近30年小兴安岭沼泽湿地动态及其驱动力研究

以1985、1995、2005、2015年4期Landsat TM/ETM+影像为主要数据源,在遥感和地理信息系统平台上提取了小兴安岭地区湿地信息以及各土地利用类型面积,采用动态度模型、重心迁移模型、主成分分析等方法,分析近30年小兴安岭地区沼泽湿地的面积变化及其变化速度、重心变化、土地利用转移和沼泽湿地变化驱动力。结果表明:与1985年相比,2015年研究区内沼泽湿地面积减少了12 751.62 km~2,退化的湿地主要向林地和耕地转变;湿地重心整体向北偏西70.72°方向迁移;黑河大部分地区沼泽湿地变化率小于小兴安岭全区的变化率;伊春东南部及鹤岗全区的沼泽湿地面积变化动态度较高,湿地恢复和退化两极分化明显;沼泽湿地面积动态度受气温和相对湿度等自然因素影响,生产总值、粮食产量、农作物总播种面积和人口等社会经济因素是沼泽湿地变化的主要驱动力。     

近30年来青藏高原西大滩多年冻土变化

结合1975年已有勘探资料,对青藏高原多年冻土北界西大滩进行了雷达勘探。勘探发现,近30年来青藏高原多年冻土北界发生较大规模的多年冻土退化,多年冻土面积从1975年的160.5 km²退化成现在的141.0 km²,缩小约12%;开始出现多年冻土的最低高程为4 385 m,比1975年升高了25 m。近30年来研究区的气候变化是造成北界多年冻土退化的主要原因。相同气候背景下,多年冻土腹部地温有升高,但在30年尺度上不会发生明显的退化。本次冻土区域调查的结果可为检验冻土－气候关系模型的可靠与否提供依据。     

毛乌素沙地禾草杂类草草地根系 生物量动态及能量效率研究

对分布于毛乌素沙地南缘的禾草杂类草草地的根系生物量动态及光能转化率进行了研究。由于人为过度利用,草地植被出现退化。４～１１月期间,根系生物量的动态变化呈双峰形,最大值出现在５月中旬,为７０７．５３ｇ·ｍ－２（为干物质,以下同）,第二峰值出现在７月中旬,为６７７．２９ｇ·ｍ－２。根系净第一性生产力为２３２．６５ｇ·ｍ－２·ａ－１,以能量计算,则为４７３．９９ｋＪ·ｍ－２·ａ－１。根系生物量的垂直分异明显,呈Ｔ形分布,７０％以上分布在０～２０ｃｍ土层,４０～５０ｃｍ深处的根量只占８％。根系生物量的生长率在营养生长期要高于生殖生长期,生长率的变化规律与草层的营养生长和生殖生长对光合产物的分配有关。根系对太阳总辐射的转化率为０．００８％;对光合有效辐射的转化率为０．０１６％;对生长期生理辐射转化率为０．０２８％。根系对太阳总辐射的正向表观转化率在最高期可达０．２４％。     

近30 年来呼伦贝尔地区草地植被变化对气候变化的响应

基于1981-2006 年的GIMMS NDVI数据和2000-2009 年的MODIS NDVI数据反演呼伦贝尔地区草地变化,结合1981-2009 年该地区7 个气象站点的气温和降水数据,分别从年际变化、季节变化和月变化角度分析该地区草地变化对气候变化的响应。结果表明,从年际变化来看,降水是驱动草地植被年际变化的主要因素;从季节变化来看,草地植被生长在不同季节对水热条件变化的敏感性不同,春季草地植被生长对气温变化的敏感性较降水变化高,夏季和秋季草地植被的生长对降水变化的敏感性则高于对气温变化的敏感性,其中以夏季最为显著;从月变化来看,4 月和5 月草地植被变化受气温变化影响较明显;5-8 月与前一月降水变化关系密切,说明植被生长对降水变化具有一定的滞后性;4 月正值草本植物萌芽期,而4 月份草地生长与年气温变化关系最为密切,一定程度上说明4 月份表征植被生长的NDVI值增加可能是由于气候变暖引起的草地植被生长季提前产生的。综上所述,通过植被与气候要素月变化的关系可以具体地揭示气温和降水对草地植被生长的季节韵律控制。     

