基于多元遥感影像的三北地区片状防护林面积估算

三北防护林体系工程是我国重点林业生态工程,其数量与空间分布格局影响着整个三北地区的生态环境.为科学、客观、完整地评价三北防护林体系工程建设30年来(1978-2008)片状防护林的数量与空间分布格局,本文采用多元遥感影像对三北地区片状林面积估算方法进行了研究.首先,利用TM影像(分辨率30 m)监测2008年三北地区片状防护林面积;再基于随机取样原理,建立不同降水气候区的高分辨率影像(SPOT5,分辨率2.5m)与TM影像在片状防护林面积监测的校正关系;最后利用前两部分结果估算出2008年三北地区片状防护林面积.结果表明:截至2008年,三北地区片状防护林(乔木林郁闭度＞0.3,灌木林覆盖度＞40％,精确度约85％)总面积328360.03 km2.其中,东北区116244.55 km2,华北区42981.32 km2,黄土高原区76767.05 km2,蒙新区92367.11 km2.按照防护林树种统计,针叶林62614.74 km2,阔叶林121628.51 km2,针阔混交林22144.09 km2,灌丛121972.69 km2.     

农田防护林可持续集约经营模型的应用

选择具有典型代表的辽宁北部平原区、河北坝上农牧交错区和渭北旱塬区农田防护林为研究对象,以主栽树种杨树林带为研究材料,针对每个特定类型区的主要自然灾害因子和防护目的,统计分析调查研究数据,确定了辽宁北部、河北坝上和渭北旱塬3类型区农田防护林可持续集约经营模型的最优经营参数.其中林带最适疏透度分别为0.25～0.35、0.20～0.30和0.275～0.375;主林带间距分别为450～500m、200m和200～250m;副林带间距分别为500～1000m、500m和350～450m;林带带面宽度分别为8m、9m和4.5～8m;林带行数分别为3～4、6和2～4;林带树木株行距分别为2m×1.5～3m、1.5m×1.5m和1.5～3m×1.5～3m,主栽树种的防护成熟龄分别为15～16a、14～15a和12～14a;防护成熟期分别为10a、10～11a和12～14a;最佳更新方式分别为隔带更新、半带嫁接更新和隔带更新.     

灌丛在“三北”防护林体系中的效益评价

一、前言绵亘于我国北疆的“三北”地区,包括西北、华北北部、东北西部12个省(市、自治区),总面积约为3.85×10~6km~2。这一辽阔地域的绝大部分处在干旱和半干旱的气候条件控制之下,风沙干旱、水土流失等自然灾害严重地威胁着区内2.2×10~7ha农田和4.0×10~7ha草牧场。为了改变“三北”地区的自然面貌,1978年国家批准了“三北防护林建设”,从此,三北防护林作为一项伟大的工程为国内外所瞩目。建设一个什么样的防护林体系,怎样建立这个体系是工程所要解决的重要问题。在近八九年的探索与实践中,这样的认识逐渐为人们所接受。即,“三北防护林体系建设”是广义     

河西走廊绿洲农田防护林对玉米光合特性及产量的影响

农田防护林是甘肃河西走廊绿洲农田生态系统的重要组成部分,对维持农业生产和生态平衡具有重要作用.本文对防护林保护下的玉米灌浆期光合生理生态特性及产量变化进行了研究.结果表明：防护林东西相等距离处,东面玉米所截获的光合有效辐射量（PAR）始终高于西面;西面20 m以内玉米受林带（防护林高度为10 m）遮光较为严重,其净光合速率（P_n）较低;林带东面15 m范围内的玉米P_n高于西面.总体上,防护林造成的玉米减产发生在林带东面10 m及西面15～20 m范围内,其他位置的玉米产量不受影响或增产.     

蒙新区草盲蝽复合组昆虫区系初步分析

对蒙新区草盲蝽复合组昆虫标本鉴定和资料整理,共得到5属34种。其中,种类最多的是草盲蝽属Lygus13种(38.24%),占绝对优势。在世界动物地理区划中,蒙新区草盲蝽复合组昆虫以古北界为主,种数占15种(44.12%)。在中国动物地理区划中,草盲蝽复合组单独分布于蒙新区的物种有8种,约占物种总数的1/4(23.54%),其次是蒙新区与华北区共有5种(14.72%),蒙新区与东北区共有3种(8.82%),其它动物区系分布的物种均较少。在蒙新区动物地理区划中,蒙新区草盲蝽复合组昆虫以西部荒漠亚区种数最多,共14种(41.18%),其次为东部草原亚区和西部荒漠亚区共有9种(26.47%)。     

三北防护林地区土壤水分动态研究

东北西部干旱、半干旱地区影响农业、畜牧业发展的关键因子之一是水分。水分在这一地区变化规律是５～６月春旱阶段,７．８、９三个月是土壤水分丰盛期,各层次水分相差不大,１０月至来年２月是土壤储水期。农田防护林的建立减少了蒸发,提高了土壤水分。但距林带不同距离调节水分幅度不同,明显出现水分最佳区和水分低谷区。根据这一规律可以调整种植结构,充分合理的利用土壤水分,为推广节水型农业提供了途径。防护林带的种类、树高、树种及林带间的距离对林网内水分的分配都有较大影响,这一结论为防护林体系的优化提供了科学依据。     

