们对偃松林火灾缺乏正确的认识,对偃松林火灾不能做到及时发现,及早扑救。     

河北坝上疏缓丘陵华北落叶松人工林生长特性研究

研究表明，坝上疏缓丘陵区华北落叶松（Ｌａｒｉｘｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ）人工林高１５龄前生长阴坡大于阳坡，１５－２１龄高生长从大到小依次为阴坡中部、阳坡下部、阴坡下部；直径、材积生长阳坡大于阴坡。因此，在降水量、气温均低于华北落叶松天然分布区的坝上地区，丘陵阴坡水分条件较好，强阳性树种华北落叶松幼树生长较快，容易形成人工片林，而丘陵阳坡热量条件较好，幼树生长较慢，但成林后林分生产力较高。丘陵阴坡中部的华北落叶松人工林，２８龄后可进行天然更新，而其它立地３０龄以前不能天然更新。     

山地高梯度森林生物质能效应研究(Ⅱ):案例

综合应用森林生物量及生产力计算、地理信息技术、生物地理统计等方法,对梅里雪山森林生物质能资源赋存量、资源总量以及与海拔、山地坡度和坡向等的关系作出定量计算,并对其相关性作分析,发现梅里雪山东坡森林生态系统潜在蕴藏生物质能资源具有明显的空间异质性和空间相关性:在海拔2 000 ～3 900 m,森林生物质能资源数量随着海拔的升高而逐渐增加,3900m以上急剧减少;生物质资源数量在坡度25°～35°期间最大,不同坡向上生物质资源数量差异明显,较为集中分布在东坡、东南坡和西北坡.相关分析表明,生物质能资源数量与地形因子海拔、坡度、坡向具有相关性,与海拔、坡向负相关,与坡度呈正相关,其皮尔森简单相关系数分别为-0.17,-0.86和0.30.在山体中部形成森林生物质能资源富集带,构成环形生态廊道,为山地生态系统和人居环境提供了优良环境条件.     

新疆3种主要森林类型根系生物量变化特征研究

根系生物量是准确评估森林生态系统碳储量及碳汇功能的一个重要数据。采用标准木全收获法研究了新疆3种主要森林树种根系生物量,并分析了其在垂直梯度上的分配规律和随年龄的变化特点。结果表明：（1）新疆杨、西伯利亚落叶松和阿勒泰冷杉根系总生物量分别为43.409、42.152 t/hm²和16.19 t/hm²;（2）根系生物量随土壤深度增加迅速减少,约88.37%以上的根系生物量集中分布在0～40 cm土层中,在超过40 cm土层中,根系生物量降至较低水平（约为8.3%）;（3）随林分年龄的增长,各林分根系总生物量呈递增趋势,在中龄林根系生物量增长速率达到最大。各级根系中粗根、中根及细根生物量随年龄的增长所占比例呈现递减规律,而其根桩和毛细根生物量差异较大,所占比例随年龄的增大基本呈增大趋势;（4）在表层土壤中各林分在林木的幼龄及中龄阶段根系生物量都处于较高比例,之后呈下降趋势后维持在一定水平基本不变,而深层土壤中各林分在幼龄阶段都处于一个较低的水平,后以一定比例逐渐增长;（5）新疆杨、西伯利亚落叶松和阿勒泰冷杉根系年平均生产力分别为：1.070 8 t·hm^-2·a^-1、1.014 4 t·hm^-2·a^-1和0.910 7 t·hm^-2·a^-1。     

Effects of Thinning Intensity on Carbon Stocks and Changes in Larch Forests in China Northeast Forest Region

Thinning represents an important and frequently used silvicultural technique that improves forest wood products and has obvious effects on forest carbon stocks and stock changes. Here, we used the carbon budget model CBM-CFS3 to simulate the effects of thinning on carbon storage and changes in larch forest ecosystems under thirteen thinning scenarios. Simulation results demonstrate that strong thinning greatly reduces the biomass carbon density of larch forests compared to non-thinning forests. The minimum and maximum average biomass carbon density, respectively, were 30.3 tC ha^-1 and 47.8 tC ha^-1, a difference of 58% under set scenarios in the simulated time scale. The dead organic matter (including soil) carbon density increased in all thinned larch forests stands, compared with non-thinning stands, and the pattern of variation was opposite to that found for biomass carbon density. However, the total ecosystem carbon density of larch forests declined with thinning because the increase in dead organic matter carbon is insufficient to offset the loss of biomass carbon caused by thinning. Thus, strong thinning can transform larch forest ecosystems from carbon sinks into carbon sources. Future work should consider the carbon sequestered in wood materials acquired via thinning and their use as substitutes for other construction materials with less favorable lifecycle carbon footprints, such as steel, cement, aluminum and PVC.     

Spatio-temporal analysis of tree height in a young cork oak plantation

Cork oak is one of the most valuable natural forest genera in the Mediterranean basin. Modelling cork oak growth has been a challenge for foresters in recent years because of strong site and genetic influences, below-ground competition, management regimes and age effects. Because cork productivity is related to forest height, which is, in turn, related directly with site characteristics, an increase in the accuracy of height prediction implies improved productivity estimation. A Bayesian maximum entropy (BME) geostatistical model was applied to characterize the space–time pattern of height of young cork oak in a forest stand from central Sardinia in the years 2000, 2002, 2003, 2006 and 2008. Cork oak height maps were produced for each of the 5 years. The main goals were to analyse and interpret through time (i) the changes in spatial correlation and (ii) the changes in spatial distribution of cork oak height. The plantation was characterized by an increasing spatial dependence through time, whereas the temporal range was 2 years. Cork oak height was significantly correlated with wind speed (reduced by a neighbouring forest) in all the years implying a single trend. The correlations were larger for 2006 and 2008 than for previous years. Three other environmental variables (shade, elevation and slope) were less significant and their influence restricted to 2 years only. This research has several implications for the management of cork oak in the young phase.     

