江苏省南通市农村生物质能资源潜力估算及地区分布

摸清农村生物质能资源潜力对南通市农村能源建设具有重大意义。以南通市为实证区域,利用草谷比、收集系数、折标系数、副产物系数并根据南通市可能源化利用的实际情况,从县域层面较为全面地估算了包括秸秆、农业加工副产品、人畜粪便等可能源化利用的生物质能资源总量。估算结果表明:(1)南通市每年提供的可能源化利用秸秆资源量约为105万t标煤,以稻秸、麦秸和油菜秸为主;农业加工副产品资源量约为20万t标煤,以稻壳、玉米芯、棉籽等为主;人禽粪便资源量为108万t标煤,以猪粪和禽粪为主,约占到资源总量的1/2。(2)南通市拥有较为丰富的生物质能资源,其中可能源化利用的生物质资源总量为年均233万t标煤,并且其资源总量呈增长趋势;预计在短期内其资源总量将增加到240万t标煤。(3)南通市生物质资源的地区分布极不均匀,从生物质能资源总量、单位国土面积生物质能资源量、人均生物质能资源量看,海安县、如东县和如皋市等经济比较薄弱的县市均具有明显优势,其中海安县在南通各县市中凭借其规模渐增的养殖业、种植业产生的生物质资源而遥遥领先;此外如东县的秸秆资源也具有重要地位。(4)南通市生物质资源的季节分布也不均匀,这种季节分布不均主要是由秸秆资源引起的,因为秸秆资源主要集中在秋季和春季,约占到60%—75%;而夏季和冬季则很少。这就给农村能源的持续开发利用带来一定难度。建议:需要针对各县市的生物质能开发利用的实际情况因地制宜合理开发生物质资源,科学布局避免恶性竞争,并及时做好秸秆资源的收集、转运与储存工作以避免资源的浪费和严重的环境污染,从而促进南通农村能源建设的健康发展。     

基于地理探测器的喀斯特山区生态系统服务关系分异特征及驱动力解析——以贵州省为例

生态系统服务关系的空间异质性及其驱动机制分析一直都是喀斯特生态系统服务研究的关键问题。以典型喀斯特山区——贵州省为例,选取植被净初级生产力(NPP),土壤保持(SC)和产水(WY)3类生态系统服务,在对其进行准确估算的基础上,采用相关分析法、均方根误差法从多角度剖析生态系统服务关系变化及其空间分异规律,借助地理探测器对生态系统服务关系变化的驱动机理进行解析。结果表明：(1)2000—2015年贵州省NPP、土壤保持、产水服务均值均呈增长趋势,其中,NPP和土壤保持服务在研究区东北部及西北角增长最显著,产水服务在研究区东南部增加最明显。(2)研究时段内,区域生态系统服务关系以协同为主,只是协同关系在减弱并有向权衡发展的趋势。(3)不同背景条件下区域生态系统服务关系具有明显的分异特征。相较于白云岩,NPP与土壤保持的权衡度在石灰岩上更大;土壤保持与NPP的权衡度在地势平缓的岩溶盆地上较大,产水服务与NPP、土壤保持间的权衡度在陡峭的岩溶槽谷(峡谷)上更大;产水服务与土壤保持间的权衡度随着植被覆盖度的增加而逐渐增大。(4)地理探测器结果表明：造林总面积是影响NPP与土壤保持间权衡关系变化的主...     

典型喀斯特区生态与贫困耦合特征分析——以贵州省9000个省级贫困村为例

生态环境与贫困具有较强的空间耦合性,深入研究二者耦合互动机制对喀斯特地区生态修复和精准扶贫具有重要意义。以代表中国南方喀斯特中心的贵州高原为研究对象,构建多维贫困与生态脆弱性指标体系,利用综合耦合协调度模型与热点分析法,剖析贵州9000个省级贫困村生态环境与贫困的耦合关系,并进行贫困村类型划分。研究结果表明：在空间上,贵州南部、北部和西北部多维贫困指数高,而生态环境脆弱指数整体呈西高东低的态势,二者空间分布格局存在明显差异,只存在点状重叠。贵州贫困村生态环境与贫困耦合度介于0.29-0.56之间,以微度、轻度耦合为主。从村域尺度看,生态环境对贫困村致贫原因的贡献不高,只占9.5%左右,贵州省69.3%的贫困村属于生态良好-一般贫困型,贵州在扶贫开发中应根据贫困村生态与贫困的耦合关系,加强东部贫困村的经济开发,强化西部贫困村的生态修复。     

