山西省长治市过去150年森林的生长抑制和释放历史

森林生长与气候变化有着紧密的关系,在全球变暖情形下了解树木的干扰历史对准确预测森林生长的变化具有促进作用。本文选择山西黄土高原东南部长治地区保存较好的一个油松(Pinus tabuliformis)和两个白皮松(Pinus bungeana)森林为研究对象,利用树木年轮学方法分析了其干扰历史。结果表明:黎城县、平顺县和屯留县研究地点中年龄最老的树木分别有227、185、102a;通过计算树木径向生长的变化幅度,发现该地区在过去150年中发生了3次大的生长抑制事件(分别发生在1873—1877、1925—1930和1994—1997年期间)和5次大的生长释放事件(分别发生在1867—1871、1878—1884、1930—1935、1980—1985和1999—2004年期间)。树木径向生长与气象观测资料的相关分析显示,该地区森林生长在年际尺度上主要与6月份温度呈负相关而与4—5月份水分条件呈正相关,揭示了由降水减少或高温下水分蒸散所带来的极端干旱事件是导致森林抑制现象的主要原因。这些森林历史研究结果对区域林业管理具有实践意义,营林建设更宜选择在森林生长释放时期;经历多次干扰而存留下来的老龄树具有较强的抗干扰能力和丰富的历史信息,加强对老龄树的鉴定与针对性保护可有效维护区域森林生态服务功能。     

靖宇县松阳平岗的野菜资源

山野菜具有无污染、无化肥农药残毒、营养丰富、味道独特鲜美、便于采收等特点。随着人民生活水平的不断提高,已受到越来越多人们的青眯。为此,我们于 2000年 5— 6月间对吉林省靖宇县东部松阳平岗的野菜资源进行了调查,为进一步保护生态环境、合理开发和利用山野菜资源提供依据。 　　靖宇县位于吉林省东南部,境内丘陵起伏,海拔高度在 300— 800米,森林覆盖率为 60％至 80％。温带大陆性气候。天然林地带主要为褐色森林土,土质肥沃。松阳平岗位于靖宇县的东部,山顶较为平缓,以阔叶次生林为主,多小灌木,林下野菜资源丰富,其主要…     

天台县珍稀濒危植物

天台县位于浙江省东南部,境内分布着天台山脉,主要高山有华顶山(1098米)、苍山(1113.4米)、大雷山(1229.4米),地形复杂。这里雨量充沛,气候温暖,土壤湿润肥沃,植物种类丰富,有许多是珍稀、濒危植物,其中列为国家首批保护的植物有11种。鹅掌揪(Liriodendron chinense)为著名的第三纪残遗植物,分布在华顶山等地。本种树形高大,叶形奇特,为世界绿化树种。夏蜡梅(Calycanthus chinensis)主要分布在天台大雷山等地。此种与北美东南部产的     

天然的植物博物馆雅鲁藏布大峡谷

雅鲁藏布大峡谷地处西藏东南部墨脱县境内,大约在(中国实际控制线内)北纬29°9′—29°51′,东经94°52′—96°5′间,最深地段位于东喜马拉雅的末端著名的南迦巴瓦峰(7782米)和加拉白垒峰(7350米)间,高差在5000米以上,是世界上最深的大峡谷。从气候特点上看,从该地区南端希让尼公河与雅鲁藏布江合口海拔580米到海拔7782米的南迦巴瓦顶峰,高差在7000米以上,在这水平距离仅40公里的范围内,形成了如此悬殊的     

