气候变化和人类活动对生态质量影响的定量解析研究：以海南岛为例

气候变化和人类活动在生态系统变化中产生协同影响,难以区分。以海南岛为案例,使用残差趋势法,测量生态质量实际和潜在趋势的残差,量化气候变化和人类活动的相对贡献。结果表明：2002—2020年海南岛生态质量总体呈上升趋势,其中54.09%区域生态质量呈显著改善趋势,而4.33%区域生态质量呈显著下降趋势。人类活动对海南岛生态质量变化的贡献率为85.93%(P<0.05),而气候变化对海南岛生态质量变化的贡献率为14.07%(P<0.05)。人类活动在海南岛生态质量变化中起到了主导作用。生态质量改善区域,森林生态系统增加、农田生态系统减少,主要人类活动为先后实施海防林建设、人工商品林建设、生态保护红线划定等生态保护措施,如临高县等;而生态质量下降区域,森林生态系统减少、农田和城镇生态系统增加,主要人为活动为开垦开发建设活动,如海口市等。研究成果对于科学管理生态系统和应对气候变化具有重要意义。     

森林火灾及防火灭火

森林是一个异常庞大、十分复杂的生态系统,在没有人类干扰的年代,它也会自然发火。雷电击火、腐殖质着火、煤炭自然、瓦斯自燃……都可以引起林火。森林火种还是原始人类取火的来源。人类进入森林,出现了人为的林火。随着人口增加和林业生产活动的扩大,人为林火意烧愈旺,其频率远远超过了自然林火,成为森林最大的祸患。目前世界每年发生森林火灾20万起以上,烧毁森林超过280万公顷,约占世界森林面积的0.1％以上,其中雷击等自然林火仅占林火总起数的10％,人为林火占90％。自然林火一般都发生在远离     

森林植被变化对水文过程和径流的影响效应

森林植被变化对水分分配和河川径流具有调节作用。对我国森林植被变化水文效应文献的综合分析表明：森林砍伐或火灾引起森林覆盖度下降会导致林冠截留率、凋落物对降水截留能力和蓄水能力、土壤的渗透和蓄水能力降低。不同地区森林植被变化对径流的影响幅度相差较大，但比较一致的结论是：除长江中上游外，森林砍伐会降低植被层的蒸发散，增加河川径流；反之，会减少河川径流量。森林火灾会导致林木蒸发散减少，河川径流增加。     

有毒土壤如何处置

近年来,由于人类对森林的疯狂砍伐,对矿物燃料的无节制开发利用,一举打破了持续几百万年的自然平衡,整个生态系统面临着全球性的重金属等有毒物质的威胁,土壤是其中的重灾区。今人担忧的是,一旦土壤被污染,受其危害首当其冲的就是人类,我们将也无法生产出下一代人所需的健康粮食和饲料。有毒土壤是如何形成的呢?概括起来,主要有两大因素:自然因素和人为因素。前者是数百万年以来便一直进行着,地表的岩石是将重金属释放到土壤中的唯一发源,     

生态系统服务价值与人类活动的时空关联分析——以长江中游华阳河湖群地区为例

以1990、2002和2010年华阳河湖群地区LandSat TM影像为数据源,构建生态系统服务价值评估模型、生态系统服务价值流向损益模型和人类活动强度评估模型,应用双变量空间自相关分析生态系统服务价值和人类活动强度的时空关联特征.结果表明：1990~2010年生态系统服务价值持续减少,水域、湿地转为耕地和建设用地是价值损失的主要原因.生态系统服务价值高值区在中部和东北部水域,湖滨价值量减少最严重,北部地区价值量增加,南部减少.人类活动强度低影响区位于水域,中高影响区和中影响区交错分布于北部地区,高影响区集中在南部和西南部地区.3个时期生态系统服务价值和人类活动强度均呈空间负相关,高-低聚集分布于南部和西南部,低-高聚集主要分布于水域.     

海南岛天然林生态系统不同人类胁迫图论分析

不同人类活动方式所造成胁迫因素通过错综复杂的交互作用共同影响着海南岛天然林生态系统健康。论文通过图论分析法将各种胁迫间交互作用关系矩阵化,然后通过矩阵计算分析它们间的内在联系,有助于把不同胁迫间错综复杂的交互作用关系简明化。图论分析结果表明旅游娱乐业、森林火灾、经济林种植、热带农业、木材砍伐等不仅影响力大,而且敏感性高,应该作为不同胁迫因素间交互作用分析中重点关注的胁迫因素;胁迫因素集合中存在强连通性子集,对子集中任何一种胁迫因素所造成的风险评价都需要考虑其对或受到集合中其它胁迫因素的影响。不同胁迫相互作用关系中,协同增大效应占主导地位,可能通过协同效应加大对天然林生态系统的不利影响。     

