沈北新区不同利用类型土壤脲酶活性及其影响因素分析

采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型101个表层(0—20 cm)土壤样品,测定了土壤脲酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成,分析了不同利用类型土壤脲酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系。土壤酶活力测定结果表明,沈北新区不同利用类型土壤脲酶活性由高到低依次为:旱田天然林地城市绿地水田;相关分析与通径分析结果表明,土壤脲酶活性与土壤含水量呈极显著负相关关系,与总磷呈显著正相关关系,含水量和总磷对土壤脲酶活性的影响除了直接效应外,还存在较强的通过其它因素的间接效应,说明它们是影响土壤脲酶活性的两个主要因素;冗余分析结果表明,放线菌门(Actinomycetes)、泉古菌门(Crenarchaeota)和酸杆菌门(Acidobacteria)对土壤脲酶影响较大,其菌群丰度主要受土壤含水量的调控,且其随土壤含水量的变化特征与土壤脲酶活性变化趋势相一致,提示这些菌群可能是土壤脲酶的重要来源。     

流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析

人类活动影响或改变流域景观空间结构,并有可能对河流水质产生不同程度的影响,以流溪河流域为研究区,分析流域景观空间格局特征与水质指数之间的相关关系。将流域划分为27个子流域,采集水样分析水质状况,所选用的水质指标有氨氮(NH3-N)、硝态氮-亚硝态氮(NO3-N+NO2-N)、总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)。结果表明:1)该流域土地利用结构与水质具有显著相关性,其中居住用地对水质的影响作用最强,林地对河流水质具有净化功能,与水质指标之间的关系表现为负相关,园地与水质指标关系具有不确定性;2)流域景观特征从上游到下游之间表现为城市化增强的梯度,水质状况响应这个梯度变化表现为上游优于下游,人类活动及城市化发展引起的土地利用变化及土地管理方式对水质变化有显著影响;(3)景观破碎度与水质呈现显著正相关性,是影响水质的重要指标,景观聚集程度和斑块形状复杂程度与水质有负相关关系;子流域尺度和河岸带尺度景观空间特征对水质的影响差异不明显。     

基于Landsat8-OLI影像的山蒿植被信息提取研究

山蒿是一种广布于我国北部干旱半干旱区低山丘陵中高海拔地带的次生植物, 根据部分地区现场调查和笔者的前期研究, 认为其具有生态保护和资源利用价值。为了实现山蒿优势群落集中分布区调查方法开发, 以内蒙古自治区兴安盟突泉县为例, 选取了2017年多时相Landsat8-OLI遥感影像, 根据地形特征、NDVI指数和GNDVI指数建立规则集, 构建山蒿植被信息提取决策树模型, 并进行了典型区山蒿提取和精度验证。结果表明, 遥感提取总体精度为78.65%, Kappa系数为0.63, 山蒿信息提取的制图精度为72.13%, 用户精度为75.7%, 目标于初步分布区域调查, 使用此模型方法进行山蒿信息提取是可行的, 研究成果能够为进一步改进和构建植被信息提取方法提供思路, 也能够为山蒿植被空间分布监测及其生态保护规划管理提供决策支持。     

大兴安岭北坡火烧迹地森林景观恢复及其影响因子——以郁闭度指标为例

197年发生在大兴安岭北坡的特大火灾造成了森林资源的巨大损失,森林景观恢复一直是人们关注的热点.本研究选取与森林生产力密切相关的郁闭度因子作为研究对象,以ArcView、ArcGIS等地理信息系统软件为研究平台,采用1987年和2000年两期森林资源二类调查数据,对郁闭度、火烧强度、抚育类型和地形因子等进行分级,利用Kendall等级相关分析、相似性分析等方法,探讨了森林郁闭度格局的恢复状况以及火烧强度、更新类型、地形因子对郁闭度恢复的影响.结果表明,2000年郁闭度等级构成与1987年火前相比发生了明显变化,无林地以及高郁闭度等级比重明显下降,较低郁闭度等级比重显著上升;火烧强度对火后恢复的影响最为关键,火烧强度与郁闭度等级呈负相关;更新措施短期内对郁闭度恢复影响不显著,但可以缩短森林演替的周期,对未来针叶林群落生产力恢复具有重要的促进作用;地形因子中坡度对郁闭度恢复影响最为明显,其次为坡位,坡向影响最弱.     

大兴安岭北坡火烧迹地森林景观恢复及其影响因子——以郁闭度指标为例

1987年发生在大兴安岭北坡的特大火灾造成了森林资源的巨大损失,森林景观恢复一直是人们关注的热点.本研究选取与森林生产力密切相关的郁闭度因子作为研究对象,以ArcView、ArcGIS等地理信息系统软件为研究平台,采用1987年和2000年两期森林资源二类调查数据,对郁闭度、火烧强度、抚育类型和地形因子等进行分级,利用Kendall等级相关分析、相似性分析等方法,探讨了森林郁闭度格局的恢复状况以及火烧强度、更新类型、地形因子对郁闭度恢复的影响.结果表明,2000年郁闭度等级构成与1987年火前相比发生了明显变化,无林地以及高郁闭度等级比重明显下降,较低郁闭度等级比重显著上升;火烧强度对火后恢复的影响最为关键,火烧强度与郁闭度等级呈负相关;更新措施短期内对郁闭度恢复影响不显著,但可以缩短森林演替的周期,对未来针叶林群落生产力恢复具有重要的促进作用;地形因子中坡度对郁闭度恢复影响最为明显,其次为坡位,坡向影响最弱.     