在矿山废弃地上发展可再生能源的潜力——以辽宁省为例

在国内外碳减排压力和我国能源结构调整需求下,我国可再生能源的开发压力较大.矿山具有丰富的废弃土地,发展可再生能源的潜力巨大,在矿山废弃地上开发可再生能源对我国的能源战略具有重要意义.本研究以辽宁省矿山废弃地为例,提出矿山废弃地的生物质能与太阳能发展预案,估算辽宁省矿山废弃地的可再生能源发展潜力.结果表明:辽宁省1227.6 km2的矿山废弃地面积发展可再生能源的潜力较大,不同预案的潜力差异显著.预案1以光伏发电最大化为目标模式,总计可发电量为79.4 TWh,折标煤量32.1 Mt,碳减排量为79.1Mt CO2.预案2以生物质能源利用最大化为目标模式,光伏与生物质能总的发电量可达到31.2~33.1 TWh,折标煤量12.7~13.4 Mt,碳减排量为31.1~33.0 Mt CO2.预案3以矿山能源综合利用最大化为目标并兼顾生态修复的发展模式,光伏与生物质能总的发电量可达到62.3~63.7 TWh,折标煤量25.1~25.7 Mt,碳减排量为62.1~63.5 Mt CO2.3种预案的发电量在31.2~79.4 TWh,占辽宁省2016年总电力消费量的15.3%~38.9%,折标煤量12.7~32.1 Mt,碳减排量为31.1~79.1 Mt CO2.本研究对在矿山废弃地上发展可再生能源潜力及其替代化石能源能力的评估,对于碳减排、能源结构的调整以及矿山废弃地的生态修复具有重要的研究意义.     

互花米草生物质能利用潜力

作为外来种,互花米草(Spartina alterniflora)对入侵地的生态系统产生了较强的干扰,但同时高生物量的互花米草也是一种潜在的生物质能源.发展生物质能是充分利用互花米草资源并控制其恶性扩张的较为有效和实用的途径,具有生态和经济双重效益.本文总结了互花米草生物质能的利用潜力,其表现为时间与空间上的生物量资源优势、高效的光合作用机制与高生产力、高贮能、较高的碳水化合物、蛋白质和脂肪储量以及不占用耕地等;同时介绍了互花米草生物质能开发利用现状,并指出互花米草生物质能的开发与利用有着光明的前景.     

喀斯特石漠化区生态保护红线划定——以贵州省威宁县为例

科学划定喀斯特石漠化区生态保护红线,对于维护区域生态安全,促进经济社会可持续发展具有重要意义。选择水源涵养、水土保持、生物多样性维护3种生态系统服务功能以及水土流失、石漠化2种生态环境敏感性指标,构建喀斯特石漠化区生态保护红线划定方法。以贵州省威宁县为例,结合第二次全国土地调查数据和相关规划等数据,划定生态保护红线,并从生态用地、植被覆盖度与人类扰动指数三个方面评价划定效果。结果表明：（1）威宁县生态系统综合服务功能以极重要为主,占研究区总面积的40.57%。生态环境综合敏感性以敏感为主,占总面积的67.86%。优化调整后生态保护红线面积1496.13 km²,占全县面积的23.75%,红线内生态用地面积占比高于非生态用地面积占比20%以上。（2）近些年贵州省退耕还林、岩溶地区石漠化综合治理和草海自然保护区生态修复等工程的实施,威宁县植被覆盖显著增加,红线内NDVI基本不变区、轻微改善区和明显改善区面积占比达到88.42%,红线范围内植被覆盖呈增加趋势。（3）红线内人类扰动指数低于红线外人类扰动指数,雪山镇、麻乍镇需控制红线范围内人类扰动,确保生态用地性质不改变,加强生态保护和监管。威宁县生态保护红线划定研究可为其他石漠化地区红线划定及划定效果评价提供参考。     

亚热带果园土壤固碳潜力估算——以永春县为例

为了解亚热带果园土壤的固碳潜力, 比较分析了永春县果园土壤有机碳含量在1982 年到2010 年的变化, 并估算了现有经营条件下亚热带果园土壤的固碳潜力。结果表明, 近28 年来, 永春县果园表层土壤有机碳含量总体呈上升的趋势;不同气候区域的土壤有机碳年均变幅为南亚热带气候区 > 过渡带 > 中亚热带气候区。有机碳年均变幅与初始有机碳含量的相关分析表明, 永春县果园土壤有机碳潜在储存能力估计值为13.74~21.05 g kg^-1。按照2010 年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件, 永春县果园土壤的固碳潜力为64108.77 t。这些有助于认识和评价我国果园土壤碳汇能力和固碳潜力。     