森林转换对地表径流可溶性有机碳输出浓度和通量的影响

米槠次生林转换成米槠人工幼林和米槠人工促进天然更新幼林(以下简称"人促幼林")后,以这三种森林类型为研究对象,连续监测每次降雨后地表径流量及径流水中可溶性有机碳(DOC)的含量及通量,比较不同森林类型观测结果的差异,并分析降雨对实验结果的影响。结果表明:米槠人工幼林单次产流量是米槠次生林的1.5—19.0倍,观测期间总径流量为5.9倍;米槠人促幼林单次径流量和总径流量均与米槠次生林无显著差异(P0.05)。观测期间米槠次生林、人工幼林、人促幼林径流水DOC浓度值范围为5.9—18.4 mg/L,4.3—13.5 mg/L和3.2—9.9 mg/L,米槠次生林径流水浓度均值(12.6 mg/L)分别是米槠人促幼林(7.6 mg/L)和米槠人工幼林(5.3 mg/L)的1.6和2.4倍。回归分析表明,径流水中DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著相关;降雨前土壤含水率20.8%是一个临界值,含水率低于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前含水率呈显著正相关(P0.05);高于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著负相关(P0.05)。米槠人工幼林地表径流DOC输出通量是米槠次生林的0.7—5.4倍,观测期间总输出通量为2.1倍;米槠人促林DOC单次通量和观测期间总通量均与米槠次生林差异不显著(P0.05)。三种森林类型DOC输出通量均与降雨量呈显著相关(P0.05)。可见,米槠次生林转变成米槠人工幼林后DOC输出浓度降低,但径流量显著增加,导致DOC输出通量增加;而转变成米槠人促幼林后DOC输出浓度也降低,但径流量并未增加,因而并未增加DOC输出通量。     

灰脚柳莺的繁殖和种群密度的初步研究

灰脚柳莺(Phylloscopus tenellipes)是森林益鸟。它在世界分布较狭窄,在我国东北的中部和东南部繁殖,迁徙时途经沿海各省直至云南。 我们于1964—65年和1979—80年5—7月繁殖期在长白山北坡四个林带8个植物群落(陈灵芝等,1964)对灰脚柳莺繁殖和种群密度做了调查,结果如下。     

侗乡民俗与自然保护

侗族是我国人口较多、聚居地集中的少数民族,具有悠久的历史。他们集中居住在我国西南的湖南西南部,贵州东南部和广西北部,即三省(区)交界的边远山区,东径108°—110°,北纬25°—30°之间。地势西北高,东南低,海拔170—2000余米。东北有雪峰山,西有苗岭支脉,南有九万大山,中有雷公山自西北向东南伸展,为长江和珠江两大水系的分水岭。优越的自然条件,赐于了侗族地区丰富的自然资源(包括植物、动物、森林、水、气候、土壤),其中生物资源对当地人们的生存和繁衍起着决定性的作用。     

甘肃麦积山林区的野生观赏树种

麦积山林区位于甘肃省天水市东南部,地理座标是:东经106°48′～106°56′,北纬34°32′～34°36′,内有全国著名四大石窟之一——麦积山石窟。本区属于暖温带湿润半湿润气候区。年平均气温在8～10℃,年降雨量为500～700毫米,无霜期170—220天,海拔在1450米至2100米之间。四季分明,冬暖夏凉。土壤主要是森林棕壤,海拔1900米以上为亚高山草甸土。植物种类繁多,大约有植物1500种,其中木本植物400多种,观赏树种在200种以上,现状分布广,价值大的几种观赏植物介绍如下:     

基于MODIS/NDVI时间序列的森林灾害快速评估方法——以贵州省为例

以2005—2008年中分辨率成像光谱仪(MODIS)的归一化植被指数(NDVI)数据集为主要数据源构建研究区时间序列,结合统计学分析方法设计一套快速有效的森林灾害评估体系,用以探测森林资源损失的空间分布范围与灾害等级,并利用森林资源雪凝灾害损失的实际调查数据对评估结果进行一致性检验。结果表明:通过计算2005—2007年研究区所有森林像元的平均值R珔2005-2007和平均绝对偏差δall,确定森林灾害阈值DT为0.048;利用该阈值,获取2008年受灾较重的森林空间分布,主要密集分布在贵州省东南部和东北部,包括了黔南自治州、黔东南自治州和铜仁市等地区;受灾森林像元数占总森林像元数的28.6%,高于凝冻灾害森林资源损失实际调查结果(17.7%);在县域尺度上,根据MODIS/NDVI关键期影像获取的森林资源损失区域和灾害等级,确定德江、沿河和都匀等11个重度受灾县(市、区)和湄潭、榕江和桐梓等10个中度受灾县(市、区),与小班调查结果具有较高的一致性,其Kappa系数为0.86。方法为大区域尺度的森林灾害快速评估提供了一种新思路。     

