三北防护林工程区植被覆盖变化与影响因子分析

利用1982~2006年间GIMMS AVHRR NDVI植被覆盖数据和气象站点气候数据,分析了三北防护林工程区25a来植被覆盖的时空变化特征及其与气温、降水变化的相关性,并在此基础上通过采用残差分析法探讨了人类活动对研究区植被覆盖变化影响的空间格局.结果表明:研究区25a的年植被变化量增加幅度略大于减少幅度,植被覆盖整体呈缓慢上升趋势,其中Ⅰ区和Ⅳ区NDVI值上升最明显(P<0.001),Ⅱ区则呈微弱下降趋势,而四大建设区植被覆盖度有不同程度提高;研究区植被和气温、降水整体呈正相关关系,17.74%的地区植被与气温呈负相关,而6.84%的地区呈正相关,10.60%的地区植被与降水呈负相关,19.53%的地区则呈正相关,植被与降水正相关面积明显大于植被与气温正相关面积,说明降水是研究区植被生长的关键因子;研究区植被残差年际变化显著正相关面积大于显著负相关面积,人类活动对植被建设作用要强于破坏作用,三北防护林建设工程带来的生态效益正在呈现.     

河岸带不同植被格局对表层土壤养分分布和迁移特征的影响

河流周边的人类活动干扰使得河岸带的植被类型和结构发生了巨大变化。研究选取了北京市温榆河的3个类型河岸带植被结构,从河漫滩到河道上依次为：（I）杨树林-农田、（II）火炬树林-荒草、（III）农田-荒草。通过土壤采样分析和对比研究,发现河岸带的植被格局可以显著影响土壤养分的空间分布特征和流失风险。从河漫滩到河道的方向上,河岸带植被组合I的土壤全氮、全磷、有效氮、有效磷和有机质含量均呈现降低的趋势,而土壤容重则逐渐增加。对于植被结构类型II,土壤的全氮、有效氮和有机质呈现出波动的变化;而土壤的全磷和有效磷都呈现比较平缓的变化趋势。对于植被组合III,土壤养分含量均呈现增加的趋势,土壤容重呈现降低的趋势。河岸植被模式III的下坡位荒草区域的土壤养分和有机质含量都要显著高于其上坡位的农田区域,但农田区域的土壤容重则大于荒草区域。植被结构的异质性还可以影响到河岸样带的土壤平均养分含量和容重大小。研究结果可以为退化河岸带的植被恢复和植被格局的优化设计提供参考。     

填埋场甲烷氧化传输与释放预测模型研究进展

基于目前填埋场甲烷氧化与释放过程的影响因素研究,综合评述了填埋场甲烷氧化、传输与释放模型的研究进展,分析了导致填埋场甲烷释放预测模型准确性、可靠性差的主要原因;通过系统分析植被对填埋场甲烷传输与氧化过程的影响规律,揭示了植被传输机制在提高填埋场甲烷预测模型准确性方面的重要作用.     

生活垃圾填埋场填埋气中汞的分布特征

利用Tekran 2537A和Lumex RA-915汞分析仪分别对生活垃圾填埋场排气筒、填埋场内部的气态总汞变化规律进行了分析,结果表明,填埋场排气筒中气态总汞含量呈现明显的昼夜变化规律,白天高于夜间,并于午间达到峰值。气象条件对汞的释放过程有重要影响,光照强度与排气筒中气态总汞含量的相关性明显。受填埋场内部物理、化学、生物作用的影响,填埋场内部填埋气的汞浓度明显高于排气筒中填埋气的汞浓度。填埋场内部气态总汞变化规律为:植被覆盖区域明显低于无植被覆盖区域,表明有效的绿化措施对于控制填埋场汞污染具有重要意义。     

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。     

南疆西部不同植被类型NDVI对风沙灾害的响应

不同植被类型对风沙灾害的响应研究有助于风沙灾害的遥感监测评估和防灾减灾工作。采用传统统计学和空间自相关方法,利用MODIS的每日反射率和土地类型产品,分析了风沙灾害后南疆西部不同植被类型NDVI的变化规律及其空间分布特征。结果表明：风沙灾害后,研究区不同植被类型NDVI的差异在增大,NDVI变化值在一0．3865~0．4148之间,NDVI减小的面积占整个研究区面积的54．98％,变异系数增大值在2．44％～36．75％之间;受到风沙灾害的影响,研究区植被NDVI全局Moran’SI系数从0．7982减小到0．6786,但在空间上仍存在显著的正相关性,具有显著的空间集聚特征;由NDVI差值的局部空间自相关指标集聚图以及不同植被类型NDVI差值的空间关联区域面积百分比,可以发现落叶针叶林和裸地或低植被覆盖地受风沙灾害的影响较小,郁闭灌丛和作物受风沙灾害的影响较大。上述关于风沙灾害后南疆西部不同植被类型的变化及其空间格局的研究结果,不仅证明了防护林的风沙阻挡作用,也可以为风沙灾害的防治工作提供参考依据。     

