遥感反演植被含氮量研究进展

植被含氮量表征植被氮素状态。它作为植被生长状况的重要指标,在生态系统健康状况检测、生态系统生产估测、精准农业、生态系统干扰评估等方面均有重要意义。遥感监测植被含氮量主要基于高光谱和多光谱数据,采用的算法包括经验方法(波谱指数与回归分析)及物理方法(辐射传输模型法)。但受数据源和研究方法的局限,目前植被氮含量遥感监测局限于区域范围较小且内部植被类型与环境条件(气候、地形等)基本一致的情形,而对复杂生态系统的监测能力不足。未来的研究需针对氮沉降和人类活动的生态系统响应这一重大研究需求,发展和改进现有植被含氮量遥感反演方法。可考虑开展对不同环境条件下、不同类型植被光谱曲线进行标准化的研究,以形成普适的植被含氮量反演方法。并考虑综合运用多种数据(如微波遥感、无人机遥感),形成多尺度同步监测,以提高遥感对区域乃至全球范围内植被氮含量常规监测的能力。     

神农架川金丝猴栖息地优势乔木树种遥感识别及其分布特征

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别。首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青$、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正;最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析。实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种。从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判。这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据。     

基于稳定同位素的SPAC水碳拆分及耦合研究进展

土壤-植被-大气连续体(SPAC)是陆地水文学、生态学和全球变化领域的重要研究对象,其水碳循环过程及耦合机制是前沿性问题.稳定同位素技术示踪、整合和指示的特征有助于评估分析生态系统固碳和耗水情况.本文在简述稳定同位素应用原理和技术的基础上,重点阐释了基于稳定同位素光学技术的SPAC系统水碳交换研究进展,包括:在净碳通量中拆分光合与呼吸量,在蒸散通量中拆分蒸腾与蒸发量,以及在系统尺度上的水碳耦合研究.新兴的技术和方法实现了生态系统尺度上长期高频的同位素观测,但在测量精准度、生态系统呼吸拆分、非稳态模型适应性、尺度转换和水碳耦合机制等方面存在挑战.本文探讨了现有主要研究成果、局限性以及未来研究展望,以期对稳定同位素生态学领域的新研究和技术发展有所帮助.     

依据孢粉资料探讨我国西北地区第三纪时期的干旱化及其与季风的关系

文章依据孢粉资料讨论我国西北地区第三纪时期植被的演变情况，认为始新世时古地中海和副古地中海（Paratethys）自南亚及中亚地区的撤退，以及中新世时青藏高原的隆起对东亚季风的屏蔽，都对西北地区的干旱化起了重大作用。上新世中期开始的青藏高原的持续隆起和冬季风（寒流）的劲吹，使本地区植被成分更趋单调．演变成荒漠型植被．气候更趋干旱。根据孢粉资料推测：太平洋季风至少在中中新世已经形成并可伸展至兰州地区，而印度洋季风有可能是同时出现的，并可侵袭到目前的甘肃南部地区。     

中国海岸沙生植被研究进展(综述)

从海岸沙生植被的分布、生境、组成、演替、适应性和功能性等方面,综述了我国海岸沙生植被的研究现状,以引起人们对海岸植被尤其是海岸沙生植被的关注.     

长江三角洲地区城市化与植被活动之间的时空相关性

利用时间序列NDVI数据和统计资料,以长江三角洲地区为例,研究城市化与植被生长活力之间的时空相关性.在总体上,NDVI与人口和GDP之间均呈显著的负相关性;空间相关场进一步表明,在人口和GDP分布较高的地区,植被的生长活力越低,相关系数均在-1.0～0.5之间.选择地市行政单元为研究粒度,使用面板数据分析方法,研究单位面积NDVI与城市化率之间相关性的演变,结果表明,在时间序列上负相关性越来越强,两者之间有明显线性关系,这在一定程度上反映了区域社会发展与生态环境之间未达到双赢.     

