基于植被指数的北京军都山荆条灌丛生物量反演研究

基于环境卫星数据提取10种植被指数,辅以资源三号卫星数据提取的高精度数字高程模型(DEM)等数据,结合实地野外采样数据,以北京军都山为试验区采用最小二乘回归模型拟合植被指数与荆条灌丛冠层生物量的定量关系,并利用拟合结果对研究区灌从冠层生物量进行了反演估算,生成研究区荆条及其伴生灌丛生物量空间分布图。结果表明,文中所建立的多元线性回归模型在研究区具有较好的反演精度和预测能力。其模型显著性为显著(α0.01),相关系数为0.856,标准误差为58.5g/m~2;预测标准误差为98.1 g/m~2,决定系数为0.865。通过对研究区荆条灌丛的冠层生物量进行遥感估算,提出了一种利用遥感技术监测灌木群落生物量的新思路。     

黄土丘陵区小流域次生灌丛群落生物量研究

生物量是整个生态系统运行的能量基础和营养物质来源。用直接收获法,对延安康家屹崂沟小流域5个次生灌丛群落类型和2个人工灌丛样地地上部生物量的研究结果表明:地上部生物量黄刺玫>杂灌>虎榛子>柠条(阴坡)>沙棘>狼牙刺>柠条(阳坡);灌木树种组成复杂的、群落盖度较大的类型生物量较大;各类型灌丛生物量在小流域空间分布上阴坡>阳坡,阴坡坡下>坡中>坡上;阳坡灌丛中的草本植物生物量比阴坡高,而灌木生物量较低。所调查的5个次生灌丛群落类型地上部生物量和生产力呈线性相关关系,回归方程Y=3.1995+0.1939X,净生产力随生物量的增加而提高。     

怀柔山区灌丛群落优势种群生态位的研究

本文探索灌丛群落优势种群功能地位的定量研究方法。在综合反映各生态因子作用的群落梯度和海拔梯度上计测了灌丛主要优势种的生态位测度。运用Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ系数计测了２０个灌丛主要优势种的生态位宽度;用相似百分率公式计测了各灌木种对,草本种对之间的生态位重叠。本研究表明了上述方法在灌丛生态研究中的良好适用性,以及对揭示优势种群在植物群落中功能地位,生态适应性及生态相似性等方面的有效性。     

天台山七子花群落下土壤微生物生物量的季节动态

研究天台山七子花群落下土壤微生物生物量的季节变化规律及生态特性。根据实测数据分别对根际、根围微生物生物量碳、氮与土壤环境因子之间进行相关性分析,并建立了土壤微生物指标与环境因素之间的回归方程,以此为基础对天台山七子花群落下土壤微生物生物量的季节变化进行预测。回归分析表明：土壤温度、水分对微生物生物量的影响大于土壤pH值对微生物生物量的影响,而且土壤温度、水分对微生物生物量氮的影响大于对微生物生物量碳的影响。土壤温度对微生物生物量碳、氮的影响最大。     

关帝山黄刺玫灌丛群落结构与生物量的研究

本文研究了关帝山东坡海拔1700m处的黄刺玫灌丛的群落结构及其生物量,并探讨了生物量与群落结构、动态演替和群落性质的关系。灌丛的生物量是用回归模型来预测的,其为:黄刺玫(?)_(枝)=2.5289(D~2H)~(1.8988),(?)_(叶)=0.1521(D~2H)~(1.9236),(?)_(根)=1.9884(D~2H)~(1.9304);沙棘(?)_(枝)=0.2993(D~2H)~(2.1344),(?)_(叶)=0.1988(D~2H)~(2.1332),(?)_(根)=2.0269(D~2H)~(1.6113);其余灌木和草本植物用实测数据估算。最后得出,6月份黄刺玫灌丛的总生物量为6.231t/ha,其中灌木层4.867t/ha,草本层1.364 t/ha。     

川西高寒山地灌丛草甸不同海拔土壤有机碳矿化的季节动态

为探明高寒山地灌丛草甸不同海拔土壤碳矿化潜力,选取折多山3800 m、4000 m、4200 m 3个海拔梯度的灌丛草甸,采用室内培养法测定不同季节土壤累积矿化量和矿化速率,运用一级动力学方程对土壤碳矿化过程进行拟合,并分析不同海拔土壤活性碳组分季节变化及累积矿化量与土壤环境因子的关系。结果表明:土壤累积矿化量及活性碳组分均呈现出0—20 cm土层显著高于20—40 cm土层,且夏季最高的季节变化,而海拔变化趋势不一致,但大体呈现出3800 m灰化土最大。土壤碳矿化速率随着培养时间的推移逐渐降低慢慢趋于平缓,且前21 d降低幅度显著高于后21 d。各海拔C₀和C₀/SOC均夏季最高,表明高寒灌丛草甸夏季土壤固碳能力最低,且3800 m灰化土固碳能力最低。土壤碳矿化与土壤全氮、有机碳、活性碳显著相关,且微生物量碳更能直接影响土壤碳矿化。土壤碳矿化季节性变化受土壤理化性质和环境因素综合影响,这些因子共同作用使得土壤有机碳库各组分发生复杂变化,所以对于高寒灌丛草甸地区植被多样性的保护及夏季牧场的合理控制至关重要。     

