不同参考温度取值对三温模型反演植被蒸腾精度的影响

参考温度的参数化过程一直是三温模型反演蒸散发及其蒸发、蒸腾组分的关键和难点。该研究基于典型城市草坪的波文比与热红外观测数据, 对三温模型植被蒸腾子模型中涉及的输入变量进行敏感性分析和误差分析, 确定对三温模型反演植被蒸腾精度最为关键的变量, 而后量化和对比输入变量参数化方法对三温模型计算草坪蒸腾的影响, 由此确定最佳的参考温度取值。结果表明: 1)参考叶片温度选择为整个纸片温度的最大值时反演效果最好(R² = 0.91, 均方根误差(RMSE) = 0.078 mm·h^-1); 2)采用植被冠层温度的最大值为参考温度时, 直接假定了植被最高温度冠层蒸腾为0 (实际存在一定的蒸腾速率), 所以容易低估实际蒸腾量, 造成三温模型反演精度略低于取值参考叶片温度最大值的方法, 但反演效果仍然较好(R² = 0.87, RMSE = 0.080 mm·h^-1)。因此, 考虑到参考叶片设置的局限性, 如果在实际应用中无法或者没有实际测量参考叶片温度时, 使用植被最大温度为参考温度也可达到较好的反演效果。     

青藏高原植物群落样方数据集

为便于了解青藏高原植被特殊物种组成、群落特征及分布格局, 该文利用2018-2021年在青藏高原不同区域内调查的338个样地、共758个样方的数据, 分析了高原植物群落的物种组成、区系特征和植被分类, 整合形成青藏高原植物群落样方数据集。结果表明: 青藏高原高寒和温性植物群落758个样方中, 共有植物65科279属837种; 其中, 物种数最多的5个科依次是菊科(134种)、禾本科(88种)、豆科(75种)、蔷薇科(43种)和莎草科(40种), 物种数最多的5个属依次是蒿属(Artemisia, 29种)、马先蒿属(Pedicularis, 27种)、风毛菊属(Saussurea, 25种)、黄耆属(Astragalus, 23种)和早熟禾属(Poa, 23种)。植物区系主要由温带(145属)和世界广布(36属)的成分所组成。物种的生长型以草本(83.51%)和灌木(10.87%)为主, 草本和木本的生活型分别以多年生草本(88.23%)和落叶灌木(83.67%)为主。338个样地可以划分为4个植被型组, 10个植被型, 20个植被亚型, 78个群系组和117个群系, 其中草原群系34个, 草甸群系33个, 荒漠群系33个, 灌丛群系14个和针叶林群系3个。该数据集覆盖青藏高原绝大部分高寒灌丛、高寒草原、高寒草甸、高寒荒漠、温性草原和温性荒漠植被区域, 可为研究高原植被特征和地带性分异规律, 气候变化和人类活动对高原植被的影响及其生态恢复提供坚实的数据基础, 同时为下一代中国植被图的更新提供参考。     

西南岩溶区植被碳循环研究进展

由于岩溶关键带是地球关键带系统中重要的部分,岩溶区的植被是陆地生态系统重要的碳汇项,岩溶区植被的地上部分通过植物生长固碳的同时其地下部分的碳储量也非常可观,地下生物量生长和凋落物分解也会提高土壤有机碳和无机碳的含量,因此岩溶区植被碳循环已成为当前岩溶碳汇研究的热点之一。该文梳理了近四十年来岩溶植被固碳过程的研究文献,阐述了西南岩溶区植被特有的生理学特征,重点论述了以下4个方面的内容:(1)西南岩溶区植被生物量、生产力、碳储量评估;(2)西南岩溶区植被时空变化格局与碳源汇效应;(3)岩溶区植被碳利用特殊机制;(4)岩溶区植被碳循环模型预测与碳汇潜力。同时,提出了目前研究中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望,认为今后应在岩溶区植被碳循环的相关参数系统测定和机理过程研究,精细识别西南岩溶地区植被景观类型、量化固碳过程,以及对岩溶植被碳循环模型进行校正和修改等方面开展研究。该文可为深入理解岩溶区碳的时空演化规律、探索区域碳循环机理提供参考。     