基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价——以贵州省毕节地区为例

中国西南喀斯特地区生态环境脆弱,人口压力和不合理的土地利用方式使得土地退化问题严峻。2000年以来,国家开始在该地区推行退耕还林等一系列生态工程。需要评估这些工程的效果,以期为进一步的生态建设工程决策提供科学依据。本文以贵州省毕节地区为例,利用SPOT-VGT NDVI遥感数据,以大规模开展退耕还林工程前的1998—2001年为基准,建立NDVI-气候响应模型,在此基础上结合残差法来分析2002—2008年以退耕工程为主的人为因素在当地生态恢复中的作用。结果表明,近年来开展的生态工程使得整个毕节地区植被条件得到了明显的改善,但在东部大方、黔西一些区域土地退化的趋势仍未扭转,需要今后进一步的政策引导和开展后续生态工程。     

基于土地利用变化的典型喀斯特流域生态风险评估——以漓江流域为例

以漓江流域为研究对象,利用1973、1986、2000和2013年4期遥感影像,提取土地利用数据,构建生态风险指数,借助“3S”技术,分析漓江流域生态风险时空演化特征.结果表明: 1973—2013年,漓江流域土地利用结构处于相对合理状态,并不断优化;研究区生态风险一直处于较低水平,以低和较低生态风险为主,但高生态风险区域扩张迅速;生态风险空间分布整体格局基本稳定,呈现明显的圈层结构,以兴安县城—灵川县城—桂林市区—阳朔县城为轴向外风险程度逐渐降低,低生态风险区主要集中分布在流域北部以及中东部的自然山林地带,高生态风险区主要分布在桂林市区;生态风险分布具有明显的坡度、高程差异,表现出随坡度和高程增加生态风险逐渐下降的分布特点;研究期内,低级别向高级别生态风险转化的面积不断下降,反向转化的面积持续增加,流域生态风险整体上呈加速下降趋势.     

岩溶山区景观多样性变化的生态学意义对比——以贵州四个典型地区为例

岩溶石漠化是中国西南典型的土地退化,但关于岩溶山区景观多样性的研究还不多见。岩溶山区景观异质性强,景观格局空间差异大,岩溶山区土地利用/土地覆被变化引起的景观多样性变化,其生态学意义有何差异,值得开展研究。本文采用高分辨率的航片和遥感影像,以100m?100m 网格为单元,分析了贵州省王家寨、后寨河、花江和茂兰4个典型岩溶地点的景观多样性指数在1963年和2004年的空间分布。 为了说明多样性指数变化的生态学意义,进一步,把4个研究地点景观多样性指数空间分布图与其土地退化图结合起来,对比其多样性指数变化与土地退化和生态恢复的关系。结果表明：（1）茂兰、后寨河和花江多样性指数都表现出随距聚落距离增加而减少的趋势,王家寨1963年和2004年则表现出随距聚落距离增加,多样性指数先减小后增加。（2）茂兰地区以森林为基质,后寨河地区坡耕地退耕为林、灌、草地,土地利用方式单一,景观破碎化程度降低;因此,茂兰、后寨河地区多样性指数的降低表明该地区生态实质上有所恢复;花江地区土地利用/土地覆被逐渐向多样化方向发展,石漠化景观逐渐被林灌斑块代替,多样性指数升高表明该地区植被有所恢复;王家寨地区峰丛坡地多样性指数增加表示生态有所恢复。（3）研究地点多样性的升、降不能简单地与生态变好、变差直接联系。只有正确区分岩溶地区的景观基质,才能准确运用景观指数分析石漠化土地的变化趋势。     

典型岩溶山区土地石漠化过程——以粤北岩溶山区为例

中国南方岩溶区是土地石漠化广为发生发展的脆弱生态区域。运用面上调查、定位观测和模拟试验相结合的方法,以粤北岩溶山区为例,从地表生态过程的角度对土地石漠化过程进行解析、研究。在轻度石漠化向极重度石漠化发展的过程中,仅2-3 a,植被就从灌草混合群落退化为草本群落,物种减少76%,植被盖度降低87.2%;土壤侵蚀量逐渐加大,土壤物质不断流失和丢失,土层变薄,侵蚀模数呈10多倍、数10倍增加。岩溶坡面特殊的水文过程和水循环模式,使石漠化土地上"四水"转化迅速。随着石漠化程度加重,地表水和壤中水流失量加大,石灰岩脉动式"生长"速度加快,使基岩裸露率由30%—50%增至90%以上,最终导致土壤粗化,养分减少,生物生产量减少89%甚至更多。这表明,土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、碳酸盐岩溶蚀侵蚀过程和土地生物生产力退化过程相互联系、组合而成的土地退化过程,也是岩溶山区土地生态系统演变为石质荒漠系统的地表生态过程。     

