基于近景摄影测量的植物生长量量测方法研究

讨论了目前研究植物生长量量测方法的优缺点,阐述了数字近景摄影测量的基本原理和方法,并将该技术应用于模拟试验的植物生长量量测中.     

河道断流对胡杨(Populus euphratica)径向生长量的影响

以塔里木河下游胡杨(Populus euphratica)为研究对象,基于树木年轮学的方法,借助小波分析法与Mann-Kendall、Mann-Whitney检验方法,将不断流条件下的树木年轮径向生长量作为对照,分析了塔里木河下游河道长期断流条件下胡杨径向生长量的变化特征,并进行了趋势检验及突变检验.结果表明:(1)塔里木河下游生态输水使树木年轮生长发生了良性转变;(2)1972年塔里木河下游断流以来,1970-1999年期间,英苏、喀尔达依、阿拉干、依干不及麻断面的胡杨径向生长量的变化呈缓慢变化的趋势,整个变化是长期的、缓慢的过程,而不是迅速的、突变性的;(3)生态输水对树木年轮生长的影响是人为作用下的短期的突变过程;(4)与长期断流相比,在不断流条件下,从1970年到2009年,胡杨径向生长量呈有规律的升降交替的变化趋势;在长时期序列(1962-2008年)下,胡杨径向生长量以25年周期变化,大周期(25年)内又包含着小周期(11年与5年).     

美国俄亥俄州橡树-山毛榉混交林森林碳储量研究

本研究量化了美国俄亥俄州橡树-山毛榉混交林森林碳储量,研究结果表明森林碳密度的增长率与其商品材积和总材积的增长率是一致的。橡树-山毛榉混交林连年增长量（CAI）和年平均增长量（MAI）高峰值分别出现在第23和46年。对于地上碳储量而言,其CAI和MAI最高值分别出现在第26年和53年。对于地上碳密度和地上商品材碳密度,其MAI高峰出现在第30年,与其同时间内总蓄积量和商品材的蓄积量出现的情况一致。了解了森林碳储量的增长和蓄积量的增加模式是相近的道理,有助于我们理解森林蓄积量增长的管理模式过渡到森林碳储量管理的模式。     

2008年汶川地震触发滑坡量大于造山作用生长量

浅源地震是山区地壳抬升的主要驱动力（Avouac,2008）。然而,浅源大地震也触发大范围的同震滑坡,造成显著、但在空间上不均匀的侵蚀（Keefer,1994;Malamud et al,2004;Larsen et al,2010）。因此地壳抬升与同震滑坡的分布及规模间的相互作用就引发了一个根本的问题,即大地震及其相关的滑坡是创生还是消毁了山区地形。2008年中国四川Mw7．9汶川地震触发了超过56000处滑坡（Dai et al,2011）,其空间分布仅仅部分与构造变形样式有关（Shen et al,2009）。通过将滑坡面积一体积标度关系（Larsen et al,2010;Guzzetti et al,2009）应用于高分辨率卫星影像,我们仔细检查了造山方量的潜在变化。我们估计,同震滑坡产生了约5～15km^3的可侵蚀物质,大于2．6±1．2km^3（deMichele et al,2010）的同震地壳抬升净方量。这种差异表明,在可能的2000-4000年的地震复发周期中（Shen et al,2009）,即使只有小部分滑坡物质从造山带中运移走,汶川地震也会在龙门山导致物质净亏损。我们的结果对长期以来广泛持有的大倾滑或走滑地震能造山的观点提出了挑战,并希望引起对同震滑移、滑坡量与地形生成之间的关系更多的思考研究。     

中国东北极端持续大—暴雪事件的个例成因及可预测性

2013年11月东北大—暴雪持续日数为1982—2020年同期最多的一年。其中,2013年11月17—20日和25日先后发生两次强降雪过程,其中第一次过程降雪持续时间较长,而第二次过程日降雪强度强。基于此,从2013年11月月际异常气候背景和两次强降雪过程的角度,开展其成因和可预测性研究。研究结果表明,2013年11月北极涛动(AO)正位相异常偏强、类北太平洋涛动(NPO)负位相、巴伦支海以北的海冰月增长量(11月减9月)异常偏多和热带-南印度洋海温异常偏暖的气候背景有利于这次东北持续性大—暴雪事件的发生。其中,2013年11月巴伦支海以北的海冰月增长量偏多,意味着季节性海冰生长量增加使得向大气中释放的潜热通量增加,气温偏高,有利于AO正位相加强并激发罗斯贝(Rossby)波列,使得阿留申低压减弱;同时11月热带-南印度洋海温异常偏暖,热带印度洋对流加强和热带西太平洋对流减弱,有利于西北太平洋-阿留申地区维持“气旋-反气旋”式环流异常,呈现类NPO负位相。这样的环流形势有利于从北太平洋向东北地区持续输送水汽。第一次强降雪过程(17—20日)发生前5 d(12—16日)到降雪过程结束(20日),北大西洋涛动(NAO)维持正位相并且强度达到冬半年最强,由此激发持续东传Rossby波,使得西北太平洋-阿留申地区为持续性的南北向“气旋-反气旋”式环流异常,有利于北太平洋水汽持续输送至东北地区。在2013年11月25日第二次强降雪过程中,乌拉尔山阻塞高压显著加强,东北低涡加深,有利于热带西太平洋更为暖湿的水汽输送至东北地区,与北太平洋输送的水汽共同导致第二次强降雪过程的日降雪强度大。最后,利用CFSv2评估2013年11月异常气候背景的可预测性,结果表明CFSv2可提前1个月预测2013年11月热带-南印度洋海温异常偏暖,但对热带印度洋和西太平洋对流异常、NAO以及热带-中高纬大气遥相关预测能力较弱。在次季节尺度上,ECMWF(CMA)能提前29(12) d和13(16) d合理预测出两次过程降雪量的空间分布,这可能是由于模式能合理再现NAO和乌拉尔山阻塞高压等关键环流系统的逐日变化。因此未来还有待提升热带-中高纬大气遥相关、水汽输送以及平流层极涡的次季节-季节预测效能。     