气候变化背景下中国未来森林生态系统服务价值的时空特征

基于用CEVSA模型计算的NPP及Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,分析了基准期(1971—2000年)及未来(2021—2050年)我国森林生态系统服务价值时空动态变化特征。结果表明,基准期及未来RCP4.5、RCP8.5两情景下,我国森林生态系统服务总价值均呈逐年增加趋势,年均值分别为12.80(4.55—20.72)万亿元、14.81(5.26—23.97)万亿元、15.13(5.38—24.49)万亿元。总价值在空间上均呈现出西部、东北低及南部高的格局。未来总价值除了在少数地区(新疆中部、内蒙古西部、甘肃西北部、西藏东南部以及我国东北和南方部分森林边缘地区)将降低外,在其他地区均增加,且增幅在东部大于西部,南部大于北部,其中华南增幅最大(RCP4.5、RCP8.5情景下年均增幅分别达1.87亿元、2.13亿元)。高增幅比例(45%)主要分布在我国东北北端。生态系统服务各功能构成项对总价值的贡献率依次为:土壤形成与保护(17.8%)气体调节(16.0%)生物多样性保护(14.9%)水源涵养(14.6%)气候调节(12.4%)原材料生产(11.9%)废物处理(6.0%)娱乐文化(5.9%)食物生产(0.5%),即物质产品产出价值(12.4%)远低于非物质价值(87.6%)。揭示了未来30年我国森林生态系统服务价值的时空格局动态演化及气候变化的影响,为气候变化背景下合理利用森林资源、促进生态环境保护及实施可持续发展战略提供科学量化的依据。     

2000—2021年青藏高原生长季植被敏感性的时空变异

为揭示青藏高原陆地生态系统对气候变化敏感性的时空变异性,基于植被敏感性指数(Vegetation Sensitivity Index, VSI),使用2000—2021年青藏高原6—8月生长季MODIS EVI和ERA5再分析资料的温度、降水和太阳辐射数据,首先探究了22年里青藏高原陆地生态系统敏感性的空间变异性及其主要气候驱动因素,其次探究了青藏高原VSI在P₁(2000—2006年)、P₂(2007—2013年)和P₃(2014—2021年)时期内VSI的时间变异性,研究表明：(1)2000—2021年青藏高原生长季VSI的空间异质性较强,其中东南部灌木和森林的VSI较高,而西北部高山荒漠、高山草原和高山草甸的VSI较低;(2)22年里温度、降水和太阳辐射分别主导着青藏高原55.89%、19.24%和24.87%地区的VSI变化,其中温度主导着东南部灌木和森林的VSI,降水主导着东北大部分地区高山草甸的VSI,而太阳辐射主导着西南大部分地区高山草原的VSI。时间变异性结果表明：(3)P₁—P     

协调人与生物圈 保护生命共同体 专家视点回眸之森林

正李文华:(中国工程院院士。摘编自本刊2013年第6期《西藏森林的价值》)西藏地区森林主要分布在青藏高原东南部,集中在喜马拉雅山脉、横断山脉和念青唐古后山脉的湿润坡地和山谷中。这里优越的水热条件和山地多种多样的生态环境,孕育了辽阔的森林,是我国西南边疆又一重要的林区。其独特的树种组成,丰富的森林植被类型,特殊的分布规律和罕见的生物生     