土壤环境学中的新领域——土壤环境容量研究

由于自然条件在陆地表面上的分异与人类生产活动的频繁影响,陆地生态系统分化成森林生态、草原生态和农田生态等亚系统.随着世界人口不断增长与经营管理水平的提高,森林、草原两个亚系统的面积不断缩小,而农田生态系统的面积逐渐扩大.农田生态系统是一个单种栽培的人工生态系统,     

林业减少源的碳排放和提高汇的碳清除方案分析

森林生态系统是重要的碳库和吸收汇,同时又是一个极易受到人类干扰而释放出二氧化碳的碳源。扩大森林面积以增加碳吸收、减少因毁林和森林退化导致的森林碳排放、增加木质林产品碳储存、保持或增加林地及景观层面的碳密度、促进木质林产品碳替代等方案是实现林业减少源的碳排放和提高汇的碳清除的主要途径。     

我国历史上的环境变迁及其原因分析(四)

四、历史时期环境恶化的原因分析我国环境在历史时期以来恶化的原因是复杂而多样的,但不外自然和社会因素两个方面。然而,两种因素相比较,又何者为主呢? 通过前面关于黄河流域环境变迁的分析可以看出,环境的恶化一般是从森林植被的破坏开始,进而水土流失加剧,进而河道频繁决溢。反之亦然。这种连锁反应虽然不是在很短时间内完成的,但这种因果关系是相当明显的。森林植被的破坏大多主要由于农垦、砍伐、战乱等原因所引起,这说明,人类活动起了主     

三江流域土地覆被／土地利用与生态系统功能关系研究

三江流域具有特殊严酷的自然环境和相对落后的经济条件,本区域的生态环境极度脆弱,不但限制了本区域的经济发展,还严重威胁着中下游地区的安全。但是长期的过量森林砍伐,落后的农业生产方式,导致本地区的生态功能退化严重,恢复重建异常困难。因此如何改变过去的生产方式,充分发挥土地生产潜力,提高人民生活,促进社会经济持续发展,已成为国内国际关注的重点。本文运用土地生态学和景观生态学原理,对三江流域土地覆被／土地利用与生态系统功能关系进行了探讨,在土地利用方面提出了减少耕地,实施退耕还林或还草;对干暖河谷灌丛生态系统和寒漠生态系统要以保护为前提,减少人为活动影响,发挥生态系统自身调节能力,使之向健康方向发展,对森林生态系统和高寒草甸生态系统要发挥其生态功能和经济功能。最终实现土地资源的可持续利用,取得最大的社会、生态、经济效益。     

Influence of tree species composition,thinning intensity and climate change on carbon sequestration in Mediterranean mountain forests: a case study using the CO2Fix model

Prediction of future forest carbon (C) stocks as influenced by forest management and climate is a crucial issue in the search for strategies to mitigate and adapt to global change. It is hard to quantify the long-term effect of specific forest practices on C stocks due to the high number of processes affected by forest management. This work aims to quantify how forest management impacts C stocks in Mediterranean mountain forests based on 25 combinations of site index, tree species composition and thinning intensity in three different climate scenarios using the CO2Fix v.3.2 model Masera et al. (Ecol Modell 164:177–199, 2003). The study area is an ecotonal zone located in Central Spain, and the tree species are Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Pyrenean oak (Quercus pyrenaica Willd.). Our results show a strong effect of tree species composition and a negligible effect of thinning intensity. Mixed stands have the highest total stand C stocks: 100 % and 15 % more than pure oak and pine stands respectively, and are here suggested as a feasible and effective mitigation option. Climate change induced a net C loss compared to control scenarios, when reduction in tree growth is taken into account. Mixed stands showed the lowest reduction in forest C stocks due to climate change, indicating that mixed stands are also a valid adaptation strategy. Thus converting from pure to mixed forests would enhance C sequestration under both current and future climate conditions.     

天然林土壤有机碳及矿化特征研究

通过野外调查和室内分析培养,研究了马尾松林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、红松林和油松林这6种天然林林下土壤有机碳含量及有机碳矿化特征.结果表明,林下土壤有机碳含量都表现出随土壤深度增加而逐渐降低的趋势;双指数方程可以很好拟合出天然林土壤有机碳的矿化过程,准确反映出各天然林土壤的矿化反应特征.天然林各层土壤矿化反应趋势相同,但强度各异.其中,红松林0~10 cm土壤反应强度最为强烈,其下各层土壤的矿化反应强度也显著高于其他天然林的同层土壤;对落叶阔叶林和针阔混交林土壤矿化特征比较发现,凋落物种类差异对土壤活性有机碳含量产生较强烈影响,因此呈现出不同的矿化反应特征.     

