区域植被恢复对生态安全的影响预测 ——以岷江上游干旱河谷为例

退化生态系统恢复是保障区域生态安全的重要途径之一。在生态系统结构功能严重受损,威胁到区域生态安全时,通过引入物种进行主动的植被恢复可以有效地加速生态系统恢复进程,维护区域生态安全。但是区域尺度的植被恢复是一项规模浩大的工程,其效果和影响难以立即显现。为了评估区域植被恢复的生态风险,根据岷江上游干旱河谷区域植被恢复格局的设计结果,预测了区域植被恢复对生态安全的影响。通过对比分析现状植被盖度及生物多样性与植被恢复格局预测结果的差异,对区域植被恢复的效果进行评价,认为尽管植被恢复格局设计使部分区域生物多样性下降,但它整体提高了地表植被覆盖度,增强了抵御土壤侵蚀的能力。对保障区域生态安全具有积极的效果。     

小良植被生态恢复的生态经济价值评估

应用生态经济学的核算方法,对中国科学院小良热带人工林生态系统定位站植被生态恢复系统的服务功能进行了定量评估。结果表明,小良恢复生态系统具有极高的生态经济价值。以20世纪90年代不变价计,小良植被生态恢复系统43a的累积服务功能价值超过621亿元人民币。其中直接使用价值为7．65亿元,占总生态经济价值的1．23％,间接使用价值为613亿元,占总生态经济价值的98．77％,间接使用价值远远大于直接使用价值。间接使用价值中净化环境服务功能的生态经济价值,仅以固C、释放O2、吸收SO2和滞尘计,就已达577亿元。与此同时,小良热带沿海台地的植被恢复通过复合农林经营等渠道促进了当地生态、经济与社会的协同发展。     

武汉东湖水生植被及其恢复途径探讨

１９９２～１９９３年对武汉东湖三个主要湖区（郭郑湖、汤林湖和牛巢湖）水生植被的调查表明,该湖区共有水生植物３２种,优势种为大茨藻、狐尾藻、苦草和菱。金鱼藻呈不断扩大的趋势。植被类型可分为１１个群丛,植被面积约为０．６５ｋｍ￣２,总生物量为１２３６．３９ｔ（湿重）,植被带状分布仅见于汤林湖北部和其他部分湖汊。汤林湖和牛巢湖水生植被正处于自然恢复演替阶段。     

Precise vegetation restoration in arid regions based on potential natural vegetation and potential normalized difference vegetation index

Precise vegetation restoration is critical in drylands, as some inappropriate restoration attempts have even increased water scarcity and degradation in afforestation areas. Potential natural vegetation (PNV) is widely used to provide a reference for the appropriate location and vegetation type of restoration programs while the appropriate restored areas remain unknown. Therefore, we proposed a PNV–potential normalized difference vegetation index (PNDVI) coupling framework based on multiple machine learning (ML) algorithms for precise dryland vegetation restoration. Taking the lower Tarim River Basin (LTRB) with a total area of 1,182 km² as a case study, its present suitable restoration locations, area, and appropriate planting species were quantitatively estimated. The results showed that the model developed by incorporating PNDVI into PNV with easily measurable and available data such as temperature and soil properties can accurately identify dryland restoration patterns. In LTRB, the potentially suitable habitats of trees and grass are closer to the riverbank, while shrubby habitats are further away from the course, covering 1.88, 2.96, and 25.12 km², respectively. There is still enormous land potential for further expansion of the current trees and grass in the LTRB, with 2.56 and 1.54% of existing land supposed to be trees and grass, respectively. This study's novel aspect is combining PNV and PNDVI to quantify and estimate precise restoration patterns through multiple ML algorithms. The model developed here can be used to evaluate the suitable reforestation locations, area, and vegetation types in drylands and to provide a basis for precise vegetation restoration.     

热带森林植被生态恢复研究进展

热带森林是地球上生物多样性最高和生态功能最为强大的植被类型之一,在维护全球生态平衡中起着至关重要的作用,同时也为人类社会提供着多种多样的物质资源和生态系统服务。然而热带森林是目前生物多样性消失最快和生态功能退化最为严重的生态系统之一,如何有效地保护现存的热带森林不再进一步退化,以及如何使已经退化的生态系统尽快得到恢复是生态学工作者面临的重要议题。不同方式、规模和强度的干扰对热带林的破坏程度及其以后的恢复过程产生的影响不同。除少数大型自然干扰事件外,采伐、刀耕火种、农业开发用地等人为干扰是造成当前热带森林植被大面积退化的主要原因。多种干扰交互作用、杂草与外来物种入侵、退化植被和土壤状况、残存植被组分及土壤种子库、退化植被周围的景观格局以及全球气候变化等因素都能够影响热带森林植被恢复的速度和方向。基于功能群的研究思想将可能为物种丰富的热带森林植被恢复的研究提供一个全新途径。     