浙江天童苦槠+白栎灌丛群落的生物量研究

采用直接收获法研究了浙江天童地区苦槠＋白栎次生灌丛群落的地上部分生物量。结果表明该区次生灌丛的地上部分生物量为16．77t/hm^2,还不到常绿阔叶林幼林生物量（地上部分）的1／3。次生灌丛生物量的分布,从群落层次上看,主要集中于藻木层;从垂直高度上看,主要分布在0－4m之间;从种类组成上看,主要分布于苦槠、白栎、山矾、茅栗等优势种中。根据生物量的研究,文中还对如何加速次生灌丛的进展演替进行了讨论。     

岷江干旱河谷主要灌丛类型地上生物量研究

灌丛是岷江干旱河谷主要的植被类型,也是该区相对稳定的生态系统类型。基于岷江干旱河谷主要灌丛大量的样地调查和实验,研究了其地上生物量及分布规律。结果表明:(1)该地区的9个灌丛的地上生物量存在较大差异,对节刺灌丛的地上生物量最大,达11554.2kg·hm-2,其次是子栎灌丛和绣线菊灌丛,分别为7144.7kg·hm-2和7213.1kg·hm-2,而滇紫草灌丛的平均地上生物量最小,仅为1407.2kg·hm-2,其余类型介于它们之间,导致这一结果的原因很多,如群落的优势种、物种组成、海拔、坡向、土壤水分等等;(2)灌丛地上生物量都随海拔升高而增加,并呈现出良好的相关性。(3)干旱河谷中土壤水分也随着海拔升高而增加。在干旱河谷过渡区,灌丛地上生物量与土壤水分间呈现很好的相关性;但是,在其核心区,灌丛地上生物量与土壤水分之间的相关性反而不显著。这主要是由于在干旱河谷的低海拔地区,"焚风"作用相对较强,其土壤水分条件较差,灌丛的生长受到抑制,随着海拔的升高,"焚风"作用不断降低,土壤水分条件逐步得到改善,灌丛的生长状况较好。而在干旱河谷核心区内"焚风"作用较强,其影响的海拔范围更大,因而,导致土壤水分非常低。由此可见,土壤水分是干旱河谷灌丛植被生长的主要限制因素。此外,低海拔地区灌丛植被受人类干扰活动的频     

荒漠草原灌丛引入过程中土壤氮矿化的季节动态及其影响因子

选取封育草地、放牧草地、不同年限(引入柠条3、12、22年)/密度(间距2、6、40 m)的灌丛地为对象,研究荒漠草原-退化-灌丛引入过程中生长季(4—10月)土壤氮矿化的季节动态及其影响因子。结果表明：0～10 cm表层土壤水分具有明显的季节特征,0～200 cm剖面土壤水分随灌丛年限和密度增加而加剧消耗;与放牧草地和封育草地相比,灌丛对土壤碳氮磷养分的促进作用随灌丛年限和密度的增加呈现先强后弱趋势;生长季动态和草地变化对土壤氮矿化过程产生显著影响,土壤NO₃^-、微生物生物量碳和氮在生长季中期(6—8月)显著升高,其中NO₃^-占总无机氮的比值由封育草地30.5%增至灌丛地69.5%。NH₄⁺受生长季动态影响大于草地变化,其含量在生长季后期(10月)升高。在草原-退化-灌丛引入过程中,灌丛年限和密度的增加显著增大荒漠草原土壤硝化和铵化作用的生长季动态差异,而对微生物生物量碳和氮的影响不显著;土壤NH₄⁺和NO     

三江平原沼泽化草甸小叶章种群地上生物量及其生长速率季节动态的…

三江平原沼泽化草甸优势种群－小叶章种群地上生物ＡＢＩ,ＡＡＧＲ,ＡＲＧＲ季节动态均呈单峰型。均至７月末到达到极大值。分别为３５８．０５ｇ／ｍ＾２,２３０．９６ｇ／ｍ＾２,１４．６８３０ｇ／ｄ,０．０６３８ｇ／ｇ．ｄ。ＢＩ,ＡＧＲ,ＲＧＲ在７月末之前为正,之后为负。     

荆条节肢动物群落时序动态的研究

本文对荆条上节肢动物群落的种群数量、种类数、所属科目数量、多样性指数及主要节肢动物个体数量的时序动态进行了研究.结果表明,荆条上栖居的节肢动物的种群数量、种类数、所属科目数量、多样性指数及主要节肢动物个体数量与荆条的花期密切相关,且荆条上栖居的节肢动物多为天敌和传粉昆虫,而园林绿化中常见灌木上栖居的节肢动物种类和数量极少或多为植食性昆虫.因此,荆条对于提高园林绿地的自我调控能力有着非常重要的作用.     