滆湖东岸生态修复试验区的水质净化效果

在滆湖东岸的小庙港湾,构建由沉水、浮叶和挺水植物组成的生态修复试验区,研究其水质净化效果.于2009年12月至2010年11月,跟踪监测敞水区(对照区)和试验区的水体理化指标.结果表明:(1)试验区水体悬浮物(SS)的去除效果较好,周年平均去除率达24.85％.(2)试验区水体透明度改善较明显,比敞水区提高11.24％. (3)试验区水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)的去除效果明显,两者浓度周年平均值分别比敞水区下降21.90％和22.83％.(4)试验区水体总氮(TN)、氨氮(NH3-N)和高锰酸钾盐指数(CODMn)的周年去除率较低.与敞水区相比,CODMn和NiH3-N浓度的周年平均值分别仅下降9.49％和3.52％,TN浓度周年平均值比敞水区增加6.69％.(5)试验区水体水质的净化效果受季节、水生植物生长状况等因素的影响.     

云南地区种子植物区系过渡性地理分布格局的群落尺度分析

探索植物区系过渡性的地理分布格局,对于理解植物区系的起源、迁移和分布具有重要意义。本研究利用620个植物群落样方,探讨了云南地区植物区系过渡性的地理分布格局及其生物地理意义。研究结果表明,随着纬度、海拔的升高,温带区系成分所占比重呈显著递增趋势,但在经度梯度上呈递减趋势;热带区系成分所占的比重在地理梯度上则表现为相反的变化趋势。地形格局较好地反映了区系成分的地理分布格局;热带区系成分所占比重与温带区系成分所占比重的比值从南到北呈递减趋势。区系过渡性的低值主要出现在滇西北地区和包括滇西南、滇东南与滇南在内的云南南部地区,而高值主要出现在云南中部地区和中海拔地区,这可能与区系迁移过程和海拔梯度有关。热带区系成分在云南地区基带植被中占主导地位;热带区系成分占优势地位的区域主要集中在低海拔地区,占云南土地面积的60％左右,而温带区系成分占优势地位的区域主要集中在高海拔的北部地区,占土地总面积的40％左右。本研究从基带植被的区系性质和温、热带植物区系成分占优势地位的土地面积的构成证实了云南地区可能是一个“热带山原”的假说。区系过渡性随着年平均温度的升高,呈先增强后减弱的单峰格局。当年均温在13．1℃左右时,出现区系平衡点。相对水平分布而言,云南地区植被的垂直分布可能更值得注意。     

渐伐对草类-兴安落叶松林下植被多样性的影响

生物多样性关系到森林生态系统的稳定性及其功能的正常发挥,渐伐可为林下更新创造有利条件,进而对林下植被多样性产生影响。在大兴安岭兴安落叶松（Larixgmelinii（Rupr．）Rupr．）林区,采用空间代替时间的方法,应用Simpson指数、Shannon．Wiener指数和Pielou均匀度指数,以原始林为对照,研究不同林龄草类．兴安落叶松渐伐林下植被物种多样性的变化规律。结果表明：在群落恢复过程中,渐伐林灌木层多桦性指数呈先升高后降低的变化规律,草本层呈“降低→升高→降低”的趋势,且渐伐林在灌木层多样性指数最高的中龄林时期,草本层多样性指数最低;而原始林在生长发育过程中林下植被多样性指数变化规律一致,均呈“升高→降低→升高”的趋势;渐伐林和原始林林下植被多样性指数均在演替中期（中龄林或近熟林）最高,演替前期和后期相对降低。对比灌木层和草本层发现,渐伐林和原始林各龄林的simpson指数和Shannon．Wiener指数均为草本层〉灌木层。与原始林相比较,渐伐后群落各龄林灌木层Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀性指数及草本层均匀性指数均显著增加,可见渐伐有利于林下植被的发育和多样性的提高。     

黄河三角洲滨海湿地植被的碳储量和固碳能力

在测定黄河三角洲滨海湿地盐生植被、湿生植被和水生植被3类天然湿地植被以及稻田的生物量、净初级生产力基础上,估算了黄河三角洲滨海湿地植被的总碳储量、总固碳能力和各种湿地植被单位面积的碳储量、固碳能力.黄河三角洲滨海湿地全部天然湿地植被和稻田的总碳储量为200.54×104 t,总固碳能力为69.91×104 t/a.其中,单位面积草本湿生植被和稻田的固碳能力低于当地地带性植被温带落叶阔叶林的平均固碳能力(1.06 kg/(m2·a)),高于中国陆地植被的平均固碳能力(0.49 kg/(m2·a))和全球陆地植被的平均固碳能力(0.41 kg/(m2·a));单位面积盐生植被和水生植被的固碳能力低于中国和全球陆地植被的平均固碳能力.结果表明,黄河三角洲滨海湿地植被总的碳储量较小,固碳能力较低,但植被的顺行演替过程会使其碳储量不断增大,固碳能力不断提高.因此,应该保护黄河三角洲滨海湿地的天然植被,尤其要保护芦苇(Phragmites australis)群丛等碳储量大、固碳能力较强的湿生植被.