重庆缙云山不同年龄马尾松径向生长对气候变化的响应

为探究气候变化背景下不同年龄马尾松(Pinus massoniana)生长规律及其对气候变化的响应,本研究以缙云山不同年龄马尾松为分析对象,运用树木年代学原理及方法,建立小龄树(1971～2020年)和大龄树(1940～2020年)马尾松树轮宽度年表,并计算胸径处断面积生长量(BAI);分析近40年来不同年龄马尾松生长变化状况及树轮宽度年表与气象因子之间的关系。结果表明：气候变暖背景下,不同年龄马尾松生长均受到一定阻碍,1983～2013年间,大、小龄树BAI显著下降。与1980～2020年间气候因子的相关分析表明,两龄级马尾松生长均受到第二次高生长期温度的影响,具体表现为与当年9月平均最高温,上年及当年9月平均温呈显著负相关;小龄树马尾松生长还受限于生长季降水条件,对降水更敏感;表现为与当年第二次高生长期(9～10月)、上年5月、 10月及当年10月降水呈显著正相关。研究结果为未来气候变暖背景下马尾松林的合理经营与管理提供了一定的理论依据。     

黄河流域两类取样环境的树木年轮生长量订正分析*

黄河流域存在着两类不同的树木年轮取样环境。在典型的取样环境中,树木生长多遵循缓慢递减的规律,作生长量订正时,可采用传统的树木年轮学订正方法。在非典型的取样环境中,树木生长形式较为复杂,可引进新的分析途径,包括多项式函数和样条函数的应用。随样本环境的不同,各类订正分析的可适用性亦有差异。     

通山雷竹种植气象条件分析

试验观察分析雷竹生长量与气象因子的关系 ,得出自然条件下雷竹的生长量与日平均温度有良好的指数关系 ,切根处理的雷笋生长与气象条件关系不大。分析还得出 ,通山雷竹 3月中旬以前出土的雷笋成竹率高 ,3月底 4月初出土的雷笋成竹率低。     

限制因子作用律在杉木林高生长水热优化模式研究中的应用

本文在长期定位观测研究基础上，根据生态学中的限制因子作用律（最小因子律和耐性定律）采用主成分分析和抛物线型函数多项式回归等多元分析技术，以计算机逐步逼近法筛选出复相关复数晨大而剩余方差最小的方程式，由此分别建立了广西龙胜里骆和岑溪七坪两林区低海拔（３５０－４４０ｍ）杉木近、成熟林树高月（年）生长量与水因子间的多元非线性相关模式，据模式的变量参数提出的水热指标与前人的研究结果基本一致。     

河道输水对塔里木河下游胡杨生长状况的影响

通过树木年轮变化指示植物对其生境条件变化响应的生态信息,对塔里木河下游胡杨侧枝年轮样本进行了调查,并探讨塔里木河河道输水对下游胡杨个体生长的影响,通过样本反映群体的方式,评价河道输水对下游胡杨种群恢复的作用及效果。由于目前主要依靠地下水来复苏胡杨,下游潜水位受输水量及输水距离的影响,并在不同空间范围上升幅度不同,使胡杨生长响应有差异。研究结果表明:①河道输水后潜水埋深与胡杨枝径生长之间存在显著相关,在依干不及麻断面拟合方程为y=0.0443x2-0.703x+3.5869,R=0.935,P=0.009;表现为水位越浅,胡杨枝径生长量越高;但当水位上升到4 m以上时,胡杨生长量趋于稳定。②胡杨对输水作用的响应表现出明显的时空差异,各断面依过水时间长短顺序为英苏、喀尔达依、阿拉干、依干不及麻,但经8次输水后,2002—2007年胡杨枝径生长量响应大小顺序为喀尔达依、英苏、阿拉干、依干不及麻。其中下游末端依干不及麻区段胡杨枝径生长增加不明显。③河道输水具有明显的时效性,在胡杨生长季输水更有利于胡杨的生长。