九姑山圆“红杏”梦

曲径通幽,却永不落寞。清晨,当新一天的第一缕曙光徐徐地洒向地面时,斑驳陆离的山道上就会迎来一波又一波的人群,人们在两旁树木成排、上空披翠盖绿的小道是来也匆匆,去也匆匆,周而复始,乐此不疲。往上的,像片片彩云向上飘浮,向下的却又像浪浪涧水直泻而下,人潮如涌,川流不息。有的走得散漫,安步当车;有的走得潇洒,谈天说地;有的走得给力,虎虎生风……     

树木年代学在高寒山区泥石流历史事件重建中的应用——以磨西河流域倒灶沟为例

如何确定人类历史活动稀少、植被覆盖率较高的高寒山区泥石流历史活动次数及时间较为困难。树木年代学分析方法可通过树木年轮生长变化对泥石流活动的响应特征,重建过去一定时间内的泥石流历史活动事件。通过对我国四川省境内贡嘎山东坡磨西河流域内倒灶沟泥石流堆积扇上140个桤木的树木年轮样本取样及树木年代学分析,重建了该沟在过去20 a间的2次较大规模泥石流活动事件(分别为1996年和2005年)和5次小规模洪水(或泥石流)事件。研究结果表明,在过去20 a间,倒灶沟大规模泥石流每隔约10 a便会发生一次,而小规模的泥石流或洪水则每隔2~3 a便会发生一次。同时,研究还发现,磨西河流域内泥石流堆积扇上有利于类似桤木生长特征的树种生长(最大树木年轮可达1.4 cm),为该地区泥石流生物防治工程中优势树种的选择提供了科学依据。     

机载LiDAR数据的城区树木点提取方法

在城区的机载LiDAR点云中一般存在大量打在树木上的点,从点云中提取的树木点可以应用于城区绿化面积和树木参数的估计,以及树木的建模。针对城区环境,本文在综合分析树木点和其他地物空间分布模式的基础上,提出了一种只利用点云的几何性质,结合点云空间分布模式来提取树木点的方法。实验表明,该方法可以取得很高的分类精度,卡帕系数为0.9713。     

Exploratory Precipitation in North-Central China during the Past Four Centuries

Abstract: Two robust precipitation reconstructions were conducted by combining tree-ring chronologies, dryness/wetness indices from historical documents, and climate data from the global grid. It was found that the recurrent drought history of a region can help us understand the variability of precipitation. Several dry/wet periods during the past four centuries and potential cycles of precipitation variation were determined. Furthermore, the reconstructions are not only consistent well with each other in North-central China, but also in good agreement with variations of precipitation in northeastern Mongolia, the Longxi area in Gangsu Province and the Dulan area of Qinghai Province, and the snow accumulation of the Guliya glacier. These synchronous variations indicate that it is valuable to study various climate records, find common information and determine the driving force of climate change.     

根据树木年代分析数据复现苏苏奈斯基山大型泥石流

在萨哈林岛,对泥石流的研究主要集中在多发生小规模泥石流的居民区：而有关岛内无人居住区和山区发生的泥石流的资料非常少。根本没有用于计算泥石流风险所必需的岛内很多地区泥石流复现率的数据,其中包括苏苏奈斯基山的资料。树木年代分析可以确定在苏苏奈斯基山（罗加特卡流域）泥石流的复现率。确定在苏苏奈斯基山泥石流的复现率平均10～12年一次。     

中国落叶松属树木年轮生长特性及其对气候变化的响应

作为树轮气候学中的传统研究树种,落叶松属树木已被广泛认同可以敏感反映气候的变化.本研究用树轮气候学的方法,对中国落叶松属9种1变种树木年轮采集了11个样点,对样本树轮宽度指标进行了基本统计特征的分析,合成了8种1变种的10条树轮宽度差值年表序列,并分别与相应采样区的区域气候资料距平平均序列进行了Pearson相关分析,将不同地区的不同落叶松树种树轮生长与气候因子的变化进行比较,在较大空间范围内探讨落叶松属树木对气候响应的规律.结果显示,季风边缘带的多数样点与5月平均气温及平均最高气温存在显著的正相关关系,春季温度对落叶松属树木年轮生长有显著的影响,降水并未成为其限制因子;西藏吉隆的喜马拉雅落叶松平均年轮宽度最大,四川泗耳沟采集的四川红杉平均年轮宽度最小,这两种落叶松的年轮宽度变化所含气候信息较少;太白红杉、红杉、西藏红杉对气候变化较敏感,具有气候重建的潜力,海拔是影响落叶松树轮对气候因子响应的重要因素.     