近30年来三江源地区土地覆被与宏观生态变化特征

利用1970年代中后期MSS图像和1980年代末、2004年以及2008年三期TM图像并结合野外调查,获得三江源地区四期土地覆被空间数据集,提出了土地覆被转类指数和土地覆被状况指数,以表征该区域生态变化的趋势。通过计算土地覆被转类途径和幅度、土地覆被转类指数和土地覆被状况指数,分析青海三江源地区1970年代中后期以来土地覆被时空变化特征及其反映的宏观生态状况变化。结果表明:三江源地区近30年平均土地覆被状况指数为38.20,土地覆被状况为4级,其中黄河流域最好,其次为澜沧江流域,长江流域最差;三江源地区土地覆被转类,在1970s~1990s和1990s~2004年两个时段,均主要以高生态级别向低生态级别转移为主,2004~2008年时段,主要以低生态级别向高生态级别转移为主;由土地覆被状况指数变化率和土地覆被转类指数,可以反映出近30年来三江源地区土地覆被和宏观生态状况,总体上经历了变差(1970s~1990s时段土地覆被状况指数变化率Zc为-0.63,土地覆被转类指数LCCI为-0.58)—显著变差(1990s~2004时段Zc为-0.94,LCCI为-1.76)—略有好转(2004~2008时段Zc为0.06,LCCI为0.33)的变化过程。这一变化过程前、中期主要受到气候变化和草地载畜压力共同驱动的影响,后期则叠加了生态建设工程的驱动作用。     

南京地区近40年来太阳辐射变化

The data utilized in this analysis consisted of extraterrestrial radiation,global radiation,diffuse radiation,total cloud cover and relative sunshine.The annual variations and trend were analyzed for monthly mean daily total global,direct,and diffuse radiation on a horizontal surface and for the relations between global,direct,diffuse radiation and relative sunshine,total cloud cover.The climatlolgical calculation equations of global and direct radiation are put forward.The results show that global and direct radiations are characterized by decrease and diffuse radiation by increase.The main causes are due to the increase of concentration of suspended particles and atmospheric turbidities rather than cloud cover variations.     

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。     

近30年中国中东部地区植物分布变化

在全球气候变暖背景下,某些植物分布范围会发生明显变化。但已有研究尚未对中国中东部地区近30年来的植物分布变化进行系统总结。采用荟萃分析方法（meta-analysis）,通过搜集已发表文献中关于植物引种、植被和物种分布及其变化等数据资料,得到近15年119个植物物种的251条分布变化证据,经与《中国木本植物分布图集》中记载的原分布记录（约20世纪80年代至90年代）对比,统计了不同物种的分布范围变化,并分析了变化原因。结果表明：近30年来,统计物种中80%在水平地带上发生北移,平均移动值约为3.37°;中东部地区植物分布响应气候变化的区域集中在北亚热带常绿阔叶林—暖温带落叶阔叶林过渡带以及中温带针阔叶混交林过渡带。分析发现20世纪50年代以来中国绝大多数地区有显著的增温趋势,升温导致温暖指数（Warmth Index）增加,满足植物生长的热量需求,是植物北移的重要原因。     

