基于MODIS GPP/NPP数据的三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量时空变化研究

陆地生态系统碳循环研究是全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,准确地评估陆地生态系统碳储量和碳汇量是估算未来大气 CO2浓度,预测气候变化及其对陆地生态系统影响的关键。已有相关研究多集中于对区域生态系统碳储量和碳汇量的量的估算,而缺乏针对时间尺度上的变化过程的分析,以及对变化特征空间差异性的分析。本研究基于MODIS NPP数据,结合土地利用数据及土壤有机碳密度分布数据,对三江源地区2000─2010年草地生态系统碳储量时空变化特征进行了分析,同时,基于MODIS GPP数据及China FLUX和America FLUX数据,建立草地生态系统呼吸估算模型,对其碳汇量的时空变化特征进行了分析,以期明确该地区的碳储存能力及其变化过程,为该区域草地生态系统保护和管理提供科学依据。研究结果表明：（1）三江源地区草地生态系统总碳储量为53.38×108 t,平均碳密度为14.94 kg·m-2（以C计）。土壤和植被碳储量分别为53.07×108 t和0.31×108 t,平均碳密度分别为14.85 kg·m-2和86.77 g·m-2。（2）近10多年来,三江源地区草地生态系统多年平均碳汇量为0.4×108 t,单位面积平均碳汇量为86.80 g·m-2·a-1（以C计）,表明该地区草地生态体统是一个碳汇。（3）2000年以来,三江源地区草地生态系统总碳储量及总碳汇量均呈波动增加趋势,碳汇功能有所增强。（4）三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量的空间分布格局及其变化趋势的空间分布均呈现明显的空间差异性。（5）MODIS GPP/NPP数据能够支撑较大尺度草地生态系统碳储量及碳汇量格局与变化趋势分析,较传统方法更为便捷高效。     

不同季节的沼液中细菌分离培养与含量分析

采用TPY琼脂分别对不同季节的好氧、厌氧沼液中的细菌进行需氧和厌氧培养，对培养出的细菌进行计数和形态观察。结果表明：（1）夏季厌氧沼液中厌氧菌及兼性细菌数量均极显著高于春季；夏季好氧沼液中好氧菌数量显著高于春季。（2）冬季厌氧沼液的厌氧培养和需氧培养的细菌数量，均极显著低于秋季；冬季好氧沼液中的需氧培养出的细菌数，显著低于秋季。（3）夏、秋季的厌氧招液，厌氧培养出的细菌数极显著高于好氧沼液厌氧培养出的细菌；冬季厌氧沼液厌氧培养出的细菌数，显著高于好氧沼液厌氧培养出的细菌。（4）沼液中的细菌种类繁多，表型特征复杂。（5）沼液中的杆菌最多，其夏季各种形状菌都较其它季节多。（6）四季沼液中，革兰氏阴性菌均占多数，革兰氏阳性菌均占少数。     

三江源生态移民对草地资源依赖性分析

基于移民、牧民访谈和问卷调查,对青海三江源泽库县生态移民的生活情况进行调查,分析移民对草地资源依赖性变化,以了解生态移民政策的成效与不足,并探讨现有政策中存在的相关问题,对三江源生态补偿政策和制度的制定完善提供参考和研究基础。研究结果显示:生态移民家庭经济收入有所提高,畜牧业收入占家庭总收入比例下降,生态补偿、务工、经商对于家庭收入的作用已明显显现。移民家庭从事畜牧业降为20.1%,务工家庭增加到37%,30.5%的移民参加过技能培训,但能源使用经济负担有所增加。53.90%的牧民愿意移民,但对移民后就业及生活设施建设仍有较大顾虑。总体而言,生态移民生活整体情况有所改观,移民后草地资源不再是家庭主要收入的基础。政府应完善技能培训体系,加快后续产业培育,重视生态移民工程前期规划,加大生态补偿资金支持力度。     

三江源区草地参照覆盖度提取及草地退化研究

发展了一种基于遥感的参照覆盖度提取及草地退化评价研究的方法。以三江源区为研究区,利用1981-2006年8 km×8 km空间分辨率的逐旬NOAA AVHRR NDVI数据、植被类型图、土壤类型图、DEM及生长季气象数据,依据植被、土壤、高程、生长季累积降水和积温5种因子,将三江源区划分为768个生态单元,每个生态单元具有相似的生长条件。提取每个生态单元范围所覆盖栅格具有的最大植被覆盖度作为参照植被覆盖度,将其他年份的植被覆盖度与之比较,得到该年份草地退化情况。这种方法可以在一定程度上解决目前大范围草地退化评估过程中面临的缺乏参照系统及遥感数据应用误区等问题。结果显示,三江源草地退化格局在1980年代之前已经基本形成,之后草地退化情势没有大的发展。而进入2000年后,草地退化趋势得到了初步遏制,但退化形势依然严峻。各县退化严重程度不一,相比而言西部各县较东部各县草地退化更为严重。该结果与三江源草地退化状况基本符合。     