黄河流域秦岭主要林分凋落物的水文生态功能

用水量平衡场和收获法研究了秦岭松栎林带主要林型凋落物在生态系统水分循环和营养循环中的功能。26龄锐齿栎林、24龄油松林和24龄华山松林凋落物现存量平均值为17.475t/hm₂,排序为华山松林>油松林>锐齿栎林。3种林分年凋落物平均值为4.179t/hm₂,前者是后二者的1.4倍,但凋落物现存量不及后二者一半。生长季节,3种林分凋落物层蓄留量平均值为44.81mm,占同期大气降水量的4.47%,阔叶林较针叶林高。地面蒸发量及其蒸发率为:无林裸地>阔叶林地>针叶林地,无凋落物覆盖>凋落物覆盖;针叶林地表蒸发季节变化相对稳定,阔叶树的变化较大。3种林分凋落物N、P、K、Ca和Mg含量平均值分别为1.08%、0.07%、0.37%、1.37%和0.21%,锐齿栎林较大,油松林和华山松林则差异不大。凋落物主要营养元素积累量平均值为502.5kg/hm₂,排序为:油松林>华山松林>锐齿栎林。锐齿栎林、油松林和华山松林5种营养元素年吸收量、归还量分别为334.4kg/hm₂和147.2kg/hm₂,195.5kg/hm₂和66.9kg/hm₂及138.8kg/hm₂和80.4kg/hm₂,不同林分营养元素的年吸收量和归还量也存在一定差异。锐齿栎林不仅对林地营养元素要求较高,而且循环较快。     

Dynamics of soil inorganic nitrogen and their responses to nitrogen additions in three subtropical forests, south China

Three forests with different historical land-use, forest age, and species assemblages in subtropical China were selected to evaluate current soil N status and investigate the responses of soil inorganic N dynamics to monthly ammonium nitrate additions. Results showed that the mature monsoon evergreen broadleaved forest that has been protected for more than 400 years exhibited an advanced soil N status than the pine （Pinus massoniana） and pine-broadleaf mixed forests, both originated from the 1930＇s clear-cut and pine plantation. Mature forests had greater extractable inorganic N pool, lower N retention capacity, higher inorganic N leaching, and higher soil C/N ratios. Mineral soil extractable NH4^＋-N and NO3-N concentrations were significantly increased by experimental N additions on several sampling dates, but repeated ANOVA showed that the effect was not significant over the whole year except NH4^＋-N in the mature forest. In contrast, inorganic N （both NH4^＋-N and NO3^--N） in soil 20-cm below the surface was significantly elevated by the N additions. From 42% to 74% of N added was retained by the upper 20 cm soils in the pine and mixed forests, while 0%-70% was retained in the mature forest. Our results suggest that land-use history, forest age and species composition were likely to be some of the important factors that determine differing forest N retention responses to elevated N deposition in the study region.     

红壤丘陵区不同森林恢复类型土壤种子库特征研究

研究采用野外取样和室内萌发相结合的方法对湖南红壤丘陵区4种森林恢复类型下土壤种子库进行了比较研究。主要结论为:①草本植物是4种森林类型土壤种子库物种组成和个体数量的主要组成部分,其比例分别达61.9％-86.67％和49.82％-87.27％。4种植被类型种子库密度大小为:杉木林>湿地松林>油茶林>天然次生林;②天然次生林的灌木和乔木植物种子种类与数量多于人工林;③湿地松人工林和杉木人工林的人工抚育导致部分种子埋藏在土壤较深层,土壤8-20cm中种子数分别占种子库的33.09％和26.64％;④对于土壤种子库的物种多样性,天然次生林显著大于人工林,干扰少的油茶林大于干扰较多的湿地松林和杉木林,天然次生林最有利于该区域植物物种多样性的维持与保护;⑤不同森林恢复类型下种子库中种子来源不一致,湿地松林和杉木林土壤种子库中的物种与地表植物物种较一致,共有物种比例达69.2％和43.8％,而油茶林和天然次生林种子库中的物种与地上植被的种类组成差异较大,共有物种比例仅为26.7％和33.3％。研究结果表明,从物种丰富度与群落结构复杂性来看,我国南方红壤丘陵区森林恢复类型以自然恢复最优。对人工林的抚育方式,该区域采用的“全抚”将增加种子库的损失,不利于植被的恢复。     

云南棕榈藤资源及发展策略

云南省具有丰富的棕榈藤种质资源,棕榈藤作为一种重要的非木材植物,不仅在全球生物多样性保护、经济贡献和生态重建等方面起着重要的作用,而且,与当地居民有着密切的联系,为各少数民族创造了财富。然而,随着经济的发展,森林资源减少,环境条件退化,棕榈藤资源日益减少,特别是有些优良棕榈藤种类处于濒危状态。因此,优良棕榈藤的引入、繁殖和栽培,不仅将满足棕榈藤发展的需要,而且亦将扩大良种藤的遗传基因库,为未来棕榈藤资源的进一步开发利用打下坚实的基础。论文基于云南棕榈藤资源发展的要求,对棕榈藤资源现状、利用、发展潜力和策略进行探讨。     