甘南尕海湿地退化过程中植被生物量变化及其季节动态

为探讨尕海湿地退化过程中植被生物量变化规律,以尕海泥炭沼泽和沼泽化草甸为例,采用定位样地调查方法,研究了不同退化程度湿地植被生物量的时空分布格局。结果表明,1)随着湿地退化演替,两类湿地植被地上生物量逐渐减小,泥炭沼泽未退化(PⅠ)、退化阶段(PⅡ)地上生物量依次为334.19,290.72 g/m~2,沼泽化草甸未退化(SⅠ)、轻度退化(SⅡ)、中度退化(SⅢ)地上生物量依次为378.40,308.07,261.21 g/m~2;地上生物量季节动态规律均为单峰型,8月中下旬达到峰值;同一湿地类型各退化阶段地上生物量绝对增长率(AGR)和相对增长率(RGR)在同一年份变化趋势基本相同,但不同年份间存在差异,而同一湿地类型不同阶段AGR和RGR的大小存在差异。2)地下生物量也随退化程度加剧显著减小(P0.05),PⅠ,PⅡ地上生物量依次为23081.46,12607.72 g/m~2,SⅠ,SⅡ,SⅢ地下生物量依次为4583.16,3008.63,1290.73 g/m~2;地下生物量季节变化均表现出愈接近生长季始末值愈大;地下生物量由土壤表层向深层显著下降(P0.05),总体呈"T"形分布,0—10cm土层,泥炭沼泽、沼泽化草甸地下生物量都最大,分别占各自总地下生物量50%和70%以上。3)尕海2类高寒湿地5—9月平均根冠比均表现未退化高于退化,根冠比季节动态为越接近生长季始末值越大,生长旺盛季值越小。     

长江三峡地区典型灌丛的生物量及其再生能力

 灌丛是三峡地区典型的退化生态系统类型。本文采用收获法和模拟砍伐实验研究了三峡地区铁仔灌丛、椎木灌丛、荆条灌丛和黄栌灌丛的生物量及黄栌灌丛、椎木灌丛地上部分砍伐后的再生能力。研究结果表明,这4种类型的灌丛总生物量分别为22.5±5.1、21.0±3.7、16.9±7.5和13.6±2.4t·hm-2,相当于同纬度地带性生态系统常绿阔叶林(30年林龄)的10％一25％ 4种灌丛灌木层占总生物量、地上部分生物量和地下部分生物量的90％以上。在生物量—物种序列中,前5种植物占总生物量的84％ 以上。不同地点灌丛生物量的比较表明,同一种类型灌丛,亚热带和暖温带地区总生物量没有明显差异。通过模拟砍伐实验,黄栌灌丛、被木灌丛地上部分全部砍伐后1年地上部分生物量就可以恢复到对照的42.7％和62.0％,说明这些灌丛类型具较高的生长速度和很大的恢复潜力。     

青海省高寒灌丛物种多样性、生物量及其关系

物种多样性对生态系统功能的作用是生物多样性研究的核心领域之一,生物量水平是生态系统功能的重要表现形式,而植物群落的生物量则是生态系统生物量的基础,因此研究植物群落物种多样性与生物量的关系,对于阐明植物多样性对生态系统功能的作用具有重要意义。通过对青海省高寒灌丛生物量、灌丛物种多样性特征以及与生物量的关系调查,得到以下结果:(1)被调查灌木植被群落的40个样地中共出现了207种植物(其中灌木植物18种,草本植物189种),隶属于130属,43科,灌木以蔷薇科、杜鹃花科为主,而草本以菊科、龙胆科、毛茛科和莎草科占优势。(2)群落多样性指数偏低,植物群落结构简单,物种组成稀少。小叶金露梅群落的多样性指数最大,金露梅群落、细枝绣线菊群落和鲜卑花群落次之,百里香杜鹃+头花杜鹃群落最低。(3)不同高寒灌丛类型生物量介于1893.03—7585.41 g/m~2之间,平均值为3775.9 g/m2,其中灌木生物量占灌丛总生物量的73.55%,草本为26.45%。(4)总生物量随草本物种多样性和群落物种多样性的增加而减小;草本生物量随其物种多样性的增加而减小,而灌木物种多样性与其生物量并无显著相关性。     

