广西黎钦铁路扩能改造工程的生物量损失分析

基于广西黎钦铁路扩能改造工程占用的各类植被面积,定量分析了该工程造成的农田、林地和草地的生物量损失。结果表明:该工程占用的植被面积共有308.6hm²,其中农田、林地和草地各为140.5hm²、117.2hm²和50.9hm²。在2年的施工期内造成的生物量损失共计35607.9t,其中农田植被生物量损失为4792.7t,占13.5%,林地植被生物量损失为29888.3t,占83.9%,草地植被生物量损失为926.9t,占2.6%。随着边坡防护、站场绿化等植被恢复措施的实施,初期每年可补偿的植被生物量为294.3t。     

页岩气开发区井场开发对土地利用和生物量的影响

在我国四川页岩气开发区井场周围受人类活动影响较大的村镇、农田,页岩气开发对土地利用变化、植被生物量影响还不清楚.本研究利用2012、2017年遥感影像解译及2017年地面样方调查数据,分析页岩气开发区的井场、缓冲区土地利用和生物量变化,分析页岩气井区的影响范围及其造成的植被生物量损失.结果表明: 2012—2017年间,页岩气开发使93.81 hm²土地转化为工矿用地,其中,近一半(48.6%)为旱地(45.61 hm²),17.2%为有林地(16.13 hm²)、11.0%为居民点(10.28 hm²)、11.1%为灌木林地(10.39 hm²);页岩气井区开发阶段影响范围在0~50 m,在进入稳产阶段后影响范围减少;页岩气开发造成研究区植被生物量损失2477.53 t,其中,71.6%由井场直接压占造成,其余(28.4%)由井场附属道路及临时占地引起.页岩气井场直接压占旱地和有林地是页岩气开发区土地利用变化和生物量损失的重要原因.本研究可为该区域的生态环境管理、页岩气开发的可持续发展提供科学依据.     

广州典型风水林碳密度特征

以广州市典型风水林为对象,对其生态系统全组分碳储量及其分配格局进行调查和估算,研究碳密度特征及其影响因素。结果显示：风水林生态系统平均碳密度为（259.17±69.67）t/hm²,其中,植被碳密度为（194.04±54.07）t/hm²（占74.9%）（其中以乔木层占绝对优势,达90%以上）,土壤碳密度为（65.13±19.30）t/hm²（占25.1%）;植被和土壤碳密度之间呈显著正相关（P<0.05）;不同优势种类的风水林碳密度差异较大,以米槠（Castanopsis carlesii（Hemsl.）Hayata.）为优势的林分碳密度最大（310.57±62.65 t/hm²）。结果表明影响风水林碳密度的主要因子是林分胸高断面积、林分密度、土壤容重和土壤碳含量,其中,风水林碳密度与胸高断面积、土壤容重和土壤碳含量呈显著正相关,与林分密度呈显著负相关,与植物多样性无显著相关。研究结果对南亚热带林分改造和碳汇林营造具有重要科学意义。     

太行山中低山区河谷内农田斑块特征及其分布格局——以河北省阜平县胭脂河主流河谷为例

以景观生态学原理为指导,调查了位于太行山中低山区的河北省阜平县胭脂河主流河谷,对河谷内农田斑块的特征及其分布格局进行了分析.结果表明,农田斑块除河流源头外贯穿整个河谷,从上游向下游,人为活动的增加使农田的比重不断增加,导致自然景观减少,环境异质性降低,农田斑块破碎化程度减小.胭脂河河谷总面积为2297.09hm²,构成河谷景观主体的农田有117个斑块,面积为1027.78hm²,占河谷面积的44.74%.农田基本紧靠河岸分布,处在水分条件优越但易受洪水威胁的土地带上.农田在河流两侧是非对称分布,其中左岸农田面积587.58hm²,占57.17%.斑块的宽度呈增加的态势,但变化比较大,基本上以狭长的特征出现.     