中亚热带森林转换对土壤磷积累的影响

磷是植物生长的必需元素之一,是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。研究森林转换后土壤因素对磷素的影响,对生态系统的稳定和森林经营具有重要意义。选取由亚热带常绿阔叶林转换而成的米槠次生林(SF)、米槠人促林(AR)和杉木人工林(CF)为研究对象,测定了土壤理化性质、铁铝氧化物、各形态磷含量以及酸性磷酸酶活性,旨在探究土壤磷对森林转换的响应和驱动土壤磷变化的影响因子。结果显示:米槠人促林土壤的全磷、有机磷和微生物生物量磷显著高于米槠次生林和杉木人工林;冗余分析(RDA)发现,土壤含水量、总氮和无定型铁是影响淋溶层土壤磷的主要因子,而在淀积层,则是酸性磷酸酶、游离型铁和总氮起主要作用;土壤生物化学属性和微生物特性都会影响着不同形态土壤P的积累,其中土壤中的水分和酸性磷酸酶活性是调控土壤磷的关键因子。研究表明,中亚热带地区天然林转换为人促更新林更有利于森林土壤磷的储存和供应,有助于维持本区域森林生态系统的稳定。     

森林转换后土壤因素影响中亚热带土壤磷的积累

磷是植物生长的必需元素之一,是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。研究森林转换后土壤因素对磷素的影响,对生态系统的稳定和森林经营具有重要意义。本文选取由亚热带常绿阔叶林转换而成的米槠次生林(SF)、米槠人促林(AR)和杉木人工林(CF)为研究对象,测定了土壤理化性质、铁铝氧化物、各形态磷含量以及酸性磷酸酶活性,旨在探究土壤磷对森林转换的响应和驱动土壤磷变化的影响因子。结果显示:米槠人促林土壤的全磷、有机磷和微生物生物量磷显著高于米槠次生林和杉木人工林;冗余分析(RDA)发现,土壤含水量、总氮和无定型铁是影响A层土壤磷的主要因子,而在B层,则是酸性磷酸酶、游离型铁和总氮起主要作用;土壤生物化学属性和微生物特性都会影响着不同形态土壤P的积累,其中土壤中的水分和酸性磷酸酶活性是调控土壤磷的关键因子。研究表明,中亚热带地区天然林转换为人促更新林更有利于森林土壤磷的储存和供应,有助于维持本区域森林生态系统的稳定。本文的研究结果可为中亚热带森林经营提供科学依据。     

中国东部森林土壤有机碳组分的纬度格局及其影响因子

土壤有机碳是森林碳库的重要组成部分,其活性有机碳组分不仅是土壤碳周转过程的重要环节,还是气候变化最敏感的指标。以中国东部南北森林样带(NSTEC,North-South Transect of Eastern China)为对象,选择了9个典型森林生态系统(尖峰岭、鼎湖山、九连山、神农架、太岳山、东灵山、长白山、凉水和呼中),涵盖了我国热带森林、亚热带森林和温带森林的主要类型,测定其0—10 cm土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、微生物碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,结合气候、土壤质地、土壤微生物和植被生物量等因素,探讨了森林土壤有机碳组分的纬度格局及其主要影响因素。实验结果表明:SOC、EOC、MBC和DOC含量分别为23.12—77.00 g/kg、4.62—17.24 g/kg、41.92—329.39 mg/kg和212.63—453.43 mg/kg。SOC、EOC和MBC随纬度增加呈指数增长(P0.05),而DOC则随纬度增加呈指数降低(P0.05)。在不同气候带上,SOC和EOC含量表现为热带森林亚热带森林温带森林(P0.05),DOC含量表现为热带森林亚热带森林温带森林(P0.001)。气候、植被生物量、土壤质地和土壤微生物可解释土壤有机碳组分纬度格局的大部分空间变异(SOC 74%;EOC 65%;MBC 51%和DOC 76%)。其中,气候是土壤有机碳组分呈现纬度格局的主要影响因素,土壤质地是SOC和EOC的次要影响因素,而土壤微生物和植被生物量是MBC和DOC的次要影响因素。     

