表征亚热带常绿林光合作用季节变化特征的多种植被指数

利用遥感方法可以在区域尺度反演地表植被的光合生理状况和生产力变化,但亚热带常绿林冠层结构季节变化较小,传统的光谱植被指数对植被光合作用难以准确捕捉。利用2014—2015年中国科学院广东省鼎湖山森林生态试验站多角度自动光谱观测系统的光谱反射数据,分别反演传统冠层结构型植被指数(NDVI)、光合生理生化型植被指数(CCI)和叶绿素荧光型植被指数(NDFI_(685)和NDFI_(760)),并利用不同类型植被指数的组合,构建多元线性回归模型。结果表明:亚热带常绿针阔混交林三种类型植被指数均与GPP的动态变化有显著的相关性,其中,NDVI是表征GPP较优的植被指数(R~2=0.60,P0.01),其次为CCI(R~2=0.55,P0.01),而NDFI能够作为辅助指数,有效提高NDVI(R~2=0.68,P0.001)和CCI(R~2=0.67,P0.001)表征GPP的程度。多个植被指数参与构建的多元回归模型能够有效提高亚热带地区常绿林GPP季节动态变化的拟合精度,提升遥感精确评估亚热带森林生产力的能力。     

沈阳市建成区行道树的结构与功能研究

城市森林不仅可以减少城市中的裸露地面 ,更是大气污染的天然净化器。它可以促使大气中Ｏ2和ＣＯ2 的平衡 ,降低多种有害气体浓度 ,吸附空气中的灰尘[3] 。沈阳市是一个重工业城市 ,由于历史和现实的原因 ,以工矿企业污染物排放为主要污染源的大气污染日益严重。因此 ,城市森林的建设对于减轻城市大气污染至关重要。行道树是城市森林的重要组成部分 ,是连接城市分段隔离绿地的纽带 ,同时又为野生动物提供了栖息地及迁移通道 ,被认为是城市自然恢复的重要手段 ,其功能越来越受到人们的重视[8] 。怎样合理配置行道树的结构 ,发挥其最大生态效…     

黄土丘陵沟壑区不同植被恢复类型昆虫群落结构及多样性的研究

为探讨黄土高原植被恢复过程中植物与昆虫群落的关系,评价人工植被和自然恢复植被种类搭配的合理性,为退化生态系统的植被恢复提供依据。采用样地调查法,在黄土丘陵沟壑区纸坊沟流域研究比较了不同植被恢复类型昆虫群落组成、结构及多样性的变化。结果表明,2种不同植被恢复类型区昆虫有189种(含蜱螨目),分别隶属13目84科。而不同植被恢复类型昆虫群落的物种数、丰富度、多样性、均匀度及优势度指数值均有明显差异。以20a自然封育植被恢复区昆虫群落的物种数、丰富度、多样性、均匀度指数值均较高,其值分别为160、21.17、1.4914和0.6918。优势度则以人工治理区(0.7251)>自然封育区(0.5845)。说明从人工治理区到自然封育区,随着植被种类增加,昆虫种类相应增加,优势种由突出降至不明显,昆虫群落稳定性提高。     

Urban development and sustainability challenges chronicled by a century of construction material flows and stocks in Tiexi,China

Construction materials are considerable forces of global environmental impacts, but their dynamics vis‐à‐vis urban development are poorly documented, in part because their long lifespans require elusive and sometimes nonexistent decade‐long high‐resolution data. This study analyzes the construction material flow and stock trends that shaped and were shaped by the development, decline, and renewal of the Tiexi district of Shenyang, a microcosm of China's urban transformations since the early 20th century. Chronicling building‐by‐building the material flows and stock accumulations involved in the buildup of this area, we shed light on the physical resource context of its socioeconomic history. We find that 42 million tonnes of construction materials were needed to develop the Tiexi district from 1910 to 2018, and 18 million tonnes of material outflows were generated by end‐of‐life building demolition. However, over 55% of inflows and 93% of outflows occurred since 2002 during a complete redevelopment of the district. Only small portions of end‐of‐life materials could have been reused or recycled because of temporal and typological mismatches of supply and demand and technical limitations. Our analysis reveals a dramatic decrease in median building lifetimes to as low as 6 years in the early 21st century. These findings contribute to the discussion of long‐term environmental efficiency and sustainability of societal development through construction and reflect on the challenges of urban renewal processes not only in China but also in other developing and developed countries that lost (or may lose) their traditional economic base and restructure their urban forms. This article met the requirements for a Silver/Silver JIE data openness badge described at http://jie.click/badges .     