高原鼠兔对高寒草甸植物群落生物量的影响

2010 年和2011 年8 月在青海省果洛州矮嵩草草甸,采用样方法测定了不同密度高原鼠兔栖息地内杂草斑和秃斑植物群落特征及地上生物量的变化。结果表明:2010 年与2011 年相比,相同高原鼠兔密度的栖息地内杂草斑和秃斑植物总盖度、平均高度和总地上生物量差异不显著,但同一年份不同密度栖息地间差异显著。高原鼠兔低、中、高密度栖息地植物总盖度、平均高度和总地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P < 0.05),不同密度间无明显变化规律。低、中、高密度栖息地的莎草、禾草和豆科植物盖度、平均高度和地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P <0.05),秃斑上豆科植物消失;杂类草平均高度在低密度栖息地和无鼠兔对照组显著高于中、高密度栖息地(P < 0. 05),盖度和地上生物量对照组最小,随高原鼠兔密度增加呈增加趋势。2010 年和2011 年,高原鼠兔低、中、高密度栖息地内杂草斑面积分别占样地面积的4. 0% 、4.3% 、13. 3% 和3.8% 、4. 3% 、11. 0% ,秃斑面积分别占样地面积的0 2% 、2 6% 、4 0% 和0 2% 、2 2% 、3 4% ;植物损失地上生物量分别为110.84 kg/ hm² 、203. 18 kg/ hm² 、431.58 kg / hm² 和107.67 kg / hm² 、189. 46 kg / hm² 、365. 72 kg/ hm² 。高原鼠兔
的密度(x)与植物损失地上生物量(y)之间存在对数曲线关系,说明高原鼠兔的活动显著降低了植物总盖度、平均高度和总地上生物量,同时也改变了植物功能群组成。随高原鼠兔密度增加,栖息地内杂草斑、秃斑的面积和植物损失地上生物量呈增加趋势。     

西双版纳热带人工雨林生物量及净第一性生产力的研究

通过标准木法和收获法研究分析了西双版纳热带人工模拟雨林的生物量及净第一性生产力.结果表明,林分总生物量约为390.4t·hm^-2,其中乔木层生物量达362.5t·hm^-2,占总生物量的92.8%,灌木层生物量为19.3t·hm^-2,占4.9%,层间植物(包括附生植物)的生物量为3.6t·hm^-2,草本层生物量为5.0t·hm^-2.分别占1.3%和0.9%.林分净第一性生产力为2227.3g·m^-2.年^-1,其中乔木层的净生产力为1553.5g·m^-2.年^-1,占整个林分净生产力的69.7%,灌木层、草本层及层间植物分别仅占26.9%、2.4%和1.0%.其器官分配比例以茎最高,达42.0%;其次为叶,占30.2%;枝仅占13.5%.叶面积指数为7.061.同时建立了林分优势种及乔木层各器官生物量的优化回归模型.     

1950—2008年江西省森林火灾的碳损失估算

1950—2008年间江西省年均发生森林火灾762次、年均过火面积1.578×10.4 hm².本文利用江西省森林火灾统计数据,结合气象、森林分布和历次森林清查数据,分析了该省林火的特征,估算历年的林火碳释放量和碳转移量.结果表明： 1950—2008年江西省森林火灾导致的森林生物量总损失约61.155 Tg,活生物量碳库损失约30.993 Tg C,占全省植被碳库的15.92%.20世纪70年代以前林火生物量碳损失率约占1950—2008年生物量总碳损失的74.3%;90年代以后,年均林火生物量碳损失小于0.097 Tg C.森林火灾释放的CO₂、CH₄和CO气体分别为5.408 Tg、0.047 Tg和0.486 Tg,有22.436 Tg C活生物量碳进入土壤碳库.2008年初雨雪冰冻灾害引发的高频率次生林火灾害导致森林活生物量碳损失(0.463 Tg C)是前5年平均值(0.181 Tg C)的2.56倍.     