塔克拉玛干地区近四十年来的干湿变化

本文利用塔克玛干,周围山区、及相邻地区的４８个气象站近４０年的降水资料,分析塔克拉玛干地区年与四季干湿变化的阶段与周期,与与周围山区及相邻地区进行相关性分析。     

近50 年来天山地区典型冰川厚度及储量变化

冰川储量变化与冰川水资源量变化以及冰川对河川径流的贡献量密切相关。在GPR-3S技术支持下, 本研究基于雷达测厚数据、不同时期的高分辨率遥感影像、地形图及实测资料, 分析了天山三个典型地区四条代表性冰川近期厚度及储量变化特征, 并通过对比探讨了造成变化差异的可能原因。结果表明, 1962-2006 年乌鲁木齐河源1 号冰川厚度平均减薄0.15m a^-1, 冰储量亏损26.2×10⁶ m³, 冰川末端平均退缩3.8 m a^-1;博格达峰南坡的黑沟8 号冰川在1986-2009 年间, 冰舌平均减薄0.57 m a^-1, 冰储量损失了25.5×10⁶ m³, 末端平均退缩11.0 m a^-1;位于博格达峰北坡的四工河4 号冰川在1962-2009 年间冰舌平均减薄0.32 m a^-1, 冰储量亏损14.0×10⁶ m³, 末端平均后退8.0 m a^-1;1964-2008 年间, 托木尔峰青冰滩72 号冰川冰舌平均减薄0.22 m a^-1, 由此至少造成冰储量亏损14.1×10⁶ m³, 末端退缩达40.0 m a^-1。对比分析显示, 青冰滩72 号冰川消融退缩最为强烈, 黑沟8 号冰川次之, 与乌鲁木齐河源1 号冰川、科其喀尔冰川相差不大, 稍大于四工河4 号冰川和哈密庙尔沟冰川。这种差异可能与区域气候变化和冰川物理特征有直接关系。     

小兴安岭森林土壤动物群落多样性的研究

对小兴安岭阔叶红松林、次生白桦林、云冷杉红松林、兴安落叶松林、云冷杉林和赤杨林6种生境中的土壤动物群落多样性进行了研究。结果表明,在阔叶红松林生境中,无论大型土壤动物还是中小型土壤动物,多样性都较高,表明其生境条件比其它5种生境优越。土壤动物的多样性与丰富度、均匀度呈正相关,与优势度呈负相关,与个体数没有直接相关关系。土壤动物的垂直多样性分布,随土层深度增加而减少,但递减速率不同,中小型土壤动物表聚性要比大型土壤动物明显。     

大小兴安岭多年冻土的主导成因及分布模式

大小兴安岭海拔高度由北向南增高对纬度偏低带来的温升具有相对补偿功能,从而使冻土分区界线大大南凸。大兴安岭山地为一个连续的整体,不宜仅将南部视为山地多年冻土,而将中、北部划为高纬多年冻土。多年冻土南界应在黄岗梁山南麓通过。小兴安岭的多年冻土南界应在呼兰河源中山的南麓通过。大兴安岭北端断续多年冻土区应将伊勒呼里山平均海拔1000 m的中山部分包括在内;岛状融区多年冻土区南伸至阿尔山附近终结;小兴安岭南端汤旺河与呼兰河的河源区存在岛状融区多年冻土闭合圈。     

小兴安岭森林生态系统中小型土壤动物生态地理分布特征

对小兴安岭森林生态系统10个生境中小型土壤动物的数量和类群组成、多样性、生态地理分布及群落排序进行研究.从水平分布看,中小型土壤动物个体数最多的是人工云冷杉林,类群数最多的是赤杨林,个体数和类群数最少的均为林间草甸.中小型土壤动物在土壤中的垂直分布具有明显的表聚性,但各生境的变化情况略有不同.10个生境多样性指数和丰富度指数在人工林和相应的天然林内的变化趋势相反.而均匀度指数和优势度指数差异不大.排序结果显示云冷杉红松林、云冷杉林、赤杨林和林间草甸与其它生境差异较大.     

小兴安岭森林生态系统中营养元素关系及土壤动物的作用

对小兴安岭森林生态系统6个主要林型的凋落叶、土壤动物和土壤三者之间营养元素关系研究,凋落叶、土壤动物和土壤中营养元素的平均含量不同,它们的变异程度也不同。蚯蚓、线蚓、蜈蚣和其它类群土壤动物体内营养元素的方差分析结果表明,K、Ca、Mg、Fe对土壤动物的生长发育影响较大。凋落叶、土壤动物和土壤之间K、Na、Fe的线性关系较强,反映了凋落叶-土壤动物-土壤间K、Na、Fe联系密切。凋落叶和土壤中营养元素与土壤动物的生物量、密度和类群数的关系密切,平均关联度的顺序为,类群数>生物量>密度。     

