东北多年冻土区植被NDVI变化及其对气候变化和土地覆被变化的响应

利用1982~2006年的NOAA AVHRR-GIMMS和MODIS 2种数据集的归一化植被指数(NDVI)数据对东北多年冻土区植被NDVI年际动态和空间差异进行分析,并结合气象数据和土地利用/覆被数据分析了植被NDVI对气候变化和土地利用/覆被变化的响应.研究表明,东北多年冻土区植被NDVI值较高,且空间差异明显;森林为该区主要植被类型,NDVI值较高,主要分布于大小兴安岭和伊春地区;草地集中分布于西南部, NDVI值相对较低.东北多年冻土区过去25a间植被生长的变化趋势为:伴随着气温的显著升高和降水量减少,植被NDVI显著下降.较气温而言,降水量是影响植被NDVI的主要因子(r = 0.77, P < 0.01).在气候变化和人类活动的双重作用下,东北多年冻土区植被NDVI在1982~2006年间表现为4个阶段:1982~1990年,植被NDVI虽有小幅波动,但整体上呈持续增加的趋势;1990~1993年,植被NDVI呈迅速下降趋势; 1993~1997年,植被NDVI呈现回升态势,表现出缓慢上升的趋势;1998~2006年,植被NDVI呈现总体下降趋势.不同植被类型表现出不同的NDVI年际变化规律,尤以草地NDVI值波动最大.植被NDVI变化空间异质性显著.气候变化和多年冻土退化影响了东北多年冻土区植被NDVI动态.年均气温升高和年降水量降低影响了植被的生长.从像元尺度来看,研究区植被NDVI与气温和降水均具有较显著的相关性.研究区土地利用/覆被变化的分析结果表明,不同的土地利用类型间的转变对植被NDVI的大小和空间分布产生了重要影响.     

矿区重金属植被修复研究进展和趋势

植物修复是实现采矿区重金属修复以及综合治理的有效途径之一。国外常用的矿区土壤重金属植物修复技术包括植物固定、植物提取、植物挥发、植物过滤,以上技术理论和应用方面均起步较早。相比之下,我国在相关研究领域的研究均远落后于国外。迄今为止,国内外针对稀土矿区的生态修复研究比较缺乏,需在今后重点加强。     

闽江口不同沼泽植被带土壤甲烷产生潜力的温度敏感性

2012年2月采集闽江河口鳝鱼滩短叶茳芏(Cyperus malaccensis),芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Scirpus alterniflora) 3个典型潮汐沼泽植被带0~30cm(间隔5cm)土壤样品,在不同温度(10,20和30℃)进行15d室内厌氧培养实验,探讨河口区不同沼泽植被带土壤甲烷产生潜力及其温度敏感性(Q10值)的特征.结果表明,指数模型较好地拟合不同沼泽植被带土壤甲烷产生与温度的相关关系;温度由10℃升至20℃时,3个沼泽植被带土壤甲烷产生潜力Q10值的均值分别为5.04,14.92和14.81,最大值均在培养期间的第13~15d分别出现于10~15cm,15~20cm和20~25cm三个土层;温度由20℃升至30℃时,3个沼泽植被带土壤甲烷产生潜力Q10值的均值分别为3.56,4.99和3.43,最大值分别在培养期间的第4~6d,第4~6d和第7~9d出现于0~5cm,0~5cm和15~20cm三个土层;植被类型和土壤深度对甲烷产生潜力及Q10值均具有显著的影响(P<0.05).     