松嫩平原农牧交错区牲畜放牧场的空间转移

研究了松嫩平原农牧交错区牲畜放牧场空间转移动态、不同放牧场对当地畜牧业的贡献率。研究结果表明 :松嫩平原农牧交错区的牲畜放牧场月际变化很大 ,草地、防护林草地和农田在不同阶段是牲畜的主要放牧场 ;牲畜放牧场具有明显的空间转移现象 ,总体趋势为农田 (1～ 3月份 )→草地 (4～ 6月份 )→防护林草地 (7～ 10月份 )→农田 (11～ 12月份 ) ;3种放牧场在不同时期对畜牧业的贡献率变化也很大 ,其变化趋势与放牧场空间转移趋势基本一致 ;草地、防护林草地和农田对松嫩平原农牧交错区畜牧业均起着重要作用 ,贡献率大小分别为农田 (38.8% ) >防护林草地 (31.8% ) >草地 (2 9.4 % )。草地在当地畜牧业中的地位明显下降 ,农田和防护林草地对当地畜牧业的贡献已相当重要。因此 ,应加强松嫩平原农牧交错区防护林草地放牧和农田放牧研究 ,在保护防护林的基础上合理利用防护林草地和杨树叶资源 ,充分利用农田杂草和农田残茬 ,增加可获得性牧草资源 ,促进地区畜牧业发展。     

基于MODIS数据的三北防护林工程区植被覆盖度提取与分析

以像元二分模型为基础,构建了基于归一化植被指数(NDVI)的植被覆盖度定量估算模型,并利用MODIS-NDVI时间序列数据,估算了三北防护林工程区2001年8月和2007年8月的植被覆盖度,分析了三北防护林工程区植被覆盖度的时空变化特征.结果表明:2001-2007年三北防护林工程区植被覆盖度变化较为明显,平均覆盖度增加了2.07%,其中吉林、山西、陕西和宁夏四省变化幅度最为显著,增加幅度分别达到27.37%、14.12%、9.29%和9.22%.研究区植被覆盖度增加的主要自然原因是降雨量的增加,主要人为原因是人们环境意识的提高以及国家实施的封山育林、退耕还林还草等一系列生态保护政策,特别是三北防护林体系建设工程.     

洪河国家级自然保护区最小生态需水量与补水分析

湿地生态水文及其水资源优化配置已成为湿地研究中的重大科学问题之一.该研究基于湿地最小生态水位,以湿地静态补水与动态补水的定量方法,对洪河国家级自然保护区湿地最小生态需水量进行估算.研究结果表明:洪河湿地最小生态水位为51.5 m,静态需水量1863×104 m3,动态补水方案为1级补水量867.4×104 ～ 1518.0×104 m3/月,2级补水量693.9×104 ～ 1214.4×104 m3/月,3级补水量520.4×104 ～ 910.8×104 m3/月,4级补水量173.5×104 ～ 303.6×104 m3/月,5级补水量0.0×104 m3/月.研究确定的最小生态水位具有一定科学性,湿地生态水位提高30cm,能够为该区湿地植被群落的水生演替提供适宜生境.该研究结果可为其他湿地自然保护区的科学、有效管理提供理论依据.     

基于ALOSPALSAR雷达影像的人工林蓄积量估算——以塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为例

基于遥感影像精确估算区域人工林蓄积量对于人工林的管理具有重要意义。本研究以北半球面积最大的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林林场——塞罕坝机械林场为研究区,采用逐步回归方法分别建立了华北落叶松人工林地面实测蓄积量与L波段ALOS PALSAR雷达数据、Landsat-8 OLI数据、以及共用ALOS PALSAR数据与Landsat-8OLI数据之间的不同模型,提出了一种基于雷达影像准确估算人工林蓄积量的方法。通过模型精度验证,找到落叶松人工林蓄积量估算最佳模型,并据此获得研究区不同林龄华北落叶松人工林蓄积量空间分布。结果表明:在建立的4个回归模型中,ALOS PALSAR雷达数据HV极化模式归一化后向散射系数与华北落叶松人工林蓄积量指数形式的回归模型预测精度最高(R2=0.67,相对RMSE=26.78%,P0.01);据此模型估算获得研究区2010年华北落叶松人工林总蓄积量为4.7×106m3及其相应的空间分布图;当单位蓄积量达到250~300 m3·hm-2时,ALOS PALSAR雷达数据HV极化模式归一化后向散射系数对蓄积量的变化不敏感,达到了饱和;林龄20 a、20~30 a、30~40 a和40 a的华北落叶松人工林单位蓄积量分别为78、97、136和127 m3·hm-2。本研究提出了一种基于雷达影像准确估算人工林蓄积量的方法。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.