东北黑土区小流域农业景观结构与土壤侵蚀的关系

以黑土侵蚀区的拜泉县双阳河流域为案例,提取地形和土壤类型相对接近的30个上游子流域作为分析样本。以遥感、GIS和FRAGSTATS软件为平台获得景观格局指数,运用基于GIS的RUSLE模拟土壤侵蚀,通过相关性分析和多元回归研究景观指数与侵蚀模数的呼应关系。从而探讨土地利用调整和流域综合治理下的景观结构特征对土壤侵蚀的影响,为当地或同类地区土地利用规划和侵蚀治理提供科学参考。结果表明：顺坡垄农田面积百分比、景观聚集度与土壤侵蚀模数显著正相关,灌木林地、草地面积百分比、香农多样性指数与土壤侵蚀模数显著负相关。9个结构因子与土壤侵蚀模数的复相关系数（R=0．931）大于单因子相关系数,多个景观结构因子综合地影响了土壤侵蚀,且达到高度相关。研究区侵蚀强度较轻,但大于东北黑土区土壤容许流失量标准。农田是土壤水蚀的主要景观要素,同时也是水土保持的主战场。增加灌草地斑块、实施农田保护性耕作等将是该流域继续控制土壤侵蚀的有效办法之一。     

景观生态学发展现状

景观生态学主要研究空间格局和生态过程的相互作用,与生态学有着良好的结合。过去的15年,景观生态学得到迅猛发展。土地利用历史和自然干扰对目前生态系统具有持久影响。格局指标（pattern metrics）的发展已保持相对稳定,并且广泛应用于反映景观格局与生态响应的关系。在研究生物类群的景观格局时,多尺度分析具有重要意义,同时,物种间的空间联系也日益受到生态学家的关注。干扰是景观生态学研究的一个重点,当前研究注重干扰的相互作用。尽管景观生态学与系统生态学之间的结合仍然面临挑战,但对景观功能的认识仍需要加强。景观生态学应继续立足于空间异质性进行研究,严格验证有关概念的通用性,同时更加深刻地认识景观格局与过程关系的机理     

大兴安岭地区生态系统完整性动态评价

全球气候变化和人类干扰活动对陆地生态系统影响的强度和范围不断扩大,而在生态系统完整性评价研究中,针对中大尺度异质景观系统的评价方法较为缺乏.本研究从景观生态学的视角,基于大兴安岭地区2005、2010、2015年土地利用数据及植被净初级生产力数据,选择景观结构和景观稳定性两方面的指标,采用GIS数据处理和分析平台,综合评估大兴安岭地区景观变化特征和由这些指标表征的生态系统完整性动态.结果表明: 大兴安岭地区是以林地为主导的森林生态系统,林地优势度稳定在64.9%,远高于优势度第二位的草地;大兴安岭地区景观多样性指数在3个时期均为0.59,占景观多样性指数最大值的42.4%,说明该地区景观阻抗稳定性未发生变化;从大兴安岭地区各景观生物量来看,耕地及住宅用地呈逐年增加趋势,林地逐年减少,说明人为干扰对大兴安岭地区的影响在增强.     

沈北新区不同土地利用类型土壤磷酸酶活性特征及其影响因素分析

采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型101个表层(0—20cm)土壤样品,测定了土壤磷酸酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成,分析了不同利用类型土壤磷酸酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系。土壤酶活力测定结果表明,沈北新区不同利用类型土壤磷酸酶活性由高到低依次为:城市绿地旱田天然林地水田;相关分析结果表明,土壤磷酸酶活性与土壤pH值、含水量、粘粒、粉粒、总磷呈极显著负相关关系,与砂粒呈极显著正相关关系,上述土壤理化性质是影响土壤磷酸酶活性的主要因素;冗余分析结果表明,疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)对土壤磷酸酶活性影响较大,其菌群丰度主要受土壤pH、含水量和总磷的调控,且其随土壤pH、含水量和总磷的变化特征与土壤磷酸酶活性变化趋势相一致,提示这些菌群可能是土壤磷酸酶的重要来源。     

粒度变化对城市热岛空间格局分析的影响

尺度是景观格局和生态过程研究中的关键问题。综合目前城市热岛效应研究来看,景观格局指数的引入极大推进了热岛格局的定量研究,然而其尺度效应仍未得到重视。由于热岛空间格局与形成过程的复杂性和人类认识的局限性,对其尺度问题有待深入讨论。基于Landsat TM影像反演地表温度,采用均值-标准差分类方法划分热力等级,对珠三角城市热岛格局特征的粒度效应进行了研究。结果显示:随粒度增加,弱势热力斑块类型下降,向相邻斑块转移;景观指数在类型水平和景观水平均受空间粒度影响明显,"临界粒度"现象明显;总体而言,粒度150 m是城市热岛格局特征的临界粒度,对热岛格局进行景观指数计算的适宜粒度范围为30—150 m;不同景观指数粒度效应曲线有所差异,其中斑块密度和平均分维数在两个水平指数上都有较强的规律性;根据各景观指数变化特征,研究区尺度域主要在(30 m,150 m),表明在该尺度范围内构建的热岛效应预测模型可经简单推绎后使用。分析热岛格局随空间粒度变化特征对了解热岛格局的形成机制及进行尺度推绎具有重要意义。