西洞庭湖湿地杨树人工林扩张的时空特征

杨树人工林的快速扩张及其对湿地生态系统的影响是西洞庭湖生态系统管理亟待解决的关键问题.本研究基于遥感影像数据、西洞庭湖湖底高程数据以及西洞庭湖水文数据,分析2000—2014年杨树在西洞庭湖洲滩湿地的时空分布特征.结果表明: 2000—2011年,杨树面积大幅增加,从3233.5 hm²增加到10915.6 hm²,增速为698.4 hm²·a^-1,其中,2004—2007年增长速度最快,达到1000.6 hm²·a^-1;2011年达到峰值后逐渐减少,2014年杨树人工林面积回落到10153.1 hm².芦苇、水域泥滩地和草滩地对杨树人工林扩张的贡献度依次为41.8%、37.0%和21.2%.错误的鼓励性政策、经济利益驱动等人为因素是导致西洞庭湖杨树迅速扩张的主要影响因子,泥沙淤积以及三峡大坝运行之后,洞庭湖水文节律的变化为加速杨树人工林的扩张提供了客观条件.2013年以后,西洞庭湖开展“退林还湿”工程是扭转杨树林扩张、并造成2014年杨树林面积下降的主要原因.     

北京八达岭林场不同森林类型人工林生物量研究

利用标准地法对八达岭林场人工林主要树种的生物量进行了测定,建立了油松(Pinus tabulaeformis)、黑桦(Betula dahurica Pall)、槺椴(Tilia mandshurica)、五角枫(Acer mono Maxim)及华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)的生物量相对生长模型。结果表明,八达岭林场各主要树种生物量分配比例的大小顺序为:五角枫>油松>槺椴>黑桦>落叶松。各树种的生物量值为五角枫93.28 t/hm²>油松86.40 t/hm²>槺椴50.24 t/hm²>黑桦 36.05 t/hm²>落叶松20.21 t/hm²。5 个树种的总生物量为286.17 t/hm²。利用IPCC 模型计算结果表明不同树种在相同的时间下产生的生物量是不同的,并用实际数据指出生长模型的建立方法不同可能带来的生物量计算的差异。此研究结果可用于建立广泛适用的生长模型及在不同树种的生物量计算方面起到重要作用。     

2005—2007年大兴安岭林火释放碳量

根据野外火烧迹地调查,比较过火前后归一化植被指数的差异,计算2005—2007年大兴安岭林区各种可燃物类型的过火面积、火烧消耗的可燃物量,对森林火烧程度进行分级,并利用植物平均含碳率估算林火释放碳量.结果表明：2005—2007年大兴安岭林区总过火面积为436512.5 hm²,其中轻度、中度和重度火烧面积分别为207178.4、150159.2和79159.4 hm².这些火烧消耗可燃物量为3.9×10⁶ t,释放碳1.76×10⁶ t,其中落叶松林、针阔混交林、阔叶林和草地燃烧释放的碳量分别为0.34×10⁶、0.83×10⁶、0.27×10⁶和0.32×10⁶ t.     

流域森林资源调查及生物量动态研究——以潭江流域为例

对潭江流域森林组分与生物量调查研究发现:与1990年比较,2002年整个流域的林业用地面积增加了18962.1hm2,增长4.48%。流域生物量以湿地松和马尾松占优势,分别占流域森林生物量的39.12%和21.38%,阔叶树占15.39%,桉树和杉树分别占9.08%和7.97%,其它树种只占7.06%,总体来说,流域平均生物量2002年比1995年提高了6.21t·hm-2,平均每年提高0.89t·hm-2。说明近十二年来,植树造林的生态效益逐步体现出来,但同时也存在生物群落以马尾松、湿地松等先锋物种为主,森林结构单一的问题。通过分析研究,为潭江流域森林结构优化与科学管理提供依据。     

东北地区两种主要造林树种生态系统固碳潜力

自从1980年,我国开展了一系列举世瞩目的造林工程,增加了森林面积3亿hm2。造林后生态系统有机碳库的微小变化都显著影响大气碳库,对全球碳素循环和平衡起着重要的作用。研究了退耕还林不同年限长白落叶松林的植被、凋落物和土壤碳库的变化规律,并且选择可比性较强的退耕还红松林、退耕还草和红松原始林作为参照,分析总结了退耕还林对生态系统储碳能力和碳循环的影响。结果表明,退耕还林后生态系统的植被、凋落物碳储量随退耕还林年限增加而增加:从退耕3a到33a,植被和凋落物碳储量分别从4.134、0Mg/hm2增加到74.11、11.31Mg/hm2。土壤碳储量则是先降低再增加:在还林初期的12a里,土壤碳密度降低到最小量75.87Mg/hm2,随后逐渐恢复和积累,21a后,土壤碳密度恢复到农田的水平84.28Mg/hm2,随后土壤碳密度出现净积累。在长白山地区,退耕3、12、22a和33a长白落叶松、33a红松生态系统的碳储量分别是81.778、114.488、130.004、187.255Mg/hm2和178.580Mg/hm2。长白落叶松的固碳能力随林龄而增加,两种主要造林树种(长白落叶松和红松)的生态系统的固碳潜力没有显著差异。长期来看(如250a),生态系统碳库存的能力非常大(269.57Mg/hm2)。这种状况表明,在长白山地区退耕还林后,生态系统长期来看是一个可观的碳汇。     