20世纪90年代以来中国西南地区土地覆被变化

西南地区是我国重要的生态安全屏障区,也是气候敏感区和生态脆弱区。20世纪90年代以来,西南地区土地覆被发生了巨大变化,对生态环境和生态系统服务功能产生重大影响。基于全国30 m土地覆被数据集,分析了近20 a来西南地区土地覆被格局、变化及驱动因素。同时,基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算了2000—2010年250 m分辨率年最大植被覆盖度,对森林、灌丛和草地的植被覆盖度变化进行分析。结果表明:1)2010年西南地区土地覆被以森林和草地为主,分别占总面积的29.08%和24.11%。2)1990—2010年西南地区森林、湿地和人工表面分别增加1.39%、5.86%和48.57%,灌丛、耕地和裸露地分别减少2.12%、2.88%和0.64%,变化的区域主要集中在生态建设重点区、城市圈、地震灾区、三峡库区、三江源区、青藏高原东南部和云南南部。3)2000—2010年西南地区森林、灌丛和草地植被覆盖度呈增加趋势的面积分别占26.54%、32.53%和28.87%,但汶川地震重灾区、横断山区、云南南部等地的森林及灌丛植被覆盖度下降,青藏高原东南部、川西高原草地退化。近20 a来,尽管气候变化对西南地区的土地覆被有一定影响,但人类活动仍然是导致其变化及时空差异的主要原因。     

森林固碳释氧服务价值与异养呼吸损失量评估

固碳释氧是森林最重要的生态系统服务之一,将森林碳收支与固碳释氧服务价值评估相结合对于准确评估生态系统服务价值具有重要意义。应用森林碳收支模型(CBM-CFS3),分别基于净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)评估了2009—2030年湖北省兴山县森林生态系统总、净固碳释氧服务价值的时空动态,量化了异养呼吸造成的固碳释氧服务价值损失。模拟期间兴山县森林生态系统NPP逐渐增加(0.46—0.70 Tg/a),NEP由0.12 Tg/a先增加至0.21 Tg/a,然后逐渐下降至0.18 Tg/a;所对应的森林总、净固碳释氧服务价值范围分别为7.59—11.53亿元/a和2.21—3.70亿元/a。异养呼吸逐年增加,导致固碳释氧价值每年损失平均值为7.29亿元/a或4509元hm~(-2) a~(-1),约占总价值的68.6%。兴山县东南部异养呼吸造成的森林固碳释氧服务价值损失较高,而中部及西南部森林净固碳释氧价值较高。模拟期间兴山县森林为碳汇,稳定地提供固碳释氧服务。与NPP相比,使用NEP评估固碳释氧服务价值更为合理。忽视异养呼吸将严重高估森林生态系统固碳释氧服务价值;因而必须将物质循环过程与生态系统服务评估相结合,以降低评估结果的不确定性、提高生态系统服务的评估能力。     

三北工程黄土高原丘陵沟壑区森林降温增湿效果研究

生态系统可通过植被蒸腾与土壤蒸发作用调节区域温度与湿度。三北工程黄土高原丘陵沟壑区属于干旱和半干旱区,森林降温增湿功能有助于改善区域生存环境。在分析研究区森林覆被变化基础上,利用Penman-Monteith公式模拟了森林实际蒸散量,研究了森林增湿与降温效果。研究结果显示:(1)1980—2015年研究区森林面积增加了2.25%,主要来自荒草地、耕地和荒漠;(2)1980—2015年研究区森林6—9月实际蒸散总量为1.19×10~(10)—1.40×10~(10) t/a,平均实际蒸散量为219—257 mm,可使区域6—9月绝对湿度每日增加0.47—0.55 g/m~3,相对湿度每日增加2.87%—3.32%;(3)森林通过蒸散作用吸热量为29.15×10~(15)—34.26×10~(15) kJ/a,单位面积蒸散吸热量为53.72×10~8—63.13×10~8 kJ hm~(-2) a~(-1),通过蒸散吸热日降温量为0.92—1.08℃/d;(4)研究区森林蒸散量在1980—2010年逐渐增加,但在2015年明显下降,这主要是由降水减少导致;森林面积较大的山西和陕西森林蒸散降温增湿效果较好。通过对比相同年份不同土地覆被发现,森林实际蒸散量显著高于其他土地覆被类型。因此,未来研究区可在水资源承载能力范围内适当增加森林面积,充分发挥森林调节区域气候的作用。     