贵州喀斯特山区典型人工林土壤矿质元素特征

为了阐明群落水平上的土壤矿质元素特征,该研究以贵州喀斯特山区典型人工林为对象,以金属元素和非金属元素进行类型划分,探讨了土壤矿质元素含量特征及其相关性。结果表明:该区典型人工林土壤矿质元素含量存在较大差异,且同一元素在不同树种之间的变化幅度各异,锌、铬、铁、钛、铝、镁、镍、钴等的变化规律较为一致,钙、锶等的变化趋势较为相似,砷、硒、硅在桉树(Eucalyptus robusta)林、柏木(Cupressus funebris)林和枇杷(Eriobotrya japonica)林中的含量较高,硫、钠、氯等元素含量则相反;不同矿质元素随林分类型的变化规律不完全一致,表明植物根系对养分的提取和富集能力存在差异;矿质元素之间表现出一定程度的相关性,存在此消彼长的关系,不同矿质元素之间的相关关系各异,表现出增强或抑制效应,尤其以铁、钙等元素与其他元素的关系更为密切;矿质元素之间的互作效应及其计量平衡关系是分析元素特征的关键,是未来值得深入研究的科学问题。该研究结果有利于掌握养分元素积累特征与调控规律,对于该区域典型人工林土壤养分管理具有较强的理论和实践意义。     

火烧对黔中喀斯特山地马尾松林分的影响

采用样地比较法在黔中喀斯特山地上覆第四纪粘土的马尾松人工次生林内,研究了林火对马尾松林分的影响,结果表明过火马尾松林不同部位的受害率为树皮(95.51%)＞树枝(71.49%)＞树冠(62.95%),不同层片的植物死亡率为草本层(100.00%)＞灌木层(30.43%)＞乔木层(29.09%)。马尾松树皮受害率不因径级而变化、树枝和树冠受害率及植株死亡率随径级增高而降低,灌木层物种或全部死亡、或部分死亡、或全部存活,草本层物种或死亡、或萌生。过火马尾松林地生物量的潜在损失量(68.7755 t/hm²)＞直接损失量(12.1818 t/hm²)、直接损失率22.41%,直接损失量中乔木层(6.9382 t/hm²)＞枯物层(3.3441 t/hm²)＞灌木层(2.4964 t/hm²)＞草本层(0.8861 t/hm²),直接损失率中草本层或枯物层(100.00%)＞灌木层(33.36%)＞乔木层(23.59%)。过火马尾松林不同层片的Patrick指数、Gleason指数、Simpson指数和Hurlbert指数损失量为草本层＞灌木层＞乔木层、潜在损失量＞直接损失量,直接损失率中乔木层的相应值为14.29%、14.29%、17.85%、-11.29%,灌木层的相应值为26.76%、26.76%、37.63%、-18.53%,草本层为100.00%。     

黔中城市喀斯特山体遗存植物群落公园化利用响应

为探析黔中城市喀斯特山体遗存植物群落对公园化利用的响应,以贵阳市为研究区域,运用群落生态学相关理论及方法,对比分析了已公园化利用城市山体（山体公园）和未开发利用的城市山体（自然山体）植物群落的数量特征及其影响因素。结果表明：（1）山体公园生态环境相对稳定,植物群落垂直结构完整性较高,自然山体在内部生态环境严酷与外部城市基质干扰的共同作用下群落结构断层严重;两类型山体乔木数量均呈倒"J"分布型,但山体公园≤10 cm径级乔木平均株数明显高于自然山体,与山体公园相比自然山体林下更新能力相对较弱;两类型山体乔木高度随胸径增加而升高;（2）本次调查共计记录植物604种隶属155科457属,自然山体共474种隶属142科377属,山体公园共437种隶属132科349属;总体上两类型山体平均物种数无显著性差异,但不同样山之间物种数差异较大;两类型山体各生活型物种数量都呈现出草本>灌木>乔木>藤本的趋势;两类型山体落叶乔木和藤本、多年生草本植物所占比例明显高于常绿乔木和藤本、一年生草本植物,灌木均表现为常绿物种高于落叶物种;（3）两类型山体植物多样性指数偏低,存在显著性差异,山体公园多样性指数略高于自然山体;两类型山体植物多样性指数在核密度上表现为核密度低值区域（4-6级）多样性指数高于核密度高值区域（2-3级）;山体公园多样性指数在公园化程度上表现为重度公园化利用时多样性指数最低,中度、轻度公园化利用时多样性最高;（4）自然山体多样性指数整体表现为山腰/山脚 > 山顶,山体公园多样性指数整体表现为山腰 > 山脚 > 山顶;两类型山体植物多样性指数在坡向上无明显分布规律。总体而言,一般程度的公园化利用对黔中城市喀斯特山体遗存植物群落的影响不突出,且中度以下程度公园化利用对植物群落物种多样性具有一定的促进作用,重度公园化利用存在明显的负面影响。     