北京山区植被动态及生态恢复的遥感监测

基于北京地区1979、1988、1999、2005和2009年5期Landsat数据,利用基于植被指数的像元线性分解模型对植被覆盖度进行反演,分析了北京山区植被覆盖的时空动态,并通过提取植被退化和修复的区域,研究了海拔、坡度和土壤类型对生态修复的影响.结果表明：1979-1988年,北京山区植被覆盖基本稳定,其后由于社会经济的快速发展,1988-2000年北京山区植被严重退化,2000年以后由于采取多种保护措施,大部分区域生态恢复效果明显,2009年平均覆盖度达到72%,比1999年增加了13%.北京山区植被覆盖变化与地理特征密切相关,土壤贫瘠和坡度较大区域在自然状态下的退化比例相对较高,且退化后不易自然恢复,而低海拔区域受人为因素的影响更大.     

高速公路边坡植被恢复研究进展

我国高速公路边坡植被恢复研究严重滞后于高速公路建设,极大地制约了高速公路生态型绿色通道建设的发展。通过回顾国内外公路边坡植被恢复的主要研究内容,即植被恢复技术研究、植物选择与配置的研究、养护与管理的研究、植被群落的研究和路域生态环境的研究,并比较分析,明确了我国植被恢复研究落后的现状,指出了我国在各个研究领域的不足之处,和导致公路植被恢复失败的主导因素,为未来边坡植被恢复的研究提供了明确的研究方向。     

荒漠草原生态恢复与重建：人工植被推动下水分介导的系统响应、生态阈值与互馈作用

荒漠草原(生态区)横贯我国西北地区东部,生态地位十分重要。近二十年来,通过封育禁牧、退耕还林(草),植被覆盖显著改善,但是生态系统质量和稳定性依然不高。由于长期将荒漠草原单纯视作草原的一部分,对其生态系统过渡性、脆弱性和复杂性本质特征认识不足,造成了荒漠草原生态学研究与区域生态建设实践之间不同程度的脱节。在分析荒漠草原生态区未来在我国生态安全格局中突出的但是被一定程度上忽视的地位的基础上,进一步归纳了荒漠草原生态系统的一般特征,指出了生态恢复与重建研究中存在的主要问题。进而以人工植被引入荒漠草原生态工程为案例,分析了人工植被驱动荒漠草原生态恢复与重建的过程与机制,归纳了“植被-水文-土壤”互馈作用驱动生态系统层级响应模式,并展望了今后的发展趋势与研究方向。     

近70年来不同地貌和植被类型区水沙特征演变及其对生态恢复的响应

黄土高原水土流失治理和退耕还林(草)等生态环境建设,对不同植被类型区和治理度下的水沙过程均产生了深刻的影响。以北洛河流域为例,基于1952—2019年实测水文数据,采用水文统计法,对比分析了上、中、下游等不同地貌和植被类型区生态恢复对水沙数量、径流调节、影响因素贡献等的影响及其差异。结果显示：(1)上、中、下游年均径流深分别为30、23、21 mm,产沙量为0.6、0.05、-0.02亿t。中游年均产流量占流域总水量的51%,上游年均产沙量占流域总沙量的90%以上。(2)上、中、下游径流深极显著减少,减少率分别为-0.28、-0.16、-0.43 mm/a;上游产沙量以0.02亿t/a速度极显著降低,中、下游产沙量不显著减少。(3)上、中、下游的削洪、补枯程度逐年代增加,与20世纪60年代比,21世纪10年代洪水期流量(Q₅)分别减少了63%、45%、60%,上游枯水期流量(Q₉₅)增加了68%,中游20世纪80年代枯水期开始产流。(4)与20世纪60年代比,上、中、下游21世纪10年代人类活动对产流量减少的贡献率分别为94.7%、26.7%...     

宁南山区不同植被恢复措施的土壤养分效应研究

通过野外考察与室内分析,研究宁南山区不同植被恢复措施的土壤养分效应,结果表明：在宁南山区恢复植被能显著提高土壤有机质和速效氮、钾等营养元素的含量,降低土壤pH,增加土壤保肥性能;随林龄增加,土壤养分状况明显改善。植被对土壤的培肥改良是一种正向持续反馈机制,植被恢复时间越长,效益越显著。