中国亚热带地区造林对土壤碳周转的影响

Afforestation in China’s subtropics plays an important role in sequestering CO2 from the atmosphere and in storage of soil carbon (C). Compared with natural forests,plantation forests have lower soil organic carbon (SOC) content and great potential to store more C. To better evaluate the effects of afforestation on soil C turnover,we investigated SOC and its stable C isotope (δ13C) composition in three planted forests at Qianyanzhou Ecological Experimental Station in southern China. Litter and soil samples were collected and analyzed for total organic C,δ13C and total nitrogen. Similarly to the vertical distribution of SOC in natural forests,SOC concentrations decrease exponentially with depth. The land cover type (grassland) before plantation had a significant influence on the vertical distribution of SOC. The SOC ?13C composition of the upper soil layer of two plantation forests has been mainly affected by the grass biomass 13C composition. Soil profiles with a change in photosynthetic pathway had a more complex 13C isotope composition distribution. During the 20 years after plantation establishment,the soil organic matter sources influenced both the δ13C distribution with depth,and C replacement. The upper soil layer SOC turnover in masson pine (a mean 34% of replacement in the 10 cm after 20 years) was more than twice as fast as that of slash pine (16% of replacement) under subtropical conditions. The results demonstrate that masson pine and slash pine plantations cannot rapidly sequester SOC into long-term storage pools in subtropical China.     

生态退耕对中国农田生产力的影响(英文)

The changes in cropland quantity and quality due to land use are critical concerns to national food security, particularly for China. Despite the significant ecological effects, the ecological restoration program (ERP), started from 1999, has evidently altered the spatial patterns of China’s cropland and agricultural productivity. Based on cropland dynamic data from 2000 to 2008 primarily derived from satellite images with a 30-m resolution and satellite-based net primary productivity models, we identified the impacts on agricultural productivity caused by ERP, including "Grain for Green" Program (GFGP) and "Reclaimed Cropland to Lake" (RCTL) Program. Our results indicated that the agricultural productivity lost with a rate of 132.67×104 t/a due to ERP, which accounted for 44.01% of the total loss rate caused by land use changes during 2000-2005. During 2005-2008, the loss rate due to ERP decreased to 77.18×104 t/a, which was equivalent to 58.17% of that in the first five years and 30.22% of the total loss rate caused by land use changes. The agricultural productivity loss from 2000-2008 caused by ERP was more attributed to GFGP (about 70%) than RCTL. Although ERP had a certain influence on cropland productivity during 2000-2008, its effect was still much less than that of urbanization; moreover, ERP was already converted from the project implementation phase to the consolidation phase.     

无人机遥感的大型野生食草动物种群数量及分布规律研究

以黄河源玛多县为研究区,利用无人机分别于2017年冬春季开展了航拍调查,航拍有效面积达326.6 km2,获取影像23784张,建立了藏野驴、藏原羚、岩羊等野生动物,以及牦牛、藏羊和马等家畜的无人机图像解译标志库。通过人机交互方式解译,获取调查样带内的种群数量:藏野驴的样带密度为1.15只/km2,藏原羚为0.61只/km2,岩羊为0.62只/km2,家养牦牛为4.12只/km2,家养藏羊为7.34只/km2,马为0.06只/km2。利用冷暖季草场的估算方法,通过地面同步调查验证、统计数据验证,估算出玛多县藏野驴、藏原羚和岩羊,以及家牦牛、藏羊和马的种群数量为:藏野驴17109头,藏原羚15961只,岩羊9324只,牦牛70846头,藏羊102194只,马1156匹。大型野生食草动物藏野驴、藏原羚和岩羊总计8.57万羊单位;家畜藏羊、牦牛和马总计38.90万羊单位;大型野生食草动物和家畜总计47.5万羊单位。大型野生食草动物羊单位数量与家畜羊单位数量之比为1∶4.5。并分析了野生动物分布密度与栖息地生境因子的关系:藏野驴偏好选择高程4200—4400 m,坡度为2°—5°,离农村居民点距离1—2 km和4—5 km,离水源距离小于1 km,离公路距离2—3 km和4—5 km的范围内,草地盖度60—80%。藏原羚偏好选择高程4100—4200 m和4400—4500 m,坡度为大于5°,草地盖度80%以上,离农村居民点距离2—3 km,离水源距离小于1—2 km,离公路距离小于1—2 km和4—5 km的范围内。岩羊偏好选择高程4100—4200 m,坡度为大于5°,草地盖度较低,离农村居民点距离小于1 km,离水源距离小于1—2 km,离公路距离大于5 km的范围内。与传统的地面调查方法相比,基于无人机遥感的大型野生食草动物种群数量调查,具有快速、经济、可靠等优点,为今后野生动物调查提供了一种有效、可靠的技术途径。     