Preliminary correlation of organic molecular tracers in residential wood smoke with the source of fuel

Polar cyclic di- and triterpenoids were analyzed in the extracts of residential wood combustion aerosols collected in suburban sections of Eugene, Oakridge and Corvallis, Oregon. Additional samples collected included alder wood, smoke from two wood stoves burning only alder or pine as fuel, soot from a stove burning alder and a fireplace where oak was the predominant fuel. Due to the relatively cooler temperatures present under the smoldering conditions of residential wood combustion, as compared to the active burning of forest fires and slash burns, incomplete combustion resulted in the preservation of high levels of the natural products.There were three distinct signatures which could be used to trace relative input from coniferous, alder and oak combustion products, i.e. diterpenoids, lupane-derived triterpenoids and friedelin, respectively. Conifer combustion products dominated the suburban smoke aerosols.     

黔中地区不同林龄马尾松小气候特征研究

以黔中地区不同林龄马尾松人工林为研究对象,采用时空替代法,选取农田（对照）、林窗、中林龄、近熟林、成熟林和过熟林6个样地,每月选择代表日分时段测量光照强度、光通量密度、气温、相对湿度、蒸气压亏损和风速等小气候指标,同时对样地内不同垂直高度（0.5,1.0和1.5m）观测指标进行比较.结果表明：（1）除风速随测量高度变化（1.5m > 1.0m > 0.5m）差异极显著外（P<0.01）,其余观测指标随测量高度均无显著差异（P>0.05）.（2）观测时段内,不同林龄马尾松林小气候均存在显著性差异（P<0.05）,其中光照强度、光通量密度、气温、蒸气压亏损和风速变化为农田 > 林窗 > 马尾松林;相对湿度变化为马尾松林 > 林窗 > 农田.（3）与农田相比,马尾松林分别降低了光照强度、光通量密度、气温、蒸气压亏损和风速的917.36%、837.35%、5.33%、30.77%、193.58%,增加了6.39%的相对湿度,具有显著的遮阳降温、增湿保湿、维持林冠下小气候稳定的作用.在演替前期,抵挡阳光和风速的效果明显,而在后期,降温增湿以及保湿效果显著.舒适度评价显示,除冬季外,黔中地区马尾松林可发挥良好的森林康养和游憩生态功能.     

广东鹤山酸雨地区针叶林与阔叶林降水化学特征

研究并比较了广东酸雨地区鹤山丘陵综合实验站区内不同类型森林降水的化学特征.结果表明,和大气降水相比,针阔叶林林内降水除NO3外其它离子含量都明显增加,马尾松针叶林冠层穿透雨和树干径流中离子含量增加倍数最高分别为34倍和12倍,阔叶林穿透雨和树干径流中离子含量增加倍数最高分别为8倍和10倍,针叶林降水比阔叶林降水离子富集程度较为显著．林内降水中马尾松针叶林树干径流离子总含量小于穿透雨离子总含量,阔叶林穿透雨离子总含量小于树干径流离子总含量.不同阔叶林型林内降水中离子含量是不同的.针叶林林内降水有进一步酸化趋势.林内降水离子富集导致森林冠层正负电荷数不平衡,营养离子大量淋失,使林冠层养分亏损．     

中亚热带马尾松林凋落物分解过程中的微生物与酶活性动态

采用凋落物原位分解法,研究了中亚热带马尾松林中马尾松、槲栎凋落叶单独及混合(自然质量比8∶2)分解过程中的微生物数量与酶活性动态.结果表明:①3类凋落物的年分解常数K的大小为:混合凋落物(0.94)>槲栎凋落物(0.86)>马尾松凋落物(0.67);②3类凋落物真菌数量和微生物数量均在夏季(135 d时)达到最大值,而此时细菌和放线菌数量最低;③3类凋落物纤维素酶活性、酸性磷酸酶活性均与凋落物干重剩余率呈显著正相关(P<0.05),而马尾松与混合型凋落物中的多酚氧化酶活性同凋落物干重剩余率呈极显著负相关(P<0.01);④微生物数量和多酚氧化酶活性均总体表现为槲栎凋落物>混合凋落物>马尾松凋落物,酸性磷酸酶活性多表现为槲栎凋落物最低,与分解常数K排列有一定的差异,说明凋落物分解是微生物和多种酶共同作用的结果.整体研究表明,凋落物质量和季节气候的差异显著影响微生物群落及其调控的生态过程,与纯马尾松凋落叶相比,针阔混合使微生物数量和多酚氧化酶活性显著提高,这可能是导致分解加快的重要原因.