1982～2010年中国东北地区植被NPP时空格局及驱动因子分析

应用逐像元线性回归模型方法,整合应用MODIS和AVHRR NDVI数据集,构建1982~2010年覆盖东北地区的8 km空间分辨率的NDVI数据集,进而应用CASA模型估算得到东北地区29 a NPP数据集,模拟精度在75%以上。29 a平均的东北地区植被NPP总量为6.5×108tC/a。植被NPP的分布受植被类型、气候、地形因素的综合影响。NPP地域差异明显,山地区植被>平原区植被>高原区植被,变化最大的植被类型为草地植被。过去29 a间,植被NPP呈显著上升趋势(P<0.01)。气候变化和土地利用变化均是影响植被时空格局的重要因素。     

玉龙雪山植物物种多样性和群落结构沿海拔梯度的分布格局

生物多样性沿海拔梯度的变化是多样性环境梯度格局研究中的一个热点问题。在对滇西北玉龙雪山2 900 m~4 200 m间沿海拔梯度进行的群落调查基础上,对植物物种多样性和群落结构的垂直分异格局进行了分析。结果表明:1)在16个样地中共记录植物物种261种,分属78科,158属,其中木本植物36种,灌木植物71种,草本154种。2)沿海拔梯度,森林群落的最大树高、最大胸径、平均树高和平均胸径等群落结构指标均呈单峰分布格局。3)随着海拔的升高。木本和草本的物种丰富度,先增加后下降;而灌木层的物种丰富度随着海拔的上升呈明显下降格局。4)木本层和灌木层的β多样性(Cody指数)随海拔升高,总体呈减小趋势,而草本层β多样性显示出单峰分布的垂直格局。     

Scale Dependencies of Vegetation and Topography in a Mountainous Environment of Montana

This research examines the effects of spatial scale on estimating the relationship between vegetation biomass and topography within a portion of Glacier National Park, Montana. The Reflectance/Absorptance vegetation index, developed from processed Landsat Thematic Mapper digital data, is related to three topographic variables obtained through processed Digital Elevation Models: elevation, slope angle, and slope aspect. R² values between the vegetation index and the topographic variables are obtained from regression analyses at a series of aggregated spatial scales. The effective range of spatial scales within which the two sets of variables are spatially dependent and the degree of the spatial dependencies are characterized through semivariance and fractal analyses.     

京津风沙源浑善达克沙地治理区退耕还林地的植被变化

本文选择京津风沙源区浑善达克沙地治理区大兴安岭南部亚区2004年退耕的榆树-小叶锦鸡儿林及山杏林和浑善达克沙地亚区2002年退耕的榆树-小叶锦鸡儿、小叶锦鸡儿退耕林及榆树疏林沙地设置监测样地,对植被盖度、生物量、物种多样性等进行了连续4年的监测调查,结果表明:在大兴安岭南部亚区,退耕后4~7年,榆树-小叶锦鸡儿林总盖度和总生物量均极显著高于对照的蒿类草地(p<0.01),且呈逐年上升趋势;山杏人工林总盖度在前期低于天然胡枝子灌丛,但后期优于对照;山杏人工林总生物量逐年增加,并在2010年和2011年显著大于胡枝子灌丛(p<0.05)。榆树-小叶锦鸡儿和山杏人工林及其对照样地的Shannon-Wiener指数均呈波状变化,差异不显著。在浑善达克沙地亚区,退耕后6~9年,榆树-小叶锦鸡儿林地的总盖度显著高于小叶锦鸡儿和榆树疏林沙地(p<0.05),但榆树疏林沙地在年际间的变化更稳定,榆树疏林沙地总生物量在2008-2010年间均高于榆树-小叶锦鸡儿和小叶锦鸡儿人工林,但人工林逐年增加的趋势更明显。小叶锦鸡儿人工林和榆树疏林沙地的Shannon-Wiener指数明显高于榆树-小叶锦鸡儿林地,并且都呈波状增加趋势,而榆树-小叶锦鸡儿林地的Shannon-Wiener指数表现出与降雨变化同样的趋势。     

The Impact of Spatial Heterogeneity on Ecosystem Service Value in a Case Study in Liuyang River Basin,China

In previous studies the value of ecosystem services was evaluated microscopically by ecological indicators such as soil properties, biomass, carbon storage, oxygen release, water quality, and others. In this paper, the spatial heterogeneity of ecosystem services in Liuyang River basin was studied from the perspective of Geographic Information System (GIS) based spatial relationships by using a combination of geographic data and spatial analysis technologies. The Liuyang River basin was divided into grids with a resolution of 1km×1km. The weights of factors that affect the value of ecosystem services (such as topography, geological disasters, roads, scenic spots, vegetation coverage, and plant net primary productivity) were evaluated using the entropy method and analytic hierarchy process (AHP) in order to investigate the influence of natural and social factors on the value of ecosystem services in a quantitative manner. The results demonstrate that the value of ecosystem services is mainly affected by vegetation coverage, plant net primary productivity, and road network density. The value of ecosystem services grows with the increase in either vegetation coverage, plant net primary productivity, or road network density. Different types of land play different roles in ecosystem services. Cultivated land, grassland, and water each have significant supply and regulating functions while forest has significant regulating and supporting functions. The value of ecosystem services of cultivated land and water that are closely related to human activity is significantly influenced by spatial heterogeneity. In contrast, the effect of spatial heterogeneity on the value of ecosystem services of forest land and grassland that are located in mountains and hills, far away from the human accumulation zone, is insignificant.