面向对象整体GIS数据模型的设计与实现

本文在前期GIS概念数据模型研究的基础上 ,提出了面向对象整体GIS数据模型 ,并针对整体GIS软件的实现在系统数据组织、存储结构与访问机制方面进行了较为深入的探讨 ,Deskpro最后简单介绍了基于整体GIS数据模型的商品化软件———SuperMapDeskpro的实现情况     

国家资源环境遥感宏观调查与动态监测研究

在１９９２－１９９５年期间，中国科学院和农业部组织实施了“国家资源环境遥感宏观调查玫动态研究”项目，经过３年的工作，通过应用先进的遥感，地理信息系统技术，形成了以“快速，高技术，新信息源和动态”为特点，以资源环境组合分类系统为核心的成套技术路线和方法；完成了国家资源环境的组合分类调查；建立了国家资源环境数据库，完成了典型地区的资源环境动态研究；     

东亚土地覆盖对ENSO事件的响应特征

对1982—1993年气候年际变化的强信号——ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982—1993年每年夏季(5—9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方涛动指数(SOI)之间的关系，进而，对ENSO驱动下的东亚地区土地覆盖年际变化的空间分布特征进行了总结。     

资源与环境研究的“模型工具箱”--评介《资源环境数学模型手册》

中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室创新基地研究员岳天祥博士主编的《资源环境数学模型手册》，由科学出版社2003年9月出版。中国科学院院士、欧亚科学院院士陈述彭先生为此书作序，并对此书的理论与实用价值给予了高度评价。本书系具有深厚数学造诣的作者经过多年积累，     

基于GIS的中国东北植被综合分类研究

ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ由于运行周期短、覆盖范围大、成本低、波段宽等特点,目前正越来越广泛地受到人们的普遍关注。在大尺度、中尺度植被遥感上,ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ具有陆地卫星无法比拟的优势,但在另一方面,ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ也存在分辨率低、数据变形较大和几何畸变较严重等问题。这样,在应用ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数据进行大区域植被制图时,植被分类的精度仍待提高。本文从理论上探讨了将地理信息系统提供的地理数据与遥感数据复合的可行性;尝试在ＧＩＳ环境下,将气温、降水、高程３个影响区域植被覆盖的主要指标,按一定的地面网格系统和数学模式进行量化,生成数字地学影像,并使之与经过优化、压缩处理的ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数据进行复合,对复合后的综合影像进行监督分类。分类结果显示,与传统的应用最大似然分类方法对单一遥感图像分类相比,该综合分类方法分类精度提高了１８．３％,该研究方法改变了遥感影像的单一信息结构;丰富了图像的信息含量;完成了地理数据的数字传输、处理、存储及影像化显示。     

陆地生态系统碳循环的多尺度试验观测和跨尺度机理模拟

准确估计陆地碳汇时空变化是预测气候变化和执行温室气体控制协议的基础.近10年来,以大型试验环境控制、涡度相关测定和定量遥感为代表的新技术手段的应用推动了多尺度生态观测网络的建立,获得和积累了大量有关陆地生态系统碳循环变化的数据.但是这些高强度和多尺度观测并没有显著降低对陆地碳汇及其变化估计和机理认识的不确定性.其主要原因是这些观测主要是在各个尺度上分别进行的,而生态系统碳循环变化取决于从生物个体的短期反应到区域生态系统格局长期变化各个尺度过程的相互作用.试验和观测总是在特定尺度上进行的,认识和定量表达跨尺度相互作用需要应用机理模拟的方法.但是,现有的生态机理模型以单一尺度试验观测数据为基础,不能现实地模拟生态系统大尺度格局、结构和过程对环境变化的动态响应和适应.估计和预测由多尺度过程相互作用决定的陆地碳汇变化要求构建新的生态系统理论框架和机理模型,集成和定量表达从生理生态过程响应到生态系统格局适应性变化的传递机理和非平衡生态系统演替机制.多尺度数据-模型融合(Data-modelfusion)是近年来发展起来的生态系统碳循环研究的新方法,它包括应用多尺度观测数据建立跨尺度机理模拟模型;应用多种观测数据在不同尺度上对模型进行检验和验证;应用动态观     

Web环境下实现空间数据表达的框架研究

Internet的迅速发展，促进了通过网络获得空间信息的要求，由于空间矢量数据具有数据量大，对象关系复杂等不同于文本，图像的特殊性，在数据传输较慢且要求高交互操作的Web环境空间，空间矢量数据的可视化是一个难题。本文讨论了Web中实现空间矢量数据可视化的体系结构。分析由数据库中的空间数据到客户端地图显示的整个过程，认为WebGIS的实现可以分为服务器端方式，客户端方式，中间数据转换方式和客户服务器分布计算方式等4种方式，每种方式各有优点，应用于不同的环境，我们提出一种能够同时实现4种方式的开放框架结构，方式的选择由客户端传送的参数决定，通过对比，认为在交互操作较高的环境中，以矢量数据方式传输较好，而对于交互操作较少的空间信息表砂，以图像方式传输较好。