黄河三角洲土壤古菌群落结构对盐生植被演替的响应

采用高通量测序技术,探究黄河三角洲光板地和4种典型盐生植被类型（翅碱蓬、獐茅、白茅和罗布麻）下土壤古菌群落组成和数量分布特征,揭示其对盐生植被演替的响应.结果表明,植被覆盖有利于降低土壤盐化程度、增加土壤营养物质含量,土壤速效磷随盐生植被在光板地-重盐土壤（翅碱蓬、獐茅）-轻盐土壤（白茅、罗布麻）中的正向演替有不断升高的趋势.5种覆被类型下土壤古菌在种群组成上差异明显,无植被覆盖的光板地具有最高的古菌群落多样性和丰富度,广古菌门为优势菌群.土壤古菌群落结构与盐生植被演替顺序不具有严格的一致性：当植被处于相同演替阶段时,土壤古菌群落结构不具明显的相似性;在不同演替阶段时,土壤古菌群落结构也未均表现出更大的差异性.随着盐生植被正向演替,土壤温度、电导率（含盐量）对土壤古菌群落结构多样性起促进作用,土壤全氮、碱解氮、有机质起抑制作用.     

土法炼锌区基质改良对刺槐生长的影响

植被重建是废弃地污染控制的有效途径.通过苗圃盆栽试验和田间植被重建试验,研究了不同改良措施对贵州省赫章县土法炼锌污染场地土壤理化特性、重金属含量特征和刺槐（Robinia pseudoacacia）生长特性的影响,探索废弃地植被重建限制因子和基质改良途径.研究表明,废渣上植被重建的限制因子主要表现为盐碱胁迫,全氮、碱解氮和全钾含量低,重金属含量高,持水保水能力差.废渣中Pb、Zn和Cd含量高,但其活性较低.新废渣中添加矿区土壤,可导致pH值和电导率（EC）降低,盐碱胁迫减缓,持水能力提高,并显著提高刺槐在新废渣上的生长和生存能力,是废渣基质改良的有效方式.废渣经过长期淋溶后,盐碱胁迫强度显著降低,土壤有效水分增加.添加保水剂或矿区土壤能有效促进刺槐在老废渣上定植.     

枫杨种子和幼苗对地下水位及埋藏深度的响应

通过室内试验研究不同地下水位(0、-2、-4、-6、-8和-10cm)和不同埋藏深度(0、1、2、3、4、5和6cm)条件下枫杨(Pterocarya stenoptera)种子的萌发特性以及幼苗的建成状况.结果表明,种子萌发的最适水位为0～-4 cm;幼苗定植与生长的最适水位为-6cm.随埋藏深度增加,枫杨出苗率下降,出苗时间推迟,幼苗的生物量根冠比增大.试验第11周,各埋藏深度条件下幼苗的地上株高无显著差异,埋藏深度对幼苗的生长也无显著影响.枫杨种子萌发及萌发后幼苗生长的最适埋藏深度为1～3cm.     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特性

为了探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特性,采用空间代替时间序列方法,以草坡群落阶段(Ⅰ)、灌草群落阶段(Ⅱ)、灌丛群落阶段(Ⅲ)与乔灌群落阶段(Ⅳ)的0～40 cm的土层为研究对象,研究土壤微生物特性的演变特征。结果表明：（1）从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ至Ⅳ,土壤容重(Bulk Density,BD)、代谢熵(qCO2)显著降低(P＜0.05);非毛管孔隙度(Non-capillary Porosity,NCP)、孔隙比(Non-capillary Porosity/Capillary Porosity,NCP/CP)、土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)、全氮(Total Nitrogen,TN)、阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,CEC)、土壤微生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon,SMBC)、土壤微生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitrogen,SMBN)与土壤基础呼吸(Soil Base Respiration,SBR)显著增加(P＜0.05);pH值逐渐减小(P＞0.05)。（2）SMBC/SMBN比在5.23～6.96之间,土壤微生物以细菌为主;Ⅱ、Ⅲ至Ⅳ的土壤真菌比例、SMBC/SMBN的比值与麦角固醇-C/SMBC的比值显著高于Ⅰ(P＜0.05)。研究结果丰富了该地区恢复生态学的内容,为该区域植被恢复与重建提供一定的理论依据。     