30年来青海三江源生态系统格局和空间结构动态变化

在多期遥感图像支持下,通过对生态系统类型进行辨识,获得了三江源地区生态系统类型空间分布数据集,并在此基础上分析了20世纪70年代中后期以来青海三江源地区生态系统格局和空间结构的动态变化。结果表明:30年来三江源地区生态系统格局稳定少动,生态系统类型变化相对缓慢,农田、森林、草地、水体与湿地和荒漠生态系统的年变化速率均小于0.5%,是长江、黄河流域乃至全国各区域生态系统转类变幅最小的稳定少动区。20世纪70年代中后期以来三江源地区生态系统类型的转变主要发生在草地和水体与湿地生态系统上,草地生态系统的变化主要发生在中部和东部地区,水体与湿地生态系统的变化主要发生在广大西部和北部地区。     

小兴安岭南坡土壤动物生态序列研究

对小兴安岭南坡的土壤动物进行了生态序列研究。按等高差系列共选８个样地,分属不同植被类型,对各样地土壤动物调查分析结果表明：在生态序列诸环境因子中,海拔高度是主导因子;土壤动物类群和个体数量大致随海拔高度的增加而增加,这与一般情况相反,乃因取样区特殊的小气候所致;云冷杉林土壤动物类群和个体数量都比其它群落少。     

小兴安岭森林落叶分解与土壤动物的作用

在小兴安岭地区对 12种落叶分解过程和土壤动物作用进行了研究。采用不同网孔分解样袋 ,排出不同类别土壤动物作用的方法。结果表明 ,落叶分解消耗率 :大孔 >小孔 >对照 ,即大型、中小型土壤动物和微生物的共同作用 >中小型土壤动物和微生物的共同作用 >只微生物的作用。三年平均分解消耗率分别是 2 8.9% (大孔 )、 2 8.2 % (小孔 )和 2 6.2 % (对照 ) ,到第三年末 ,三种样袋 12种落叶平均分解程度分别达到 86.7% (大孔 )、 84 .6% (小孔 )和 78.7% (对照 )。分解初期土壤动物的作用逐渐增大 ,到第二年 10月土壤动物的作用达到了最大值 ,随后土壤动物的作用逐渐降低 ,大型土壤动物的作用小于中小型土壤动物的作用。落叶种类不同 ,分解时间不同 ,土壤动物作用也不同。     

近30年北京市ISP-LST空间特征及其变化

本文聚焦长时序地表的不透水与温度特征,利用Landsat影像数据,获取1991—2015年北京市的不透水地表盖度（Impervious Surface Percentage, ISP）与地表温度（Land Surface Temperature, LST）数据,构建不透水地表盖度-地表温度（ISP-LST）二维空间。结合标准差椭圆法,对ISP-LST空间密度分布的聚集特性进行分析,定量化表述各时期的特征与变化。研究发现：① ISP-LST二维空间特征表现为三种类型：弱相关、非完全正相关和显著正相关。② ISP-LST标准差椭圆的方向性和离散性均值为11.26和2.87,空间聚集性良好。随时间推移,高温现象受不透水地表的影响过程趋于复杂化。③ ISP-LST聚集区是城市热环境的重要表征,其在各功能区年际增长率为：功能扩展区（2.97%）>核心功能区（1.75%）>发展新区（1.63%）>生态涵养区（0.18%）。聚集区在东南方向增长明显,研究时段内累计增长14.77%。④ ISP-LST聚集区的斑块密度及形状复杂度的景观格局变化不大,但斑块连接性随时间推移有所降低。本文研究结果可为缓解城市热岛效应、制定生态环境调控政策提供相应参考。     

Analysis of solar radiation variations over Nanjing region in recent 40 years

The data utilized in this analysis consisted of extraterrestrial radiation, global radiation, diffuse radiation, direct radiation, total cloud cover and relative sunshine. The annual variations and trend were analyzed for monthly mean daily total global, direct, and diffuse radiation on a horizontal surface and for the relations between global, direct, diffuse radiation and relative sunshine, total cloud cover. The climatological calculation equations of global and direct radiation are put forward. The results show that global and direct radiations are characterized by decrease and diffuse radiation by increase. The main causes are due to the increase of concentration of suspended particles and atmospheric turbidities rather than cloud cover variations.