珠穆朗玛峰地区的植被垂直分带及其与水平地带关系的初步研究

珠穆朗玛峰是世界最高峰,关于这个地区的植被垂直分带过去曾有一些报道,但是有关它的植被垂直分带与水平地带的关系问题仍是学术界中争论的问题。这个地区具有辐射强烈、日照丰富、日温差大而年温差较小、降水在夏季的气候特点。由于喜马拉雅山与西藏高原阻截了南来的印度洋湿暖季风和削弱了北下的寒流,因而在珠穆朗玛峰地区南北坡出现有不同的气候和植被。南坡降水比北坡丰富,而温度则比相应海拔高度的北坡要低。雪线则南坡低(海拔5500—6100米)、北坡高(海拔5800—6200米)。南坡出现有深切的河谷和森林;北坡出现很多覆盖有草原植被的宽谷和盆地。南坡的植被垂直分带如下:海拔1000米以下是裟罗双树季雨林带;1000—2500米是山地常绿阔叶林带;其中 2000米以下以印栲、木荷为主,以上则是铁椆、穗果柯占优势;2500一3000米是山地针叶阔叶(常绿、落叶)混交林带,主要有铁杉和高山栋;3000—3800(4100)米是冷杉亚高山针叶林带;3800(4100)—4500米分布有杜鹃,桧柏高山灌丛;4500—5200米是嵩草、冰川苔草高山草甸;在上到雪线则属地衣砾石带。北坡的植被垂直带划分如下:海拔4400米往下到雅鲁藏布江南岸(海拔3900米)分布有白草、固砂草草原,4400一5000米是紫花针等高山草原带;5000—5700米分布有冰川苔草、嵩草高山草甸;5700米往上和南坡相似,为地衣、砾石带一直分布到雪线附近。通过和温带(长白山)、亚热带(四川西部山地)、热带(东、西喜马拉雅山和墨西哥山地)的植被垂直带谱的对比,作者认为珠穆朗玛峰地区的南坡应属热带(北缘)植被垂直带的范畴。喜马拉雅山中段、珠穆朗玛峰及其邻近地区的植被垂直分带,过去曾有过若干论述[8,12,11,15,14,2] 。我国自1959年起,曾先后在这个地区进行了三次植被和自然地理的调查研究(图1)。本文是在这些工作的基础上,对珠穆朗玛峰地区的植被垂直带进行划分,并就其与水平地带的关系问题作初步探讨。     

盐边县北部林区山蛭综合治理初步研究

四川省盐边县城之北部和西北部,林密草茂,草场宽阔,是该县的主要林牧区,也是山蛭的适生区。在海拔1450—3650米之间的七百多平方公里之不同部位分布着五种山蛭:盐源山蛭(Haemadipsa yanyuanensis)、广川山蛭(H.guangchuane)、盐边山蛭(H.yanbianensis)、森林山蛭(H.sylvestris)和百灵山蛭(H.bailingnensis)。山蛭的分布密度与其栖息的场所环境条件和人畜活动频度成正相关。山蛭集中分布在海拔1500—2800米之间,因为这一区间具备山蛭最活跃的环境条件,又是人畜活动最频繁的地带。山蛭在山凹地段多于山顶和山坡;阴山、半阴山多于向阳山;同一…