荒漠草原区油气管道建设对地表植被格局的影响

以油气管道经过的乌鲁木齐荒漠草原地区为研究对象,选择施工前、施工期以及恢复期3个不同施工阶段的遥感影像数据,解译地表植被类型,采用象元二分法提取植被覆盖度,通过比较时间上植被覆盖格局和土地利用格局的变化,分析油气管道建设对生态系统影响的范围和特点.研究发现:不同建设时期管道两边荒漠草原区土地利用类型差异较大,草地面积持续降低,共计减少32.53%,灌木林地面积增加到24.61%,建设用地面积在建设期增加,植被恢复期降低.研究区复杂程度提高,原有生态结构发生改变;建设期管道施工作业带及两侧10m范围内植被覆盖度显著低于其他区域,而管道两侧50~100以及100~200m范围内的植被覆盖度无明显差异,但与200~300m范围相比差异显著.管道建设主要影响范围为管道上方施工作业带以及两侧10m的范围内,间接影响范围为施工作业带两侧200m内;恢复期人为措施对研究区植被覆盖度的主要影响范围为施工作业带;管道建设改变了荒漠草原生态系统的组成结构,是管道周边土地利用类型和荒漠草地系统变化的主要推动力;人为恢复措施无法使受影响区域的植被恢复到建设前的水平.     

冀北山地绣线菊灌丛的土壤种子库特征

为了了解冀北山地退化植被--绣线菊（Spiraea pubescens）灌丛的生态恢复潜力,采用种子萌发法对其可萌发土壤种子库进行了研究,并与其他群落类型进行了比较。结果表明,绣线菊灌丛种子库的种子密度为4 013.33 粒/m²,低于华北落叶松（Larix gmelinii）人工林（4 646.67 粒/m²）,但高于榛子（Corylus heterophylla）灌丛（1 713.33 粒/m²）和天然次生白桦（Betula platyphylla）林（746.67 粒/m²）;绣线菊灌丛土壤种子库以草本植物为主,没有发现乔木和灌木种子。各群落类型土壤种子库的种子密度有随土壤深度的增加以及坡位的上升而下降的趋势。绣线菊灌丛土壤种子库的物种组成与其他3 种群落类型具有一定的相似性,但低于其他三种群落之间的相似程度。由此得出结论,绣线菊灌丛具有数量庞大的草本植物种子库,群落草本层恢复潜力巨大,但木本植物,尤其是乔木较少,这是限制绣线菊灌丛向森林群落演替的主要限制因素,需要通过人工的方法引入乔木树种,加速群落的演替,促进森林植被的恢复。     

黑河流域中游地区生态环境变化特征及驱动力

多角度分析黑河流域中游地区植被覆盖度时空变化特征,并建立基于演变过程的生态系统灰色关联度模型,分析生态环境变化的驱动因子.研究表明:1)1999~2008年,平原旱地、低覆盖草地、有林地年最大归一化差异植被指数(NDVI)增幅较大,达0.1~0.2,疏林地2004年后保持高速增长,年最大NDVI增幅0.208,增长了77.6%; 2)张临高盆地年最大植被覆盖度线性拟合年均增幅0.0063,生长季节平均植被覆盖度在小幅波动中呈现稳定增长趋势,拟合优度达0.74;甘州区生态治理成效最显著,年增长幅度集中在0.03~0.3;临泽县和高台县以增长为主,但局部过渡带地区下降幅度达0.1~0.3; 3)植被7~10月覆盖度呈现明显增长趋势,峰值从6~7月延迟到7~8月,2007年达0.39;植被覆盖度分级结构呈现优化趋势,极低覆盖度植被逐渐转化为低覆盖度植被,2007年相比2000年降低25%以上,高覆盖度植被1998~2008年间增长约16%; 4)根据3种植被覆盖度变化与各驱动因子关联分析,气象水文因子主要包括降雨量、蒸发量、径流量,最大关联度分别为0.91、-0.83、0.76,社会经济因子主要包括农作物播种面积、第一产业产值、农业科技水平,最大关联度分别为-0.81、0.78、0.81.