黄土高原生态工程实施下基于日光诱导叶绿素荧光的植被恢复生产力效益评价

基于日光诱导叶绿素荧光(SIF)揭示黄土高原大面积实施生态工程后植被恢复区域的植被生产力效益。通过分析遥感观测的地表绿度特征变化和土地利用动态, 该研究首先识别了近20年来黄土高原植被恢复区域和原有植被的空间分布范围, 在此基础上, 使用SIF和气象数据, 根据改进机理光响应模型(rMLR)计算了植被总初级生产力(GPP), 对比分析了植被恢复区域绿度特征变化下GPP的差异。结果显示: 空间上, 由于生态工程的广泛实施, 黄土高原整体绿化情况得到了明显改善。在2001-2020年间, 黄土高原上林地恢复面积约3.5万km², 占区域总面积的7.42%; 草地恢复面积11万km², 约占区域总面积的25.25%。整体上, 林地恢复区域的光合能力和生产力水平均低于原有林地, 而草地恢复区域较原有草地高; 恢复林地的GPP相当于原有林地GPP的83.86%, 恢复草地的GPP相当于原有草地的121.10%。在相同的叶面积指数(LAI)等级下, 植被恢复区域与原有植被的生产力呈现不同的差异性, 当LAI较大时植被恢复区域与原有植被的GPP差距较大。由裸地转变而来的植被恢复区域生产力效益最差, 而林地生长区域和退耕还草的植被恢复区域分别是林地恢复和草地恢复中的最优模式。植被恢复区域的LAI增长速率和恢复年限也影响了生产力, LAI增长速率越大的区域生产力效益越高, 林地恢复年限越久越利于生产力的提升, 草地恢复年限较短的区域有较高的生产力。总体上, 由于生态工程的实施, 虽然黄土高原上的植被覆盖面积和生物量得到了显著提高, 但植被生产力(尤其是林地)并没有获得同等程度的恢复, 影响了生态工程的生态效益。     

梭梭和多枝柽柳的末端小枝异速生长特征研究北大核心CSCD

荒漠植被柽柳和梭梭的叶退化,以绿色的同化枝来进行光合作用,目前对于荒漠植物的小枝和其支撑的非形态学意义上的叶(即绿色同化枝)之间的关系的研究非常缺乏,本文以柽柳和梭梭的末端小枝为对象,给出了小枝尺度上的生物量和同化枝面积估算方程,并对小枝的茎、同化枝生物量分配格局以及小枝大小和同化枝面积大小之间的关系进行研究,旨在探讨2种植物适应荒漠生境的小枝-同化枝大小关系的差异。结果显示:以茎径为自变量,利用幂函数构建的枝生物量和同化枝面积估算方程具有较高的相关性,柽柳方程的幂指数要比梭梭大,表明随着茎径增大,柽柳同化枝面积和枝重的增长幅度大于梭梭。柽柳枝重与茎重、同化枝重以及茎重和同化枝重之间均呈现极显著的等速生长的关系,小枝大小对同化枝、茎的生物量分配没有影响;而梭梭枝重与同化枝重、茎重以及茎重和同化枝重间均存在极显著的异速生长关系,随着小枝增大,茎在生物量分配中更占优势,这表明梭梭对于起到支撑和水分传输作用的茎的需求更大。柽柳的同化枝面积与茎截面积、茎重分别呈现大于1和小于1的极显著的异速生长关系,表明分别以茎截面积和茎重代表小枝大小,小枝支撑的同化枝面积比例随小枝增大有两种不同的变化趋势;而梭梭同化枝面积和茎截面积、茎重间均存在小于1的极显著的异速生长关系,表明小枝越大,小枝支撑的同化枝面积的比例越小。这些结果有助于在小枝尺度上了解柽柳和梭梭这两种植被适应干旱、高温的荒漠环境的功能结构特征。     

青藏高原气候变化与高寒草地

综述了近五十年来青藏高原气候和高寒草地的变化趋势,阐述了气候变化对高寒草地的可能影响。气候变化主要通过水、热过程及其诱导的环境变化对青藏高原高寒草地产生显著的影响。主要过程包括：气候变化对气候带、植被带、植物、植物群落、农业生产以及生态系统固碳潜力等的影响。从目前的观测和研究结果来看,有关青藏高原气候变化及其对高寒草地的可能影响都还很难得出一致的结论。因此,如何科学评价气候变化及其预测和评价对高寒草地结构和功能的潜在影响,以及如何将已经发生的变化纳入到全球变化模型或评价体系中,以便更加精确地评估气候变化的长期影响,将成为必须要回答的关键科学问题。     