尖峰岭热带山地雨林生态系统碳平衡的初步研究

报道了我国海南岛目前保存面积较大,林分的组成和结构复杂的热带山地雨林生态系统的Ｃ素库和群落的ＣＯ２排放动态,通过在尖峰岭林区进行为期３ａ的研究,结果表明,热带山地雨林的碳素库主要有３个方面,即森林生物量中的Ｃ为２３４．３０５６ｔ／ｈｍ＾２,森林凋落的现存是中的Ｃ为２．９８ｔ／ｈｍ＾２以及土壤层中的Ｃ为１０４．６９６ｔ／ｈｍ＾２,合计为３４１．９８１６ｔ／ｈｍ＾２,森林生态系统中的ＣＯ２平衡的基本动     

基于规划目标的京津风沙源治理区生态保护与修复效应

为改善和优化京津及周边地区生态环境状况,减轻风沙危害,2003年启动实施了京津风沙源治理工程。基于工程规划目标评估了京津风沙源治理区生态保护与修复效应,结果表明:(1)草地和林地作为京津风沙源治理区绿色生态屏障的主要组成,分别占治理区面积的57.3%和9.7%,而风沙策源地的耕地和沙地分别占17.2%和6.4%。(2)2003—2017年,京津风沙源治理区草地、耕地、沙地面积减少,而林地和其他类型面积增加。治理区植被覆盖度平均提高了2.3%,其中林地提高了4.3%,草地提高了2.4%。(3)沙尘天气发生的春季,治理区土壤风蚀量减少了54%。在防风固沙服务总量的贡献中,草地和沙地贡献了71%。因此,草地和沙地生态系统的植被恢复,对治理区生态系统防风固沙服务的提高发挥了最为重要的作用。(4)除治理区植被有所恢复外,由于气候整体变暖,近15年风场强度有所减弱,特别是沙尘天气易发生的春季风场强度减弱近45%,也是影响京津风沙源治理区风蚀量下降的一个重要原因。     

Hydrological Response to Land Cover Changes and Human Activities in Arid Regions Using a Geographic Information System and Remote Sensing

The hydrological response to land cover changes induced by human activities in arid regions has attracted increased research interest in recent decades. The study reported herein assessed the spatial and quantitative changes in surface runoff resulting from land cover change in the Al-Baha region of Saudi Arabia between 1990 and 2000 using an ArcGIS-surface runoff model and predicted land cover and surface runoff depth in 2030 using Markov chain analysis. Land cover maps for 1990 and 2000 were derived from satellite images using ArcGIS 10.1. The findings reveal a 26% decrease in forest and shrubland area, 28% increase in irrigated cropland, 1.5% increase in sparsely vegetated land and 0.5% increase in bare soil between 1990 and 2000. Overall, land cover changes resulted in a significant decrease in runoff depth values in most of the region. The decrease in surface runoff depth ranged from 25-106 mm/year in a 7020-km² area, whereas the increase in such depth reached only 10 mm/year in a 243-km² area. A maximum increase of 73 mm/year was seen in a limited area. The surface runoff depth decreased to the greatest extent in the central region of the study area due to the huge transition in land cover classes associated with the construction of 25 rainwater harvesting dams. The land cover prediction revealed a greater than twofold increase in irrigated cropland during the 2000-2030 period, whereas forest and shrubland are anticipated to occupy just 225 km² of land area by 2030, a significant decrease from the 747 km² they occupied in 2000. Overall, changes in land cover are predicted to result in an annual increase in irrigated cropland and dramatic decline in forest area in the study area over the next few decades. The increase in surface runoff depth is likely to have significant implications for irrigation activities.     