北京市能源消费碳足迹影响因素分析

为了量化人口、城市化和技术等因素对城市碳排放的影响,以北京市为研究对象,引入修正的碳足迹方法计算1990~2011年城市能源消费碳足迹,采用STIRPAT模型和偏小二乘模型对城市能源消费碳足迹的影响因素进行评估.结果显示,城市化、人均收入、人口是碳排放最主要的正向驱动因素,而能源消费强度、产业结构和研发投入比重等因素导致碳排放降低.北京市二氧化碳排放不存在环境库兹涅茨曲线,城市碳排放总量虽然整体状况还在增加,但增长速度在逐步放缓,经济发展与环境保护尚未实现协同.根据模拟结果,降低碳排放和建设低碳城市的建议是发展集中型和紧凑型的城镇功能组团,控制人口过快增长,合理引导居民绿色消费,依靠科技创新和技术进步.     

农牧交错区农户生态足迹及其影响因素

利用农牧交错区典型区域农户调查数据,从生产和消费两个方面分析了农户生态足迹及其影响因素。研究结果表明：1）农户生产足迹远远高于消费足迹,草地生产足迹和草地消费足迹分别对农户总生产足迹和总消费足迹具有决定作用;2）农户生态足迹,尤其是草地生产足迹和草地消费足迹与收入水平具有显著正相关关系,农户从事非农就业一定程度上降低了对当地自然资源的占用和消耗;3）少数民族户、畜牧业收入占比大、人均牧草地多的农户,虽然耕地生产足迹和耕地消费足迹较小,但总生产足迹和总消费足迹、草地生产足迹和草地消费足迹均较大。基于农牧交错区脆弱生态系统,建议通过完善生态补偿机制、改变农户粗放化的畜牧业生产方式、促进农户非农就业,降低农户对本区域生态系统的压力。     

中亚热带森林土壤呼吸日变化及其与土壤温湿度的关系

森林土壤呼吸是陆地生态系统土壤呼吸的重要组成部分,其动态变化对全球碳平衡有着重要的影响。目前对中亚热带森林土壤呼吸的研究还比较薄弱。本次研究采用Li-8100采集土壤呼吸速率,同时测定土壤0-10 cm土壤含水量和15 cm处的土壤温度。通过分析所测数据研究井冈山国家级自然保护区中亚热带森林生态系统主要森林类型生长季土壤呼吸速率的日变化特征,并分析土壤温湿度与土壤呼吸的相关关系。结果表明,①各个森林类型的土壤呼吸作用在白天比较活跃,夜晚波动很小。峰值一般出现在10：00到14：00之间。日土壤呼吸强度曲线基本遵循倒U型。②阔叶林（优势种：甜槠Castanopsis eyrei（Champ.）Tutch）、针叶林（优势种：台湾松Pinus taiwanensis）、混交林（优势种：银木荷Schima argenteaPritz.和杉木Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）和竹林（优势种：毛竹Phyllostachys heterocycla cv.Pubescens）的土壤呼吸范围依次为：2.1~5.3、2.19~4.02、1.27~4.23、1.8~6.35μmol·m-2·s-1。混交林的平均土壤呼吸值远小于其他三种林,但其土壤温度相对较低,土壤温湿度的浮动范围较小。竹林和阔叶林虽然土壤呼吸均值较高,但其浮动范围较大,受环境影响较大,土壤温湿度变化较低。③用Excel和Sigmaplot软件统计分析4种林型的土壤呼吸数据,研究结果表明,阔叶林土壤呼吸和土壤温度相关性不显著;针叶林林型土壤体积含水量为25.02%是影响土壤呼吸速率的分界点;混交林林型土壤呼吸和温度存在倒U关系,会随着土壤体积含水量升高而降低;竹林的土壤呼吸速率也随着土壤体积含水量的增加而降低。总而言之,可能由于降雨量过大造成土壤孔隙度变小,进而影响了土壤呼吸作用的活跃度导致各个森林类型的土壤呼吸作用与土壤温湿度的相关性不大。