花粉——美丽的小精灵

正提到花粉你知道多少?朋友们的回答多是"花粉是花里边的小颗粒"、"蜜蜂采集花粉酿蜜"、"有人花粉过敏"等;对花粉长什么样儿则知之甚少。这是由于花粉太小(几微米到200多微米),很多仅与我们的头发丝直径相当的缘故。17世纪中期,意大利的马尔比基和英国的格鲁,最早通过显微镜观察花粉。花粉大多有着严格的对称性,而又形态各异:有球形、椭圆形、三角形等,外壁有孔、沟、刺和各种雕纹。其精致可谓一丝不苟,令人叹为观止。正是"世人只道花瓣美,安知内中花粉俊"!那么,花粉从何而来呢?花粉是种子植物(包括已灭绝的原始裸子植物和现生的裸子植     

长白山风倒区自然恢复26年后土壤碳、氮含量特征

植物群落的变迁会引起土壤碳/氮分布格局的变化。本文在长白山1986年风倒区和对照区(未受风干扰的原始植被分布区)沿海拔梯度选择阔叶红树林、云冷杉林和岳桦林,采集0～10(表层)和10～20 cm(下层)土壤,分析其碳、氮含量,研究长白山西坡风倒区植被恢复以来土壤理化性质的变化。结果表明:土壤有机碳、全氮含量在对照区和风倒区均表现为表层显著高于下层。对3个林型来说,风倒区与对照区土壤有机碳、全氮含量无显著性差异,但对照区和风倒区2个土层的碳、氮含量及储量随海拔增加有上升的趋势;同时,3个林型表层土壤中有机碳、全氮的含量有显著性差异,而下层土壤中差异不明显。在阔叶红松林和云冷杉林表层土壤中,对照区土壤C/N显著高于风倒区。随着海拔的升高,对照区和风倒区2个土层的碳氮比都有降低的趋势。总的来说,长白山风倒区经过26年的自然恢复,其土壤有机碳、全氮含量及储量与原始植被区已无明显的差异,但碳氮比差异性显著,说明自然恢复26年后风倒区土壤质量已经基本恢复,但由于植被类型的差异导致碳/氮输入等差异依然存在,因而,用碳氮比可以更准确地反映植被变化对土壤的影响。     

哈尔滨中心城区杂草物种多样性及其在异质生境中的分布特征

本研究调查了哈尔滨中心城区杂草的物种多样性和分布特征,旨在探索城市化背景下杂草对高度异质生境的适应策略。结果表明:1)哈尔滨中心城区共有杂草175种,隶属于38科128属;高比例的单属种及丰富的地理成分,反映了哈尔滨城区生境的高度异质化;2)森林和灌草丛空隙、废弃地以及道路缝隙是城市杂草的主要生存空间,城市生境的不稳定及异质化使得杂草生存空间缩小;3)可塑性高和生活史周期短的广布性杂草一般对高频度与高强度的人为干扰具有较强的适应性;4)根据生境情况和适应特征,175种城市杂草可划分为广适型、阴湿型、中生型和耐践踏-刈割型4个种组。     

草地放牧系统中土壤-植被系统各因子对放牧响应的研究进展

基于草业系统界面理论,综述了草地放牧系统中草地土壤-植被因子对放牧的响应以及放牧条件下植物的补偿性生长,认为在大气候一致的区域,放牧强度对植物群落的影响大于其他环境因子,从而成为影响植物群落特征的主导因子;科学的放牧制度和合理的放牧强度可以改善土壤结构,增强土壤对外界环境变化的抵抗力,否则会导致土壤质量下降,加速土壤侵蚀与退化;放牧家畜采食对植物生产力的影响和植物的补偿性生长是一般的生态学过程,但超补偿性生长与植物被采食前后的状况和环境条件密切相关,也与草地的放牧史有较强关系。因此,建议在研究草地放牧系统时,应以草场本身的条件和动态特征加以评价,用动态规划和系统优化模型,对草地的持续利用和畜牧业的可持续发展进行动态模拟,建立草地放牧管理专家系统。