1980-2010年北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应

分析北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应,对快速城市化和工业化区域及全国农用地低碳利用调控具有重要意义。利用1980年第二次土壤普查数据与2010年测土配方施肥项目成果土壤数据核算北京市农用地表层土壤碳储量,利用生物量遥感信息（NDVI）模型反演林地、草地植被碳储量,对北京市土地利用变化造成的农用地碳储量变化进行研究,结果表明：1）1980-2010年,北京市农用地碳储量由75.29 Tg-C增至81.13Tg-C,增加5.83 Tg-C,其中,土壤碳储量减少7.51 Tg-C,植被碳储量增加13.34 Tg-C;2）30年间,北京市农用地面积减少14.11×10⁴ hm²,其中,耕地流失最为显著,主要去向为建设用地和林地,林地面积略有增加;3）北京市用地类型保持不变的农用地土壤碳储量减少297.63×10⁴ t,植被碳储量增加1095.21×10⁴ t,共计增加797.58×10⁴ t,其中,用地类型保持不变的耕地、林地碳储量增加,草地碳储量减少;4）30年间,土地利用类型转化使北京市农用地土壤碳储量减少75.71×10⁴ t,植被碳储量增加212.49×10⁴ t,共计增加136.78×10⁴ t,其他用地类型转为林地使碳储量增加,有利于碳汇的形成,林地转出为其他用地类型均会造成一定碳排放;5）平原造林、退耕还林等工程有利于增加北京市农用地固碳量。未来北京市可通过控制农用地面积减少量,优化农用地内部结构,降低用地类型间的转换频率以提高农用地碳储量。研究可为其他区域及全国在快速城市化工业化过程中提升农用地碳储量提供一定参考。     

Vegetation cover change and driving factors in Fujian Province between 1975 and 2014北大核心CSCD

Aims Fujian Province has been one of the most severe soil erosion regions since Ming and Qing Dynasty in China. Recently, several ecological restoration projects have been implemented and they have significantly changed vegetation cover in this region. Methods We analyzed the four-decade vegetation cover change in Fujian Province using seven time-series data of Landsat Multispectral Scanner (MSS), Thematic Mapper (TM), and Operational Land Imager (OLI) between 1975 and 2014. We further explored the possible drivers on vegetation cover change by incorporating statistical data of plantation, cropland and urbanized area. Important findings Vegetation coverage in Fujian Province has increased from 69.0% to 77.8% between 1975 and 2014. However, a slight decrease was observed between 1995 and 2005. Spatially, forest was the primary vegetation type in the northwest, where croplands and human settlements were scattered along rivers or oceans. Shrubs and bare lands were also scattered across the northwest. In southwest, the areas of bare land, shrub land and cropland decreased, while areas of forest and human settlements expanded. The vegetation coverage and urbanized area increased at the cost of cropland and bare land.     

土地利用转变与海拔高度协同作用黄土高原植被固碳变化特征

全球固碳释碳问题一直是近年来关乎民生的热点话题,区域碳源/碳汇对生态环境的重要性不言而喻。基于CASA模型估算黄土高原1990—2015年植被净初级生产力的年际变化,并分析土地利用变化、海拔高度及两者协同作用对其综合影响,结果表明：(1)黄土高原1990—2015年植被NPP与植被固碳总体呈增加趋势,年均NPP增速2.74 gC m^-2 a^-1,年均固碳增速1.13 TgC/a,研究区林地年均NPP(619.5 gC m^-2 a^-1)远超其他用地类型,固碳效果理想;(2)黄土高原年均NPP随高程的增加先降低后升高,年总NPP和固碳量随高程增加变化趋势相反;(3)研究区土地利用转变类型中退耕还林的植被固碳效果最好;而林地变为耕地或草地均不能达到固碳目的,此外,更推荐在研究区海拔低于1500 m变草为耕,海拔高于1500 m退耕还草,海拔高于3000 m变耕、草为林。以期为区域尺度的生态环境建设提供一定的参考和科学依据。