畜尿排泄特征及其对草地植被和家畜选择采食的作用

综述了畜尿特征及其对草地植被和家畜选择采食的作用.畜尿主要成分为尿素,尿斑N浓度一般为20～80 g N/m2.家畜排尿量和尿斑大小与家畜种类、饮水次数和放牧季节有关.畜尿空间分布表现为数量和浓度的不同,常呈线形函数形式随机分布于家畜采食路线周围,尿斑中心与边缘的尿N浓度差别很大.通常,畜尿对草地植物的影响限于尿斑区域,约为尿斑面积的2倍,作用时间可持续6～12个月;对草地植物生长具长期促进和短期灼烧作用,其效应大小与尿N浓度和施尿时期有关.一般畜尿促进禾草生长,抑制豆科草的生长和固氮作用.尿斑处植物的N成分比非施尿斑块高,植物吸收的N量随家畜年排泄N不同而异,尿排泄对植物生长的正效应发生于≤250 kg N/(hm2·a)情况下.畜尿排泄增加草地植物多度、丰富度和群落多样性,并受放牧、培育措施的影响.不同植物对畜尿的响应不同,放牧家畜对尿斑不同植物的选食性和补偿性生长差异,是引起和维持草地异质性的重要因素之一.放牧家畜具优先选食和反复采食尿斑植物或高营养斑块的特点,亦经常在远离高营养植被斑块的地方采食.具体草地管理与生产实践中,可通过在草地采食不足的地方设置饮水点、补饲料及搭荫棚等措施,提高家畜对整个草地的利用,以降低家畜对尿排泄物密集区高N植被斑块的过度采食.     

陕西吴起县生态恢复区直翅目昆虫的多样性

应用多样性指数、主成分分析及多元逐步回归等方法,对陕西吴起县生态恢复区直翅目昆虫的群落结构,植被因素与直翅目昆虫群落特征的相关性进行研究。共获得标本1 155号,隶属于10科17属,共计20种。黄胫小车蝗Oedaleus infernalis Saussure,宽翅曲背蝗Pararcyptera microptera meridionalis,短星翅蝗Calliptamus abbreviatusIkonn分别占总数量的17.58%,15.15%和14.89%,共同构成该地区直翅目昆虫的优势类群。多样性的变化趋势是县城>白豹>周湾>王洼。对各生境植被因素和直翅目昆虫群落所进行的主成分分析,两维主成分的累计方差贡献率分别达到了95.299%和86.304%。影响直翅目昆虫种类和数量变化的植被因素有草本植物高度多样性、草本植物种数、菊科优势度、禾本科优势度、其他科优势度。     

河水漫溢对塔里木河下游荒漠河岸林地表植被与土壤种子库的影响

采用种子萌发法,研究了河水漫溢对塔里木河下游荒漠河岸林地表植被与土壤种子库的影响.结果表明：塔里木河下游漫溢区地表植被分属8科13属14种，非漫溢区为10科21属26种植物；与非漫溢区相比，漫溢区地表植被中出现了一些浅根系和喜湿的草本植物；漫溢区单位面积物种数、植被盖度、植株密度、物种多样性指数和丰富度指数均比非漫溢区有明显增加.漫溢区土壤种子库中有物种19种，比非漫溢区增加了5种；漫溢区土壤种子库总密度比非漫溢区增加了3.94倍；与非漫溢区相比，漫溢区1年生草本植物种子的比例增加了23.07%,而灌木植物种子比例减少了20.99%；多年生草本的变化则不明显；河水漫溢提高了土壤种子库的生物多样性.漫溢区和非漫溢区土壤种子库与地表植被的共有物种分别为18和9种，土壤种子库与地表植被的相似性系数分别为0.842和 0.667.     

塔里木河下游不同退化区地表植被和土壤种子库特征

对塔里木河下游不同退化程度的4个典型断面进行了植被和土壤种子库的取样调查,采用种子萌发试验研究了不同退化区植被和土壤种子库的特征,结果表明:(1)塔里木河下游地表植被表现为严重的逆行演替,具体体现为胡杨林都为过熟林,几乎没有胸径在10cm以下的幼林;植被盖度、密度和多样性指数均维持在一个较低的水平上;随退化程度不断加重,地表植被中草本植物的相对密度、相对盖度和相对频度逐渐降低,而灌木和乔木的相对密度、相对盖度和相对频度逐渐增加;(2)研究区土壤种子库的基本特征是:土壤种子库种类贫乏、密度低、多样性指数和相似性系数不高;(3) 随退化程度的加重,土壤种子库物种数不断减少、密度明显下降、优势种组成趋于单一、表层种子库比例升高、1年生草本植物占优势逐渐向多年生草本植物和灌木植物转变及土壤种子库物种组成与地上植被物种组成上差异显著.