塔里木河下游柽柳灌丛地上生物量估测

根据划分的柽柳灌丛大、中、小等级,在塔里木河下游英苏至喀尔达依区段进行地表采样、称重,采用统计相关法对柽柳年龄及地径关系进行分析,构建柽柳直立枝与单丛地上生物量估测模型,对模型精度进行检验,筛选最佳模型,并对模型估测值与实测值进行卡方检验。结果表明:(1)输水后柽柳新萌直立枝地径随年龄增加而增大,但输水前柽柳萌生直立枝的地径随年龄增加未呈现规律性变化。在地下水条件非一致性的干旱荒漠区,柽柳地径大小不能作为判断其年龄的依据。(2)根据柽柳标准枝和灌丛因子实测数据,用一元线性函数、幂函数、指数函数、对数函数4种函数进行柽柳直立枝生物量估测模型拟合结果表明,幂函数w=2.007(d2 h)0.837估测模型最优,其总体估测精度达89.92%。(3)以冠幅面积单变量、冠幅周长与丛高双变量构建的柽柳单丛生物量估测模型的精度分别为78.95%和80.09%。(4)以全收获法实测数据为真值对估测模型进行精度检验,柽柳冠幅面积为自变量模型的估测精度为80.54%,柽柳冠幅周长和丛高估测模型的精度为66.85%。(5)对柽柳单株及单丛生物量模型估测值与实测值进行卡方检验结果表明两者之间无显著差异。研究认为,由于柽柳冠幅在高分辨遥感数据上容易获取,柽柳冠幅面积估测模型在传统生物量估测和遥感生物量估测都具有实用价值。     

青藏高原东部高寒灌丛生物量分配对模拟增温的响应

植物生物量分配特征的变化反映了不同环境条件下植物的适应策略,全球气候变暖正在改变青藏高原高寒生态系统植被动态和生物量分配格局。然而,到目前为止,有关青藏高原高寒灌丛生物量分配特征对气候变暖的响应研究较少。为了探究气候变暖对高寒灌丛生物量分配的影响,以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛为研究对象,分析了高寒灌丛灌木层、草本层和群落水平生物量分配特征对开顶式生长室（OTC）模拟增温的响应。研究结果表明：整个生长季节,模拟增温使空气温度和表层土壤温度分别升高0.6℃和1.2℃,使表层土壤水分含量下降2.7%。模拟增温使草本层和群落地上生物量显著增加57.8%和7.2%,使灌木层、草本层和群落根系生物量显著增加42.5%、105.6%和45.6%。然而,模拟增温没有显著影响灌木层地上生物量。同时,模拟增温使灌木层、草本层和群落总生物量显著增加25.6%、85.7%和28.4%,使灌木层、草本层和群落根冠比显著增加33.2%、30.4%和36.0%。由此可见,模拟增温在促进高寒灌丛生物量生产的同时将显著提高向地下根系部分的分配比例。Pearson相关分析表明,高寒灌丛生物量分配与空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量呈显著正相关关系;多元线性回归分析结果也表明,空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量解释了高寒灌丛生物量分配变异的50.8%以上。这些结果表明,青藏高原东部高寒灌丛植被能够通过调节生物量分配模式应对未来气候变暖。     

科尔沁沙地四种固沙植物群落土壤微生物生物量及酶活性的季节动态

为探讨科尔沁沙地不同人工固沙植物群落土壤微生物生物量、土壤酶活性的季节动态规律,选取25年生小叶锦鸡儿、山竹岩黄蓍、差巴嘎蒿、樟子松群落为对象,研究了固沙植物群落0～30cm土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶、多酚氧化酶、硝酸还原酶、脱氢酶7种酶活性和微生物生物量C、N、P不同季节的变化特征。结果表明,4种人工植物群落土壤7种酶活性有明显的季节性变化,均表现为春季开始逐渐升高,到夏季植物旺盛时逐渐达到最大值,秋冬季达到最低值。微生物生物量C、N的动态变化与土壤酶活性的变化规律相同,而土壤微生物量P的季节变化则表现为春季>夏季>秋季,这些变化在0～10cm土层更为显著。7种土壤酶活性和微生物生物量最高值均出现在土壤表层(0～10cm),随着土层的加深生物活性逐渐降低。小叶锦鸡儿群落土壤微生物生物量和7种酶活性均高于其他3种植物群落。     

海伦撂荒地植物生物量的季节变化

对海伦20年和7年撂荒地的地上生物量和地下生物量,以及农田地上生物量和地下生物量的田间定位调查和实验室分析对比研究结果表明,随着农田撂荒时间的延长,植被生物量（根生物量和地上生物量之和）具有明显增加趋势;地上生物量之间的差异不显著,而根生物量的差异达到显著水平,表明不同撂荒年限样地的生物量差异主要体现在根生物量,撂荒时间越长,生态系统抵抗环境胁迫的能力越强,生态系统越稳定,根生物量的周转值越小,表明生态系统具有更加稳定地供应养分和能量的能力。