利用树轮资料重建黑河近千年来出山口径流量

依据黑河上游流域内获取的树木年轮样本和该河上游及出山口水文站径流资料,利用树木年轮水文学的原理和方法,建立了年轮年表.年表与河流径流量的相关关系,重建了黑河上游及出山口径流.得出在距今1319a以来,黑河莺落峡出山口最大年径流量为26.74×10~8m3/a,最小为6.44×10~8m3/a,年际变率Cv=4.17,多年平均为15.284×10~8m3/a.特枯、偏枯水年以及平水年、特、偏丰水年出现的概率分别为18.9％,23.9％,20.5％.19.0％,17.7％.相对而言,枯水年稍多一些.持续5a以上的枯水段出现过37次,共358a,持续最长的枯水段达22a;丰水段为38次,共390a,最长达39a.这两种现象仅占总数的一半,另一半是2～3a间的丰、枯水循环和平水期.小周期循环是出山口径流量的主要变化方式.同时也有较明显的中、长周期变化.据历史文献记载中所描述张掖（原甘州）旱涝灾害与出山口年径流量的对比中,旱灾的吻合率高达80％以上.而涝灾也在60％以上.从中长周期的变化趋势来看,目前在全球气候变暖背景下,出山口径流量正处在一个百年尺度的丰水期中.这一结果是目前我国在利用树木年轮重建千年以上长度水文资料的首例工作.它为黑河流域经济发展、生态环境保护以及合理利用地表水资源提供重要科学依据.     

Forest carbon storage and tree carbon pool dynamics under natural forest protection program in northeastern China

The Natural Forest Protection(NFP) program is one of the Six Key Forestry Projects which were adopted by the Chinese Government since the 1980s to address important natural issues in China. It advanced to protecting and restoring the structures and functions of the natural forests through sustainable forest management. However, the role of forest carbon storage and tree carbon pool dynamics since the adoption of the NFP remains unknown. To address this knowledge gap, this study calculated forest carbon storage(tree, understory, forest floor and soil) in the forest region of northeastern(NE) China based on National Forest Inventory databases and field investigated databases. For tree biomass, this study utilized an improved method for biomass estimation that converts timber volume to total forest biomass; while for understory, forest floor and soil carbon storage, this study utilized forest type-specific mean carbon densities multiplied by their areas in the region. Results showed that the tree carbon pool under the NFP in NE China functioned as a carbon sink from 1998 to 2008, with an increase of 6.3 Tg C/yr, which was mainly sequestrated by natural forests(5.1 Tg C/yr). At the same time, plantations also acted as a carbon sink, reflecting an increase of 1.2 Tg C/yr. In 2008, total carbon storage in forests covered by the NFP in NE China was 4603.8 Tg C, of which 4393.3 Tg C was stored in natural forests and 210.5 Tg C in planted forests. Soil was the largest carbon storage component, contributing 69.5%–77.8% of total carbon storage; followed by tree and forest floor, accounting for 16.3%–23.0% and 5.0%–6.5% of total carbon storage, respectively. Understory carbon pool ranged from 1.9 to 42.7 Tg C, accounting for only 0.9% of total carbon storage.     

树木遮蔽对GNSS基准站观测影响的分析

针对GNSS台站周边树木遮蔽造成的多路径误差问题,利用TEQC软件,以浙江地区卓山基准站（ZSJZ）和乍浦基准站（ZHAP）2个台站为实例,通过对多路径效应MP1值和MP2值及周跳比（O/SLPS）等指标的时序进行分析,并对2个台站与邻近台站数据的时间序列进行比对,对GNSS台站观测环境进行研究。结果表明,当存在树木遮蔽干扰时,3个指标都能较清晰地呈现周期性变化,MP1值和MP2值与O/SLPS成负相关关系;O/SLPS与MP1值、MP2值相比有不可替代的敏感性;当O/SLPS在300以上时,台站周边树木对台站观测数据不构成明显的干扰。本文结论可为GNSS台站的勘选、观测环境的评估及行业标准的制定等提供参考。     

树轮记录的1808年以来神农架地区平均气温的变化

利用采自神农架林区的巴山冷杉树轮样本建立了树轮宽度标准年表（STD）,年表的可靠时段是1808年至2017年（SSS>0.85）。与气候要素进行相关分析发现,树轮年表与多个月份的平均气温相关显著,其中与前一年9月至当年5月（P9C5）平均气温的相关性最高,达到0.56（p < 0.01）。在此基础上,利用STD年表重建了神农架地区过去210年以来P9C5平均气温的变化。重建结果显示,在过去210年间,该地区先后经历了4个偏暖阶段和4个偏冷阶段。空间相关分析结果表明重建序列在1959~2017年间具有较好的时空代表性。此外,该重建结果与邻近地区其他基于树轮资料重建的温度序列有较好的对应关系,进一步验证了该重建序列的可靠性。多窗谱分析结果显示该地区气温变化包含2~8 a周期、准11 a周期、准17 a周期、准27 a周期和准84 a周期。重建序列与海表温度（SST）的空间相关分析结果进一步表明,厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）,太平洋年代际涛动（PDO）和北大西洋涛动（NAO）是可能的周期驱动因子。