山地视觉景观的GIS评价--以广东南昆山国家森林公园为例

视觉景观评价是指某一特定区域具有视觉价值的景观的量化评价。山地是旅游开发的重要区域,山地景观是山地资源价值和山地生态环境的重要体现之一。以广东南昆山为例,将视野总面积、水域空阔度、景观层作为七仙湖环湖地区视觉景观评价的三大因子。以基础地理数据结合DEM作为数据基础,借助ArcGIS软件作为具体实现平台,设计景观层分析和视通性分析模型,对最佳坡度、最佳坡向、水文、交通条件叠加分析后过滤的62个样地进行视觉景观定量分析,确定评价标准,最后得到8号、23号、50号、55号样地较其他样地在整体视野\,能见水域开阔和景观层次有明显优势。以此验证了将GIS空间分析技术应用于视觉景观评价的可行性,并为旅游观景点与度假村开发提供了科学依据。     

桂西南岩溶山地不同土地利用方式土壤微生物量及其活性特征

以广西平果县石漠化典型岩溶山地为研究区域,选择海拔接近的稀疏次生林地、灌丛、荒草地、裸地和农田等5种主要土地利用方式为研究对象,研究土壤微生物生物量及其活性的变异特征。结果表明:在不同土地利用方式下,随着植被的恢复,土壤养分含量不断提高,大小顺序表现为次生林>灌丛>农田>荒草地>裸地。土壤微生物量和呼吸强度变化显著(P<0.05),其中微生物量总体呈上升趋势,次生林和灌丛增幅较大,荒草地和裸地增幅较小;土壤基础呼吸强度除荒草地之外均显著增加,和土壤养分含量的变化趋势相一致。代谢熵(qCO2)变化规律不同,大小关系表现为:灌丛>农田>次生林>荒草地>裸地。不同土地利用方式下,由于相应地上、地下资源输入等环境因素的改变导致了土壤微生物量的差异性。为实现桂西南石漠化地区岩溶山地土壤生态系统的健康发展,从土壤生物学角度出发,积极推进植被生态恢复工程,尽可能减少人为活动对土地的干扰程度更有利于提高土壤质量。     

黔中喀斯特山区植物功能性状的变异与关联

认识植物功能性状随演替进展的变化规律和不同性状之间的关系, 有助于从功能生态学的角度来理解群落演替。该文调查了位于贵州省中部的普定县喀斯特山区26个样方的物种组成, 这些样方分别处于灌丛、落叶阔叶林、落叶常绿混交林3个演替阶段; 测量了分布于该区域的82种木本植物的3个功能性状值(叶面积、比叶面积、最大高度); 根据物种在样方中的多度加权计算得到26个样方的性状平均值, 在此基础上分析了随演替进展植物功能性状在群落水平上的变异格局和不同性状之间的相关性; 采用性状梯度分析法分析了各阶段优势物种的功能性状在群落间(β组分)和群落内(α组分)的变异格局及相关性。结果表明: 1)沿灌丛→落叶阔叶林→落叶常绿混交林这一演替顺序, 群落平均叶面积和平均高度逐渐增加, 而群落平均比叶面积则逐渐变小; 2)就群落平均性状值而言, 叶面积与最大高度呈较强的正相关关系, 最大高度与比叶面积、叶面积与比叶面积均呈较强的负相关关系; 3)物种功能性状的α组分之间没有显著的相关关系, 而β组分之间相关性显著。这说明: 随演替的进展, 群落优势物种对环境的适应策略由高速生长转向提高资源利用效率, 而同一群落内共存的物种采取不同的性状组合来适应共同的群落环境。     

广东山区兰科植物的野生花卉资源

经初步统计,广东山区具有较高观赏价值和开发价值的野生兰花资源植物有148种,其中观花类87种,观叶类43种,花叶两赏类18种。介绍广东山区野生兰花资源植物的地理分布情况、生态特点和生长习性。提出保护和开发野生兰花资源的几点建议。