应用间接排序识别盐沼植被的光谱特征:以崇明东滩为例

遥感技术已成为大尺度植被分类的重要手段,而地面植物群落特征与其光谱特征之间的关系是解译遥感影像的关键。该研究选择上海崇明东滩自然保护区的盐沼植物群落为对象,应用ASD地物光谱仪测定其植物群落的光谱反射率,并采用10个小型机载成像光谱仪(CASI)默认植被波段组,应用主分量分析法和相关分析分析了不同群落光谱特征与生态环境因子之间的关系。分析结果表明,间接排序法PCA能够识别盐沼植被中光滩、海三棱 草(Scirpus mariqueter)群落、芦苇(Phragmites australis)群落和互花米草(Spartina alterniflora)等群落的光谱特征,绝大多数盐沼湿地植物群落组成与光谱特征之间有显著的相关,识别效果最好的波段组是736~744 nm、746~753 nm、775~784 nm、815~824 nm和860~870 nm;对光谱反射率影响最大的生态环境因子分别是植物群落的高度和盖度,高程和其它环境因子的影响次之。研究成果可为遥感监测崇明东滩自然保护区内入侵种互花米草的空间分布和扩散规律提供技术支撑,为高光谱遥感影像的影像判读和解译分类以及盐沼湿地植被制图提供科学依据。     

我国干旱沙漠地区人工植被与环境演变过程中植物多样性的研究

 以我国干旱沙漠区流沙治理的成功模式包兰铁路沙坡头地段人工植被防护体系作为研究对象,研究了区域人工植被与环境演变过程中植物多样性的变化特点。研究表明：该区人工植被经过40余年的演变其植物种的组成趋于动态平衡;植物多样性在时间尺度上的变化表现为随群落演替的进行而增大,42年前(1956年)建立的人工植被多样性指数达到D＝0.706～0.822或H′＝1.393～1.893,10年前(1987年)建立的人工植被其多样性仅为D＝0.501～0.702或H′＝0.819～1.074;β多样性的测度表明,沙坡头地区人工植被在其演变的历程中经历了2次物种周转速率相对较快的阶段,这一特点与植被演替密切相关,对干旱沙漠地区的生态恢复和人工绿洲建设与管理具有重要的参考价值。本文还进一步研究了土壤基质条件等变化对植物多样性的影响。     

黄土高寒区典型植被类型土壤入渗特征及其影响因素

为了研究黄土高寒区典型植被在不同坡位下土壤入渗性能差异及其影响因素,采用恒定水头法测定了不同植被类型的土壤入渗过程,并分析了土壤孔隙状况、机械组成、水稳性团聚体等与渗透速率的相关性。结果表明:(1)初渗速率和稳渗速率均表现为青海云杉祁连圆柏华北落叶松荒草地,且差异性显著;同一植被类型的土壤入渗速率沿坡面向下逐渐增大,但差异性不显著;(2)对不同植被类型的土壤入渗过程模拟发现Horton模型拟合效果最好,决定系数均在0.8以上,通用经验模型拟合精度较差,决定系数在0.614—0.982之间;(3)土壤入渗性能与孔隙状况、水稳性团聚体质量分数、有机质含量均有极显著相关性;0.25 mm团聚体质量分数是影响稳渗速率的主要决策因素;总孔隙度是影响初渗速率的最主要的决策因素,而毛管孔隙度是主要的限制因子。为高寒地区土壤入渗模拟以及植被配置等提供了科学依据。     

四川蜂桶寨国家自然保护区地表甲虫物种多样性

在四川雅安蜂桶寨国家自然保护区（102°48′～103°18′ E,30°42′～30°54′ N）及其周边地区,就森林片段化和生态恢复程度的不同,选择4个代表地点,即位于保护区核心地带、以阔叶混交林为主的蜂桶寨天然林区（海拔1680～2080 m）,受到经济开发干扰但植被类型丰富的锅巴岩天然林区（海拔2 280～3 340 m）、以人工针叶林进行生态恢复的蚂蝗沟人工林区（海拔2430～2525 m）,以及森林高度片段化的双石镇农耕区（海拔870～1 165 m）,共设26块样地,以巴氏罐诱法为主研究地表甲虫的群落组成和多样性变化。本研究共采集甲虫标本 2.338 号,隐翅虫数量最多,占39.6%;步甲次之,占29.3%,拟步甲、象甲和叶甲的数量也各在5% 以上,它们共同构成该地区地表甲虫的优势类群。锅巴岩物种的个体数量和丰富度（S）以及多样性指数（H′）较高;蚂蝗沟均匀度指数（J）较高,丰富度较低;蜂桶寨天然林区个体数量较少;双石镇农耕区的多样性和均匀度指数较低。锅巴岩、蜂桶寨和蚂蝗沟间物种分布都有一定程度的相似性,但后两者相似性程度更高,双石镇物种分布与其他3个地点差异较大,这反映了不同地点间的生境异质性和森林植被片段化程度的差异。整个鞘翅目、隐翅虫科和步甲科的个体数量分布在针叶林内较多,在阔叶林内较少;拟步甲科的数量分布在高山灌丛内较多;叶甲科的数量分布在针叶林较多;象甲科除了竹林外,在其他植被内的数量均较多。在总体趋势上,随着海拔的升高,在蜂桶寨和锅巴岩两个邻近的天然林地点,整个鞘翅目以及优势甲虫类群的种类和个体数量也逐渐增多。比较蜂桶寨林区内的个体数量、丰富度和多样性指数,北坡均大于南坡。以上结果表明,物种多样性与海拔、坡向以及生境类型密切相关,森林片段化和生态恢复对物种多样性有显著的影响。因此,在改善森林片段化进行生态恢复时,采取合理措施,增加生境异质性,有助于提高该地区地表甲虫物种多样性。     

祁连山东段高寒植被群落特征及其与地形气候因子关系研究

地形气候因子与物种分布的关系影响着高寒植被群落的演替,同时对山地水源涵养林功能和结构的维持具有重要的意义。以祁连山东段水源涵养林为研究对象,基于野外植物群落物种组成及地形气候因子调查数据,运用数量分类与排序等方法,探究了高寒植物群落特征及其与地形气候因子的关系。结果表明:65个调查样方中出现181个植物种,隶属40科,124属。科的物种组成及占总物种数比例分别为菊科30个种,占16.57%;蔷薇科17个,占9.44%;禾本科13个种,占7.22%;豆科11个种,占6.11%。毛茛科10个种,占5.56%。单属种82个,占总属数的66.13%。群落层片由乔木层、灌木层和草本层组成,乔木8种,灌木25种,草本148种。乔木层优势种有青海云杉、祁连圆柏、红桦。灌木层优势种有金露梅、山生柳、匙叶小檗、高山绣线菊。草本层优势种有甘肃薹草、珠芽蓼、早熟禾、唐松草、甘青蒿。TWINSPAN将高寒植被群落划分为7个群丛类型:群丛I红桦-红花蔷薇-甘肃薹草B.albosinensis-Rosa moyesii-C.kansuensis,群丛II青海云杉-匙叶小檗-甘肃薹草P.crassifolia-B.vernae-C.kansuensis,群丛III祁连圆柏-高山绣线菊-珠芽蓼Sabina chinensis-Spiraea alpine-P.viviparum,群丛IV高山绣线菊+鬼箭锦鸡儿-珠芽蓼S.alpine+Caragana jubata-P.viviparum,群丛V沙棘+甘青蒿+鼠掌老鹳草Hippophae rhamnoides+A.tangutica+Geranium sibiricum,群丛VI沙棘+苦荬菜+苦荞麦H.rhamnoides+Ixeris polycephala+Fagopyrum tataricum,群丛VII沙棘-冰草+西北沼委陵菜H.rhamnoides-Agropyron cristatum+Comarum salesovianum。7个群丛在DCA排序图上聚集分布,反映了较好的环境梯度。CCA排序结果表明,海拔是祁连山高寒植被群落植物种分布的最重要环境因子,其次是降水、温度、坡向、坡度。