北京永定河沿河沙地杨树人工林光能利用效率

光能利用效率(LUE)是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素。以位于北京市大兴区永定河沿河沙地的杨树(欧美107/108,Populus euramericana cv.)人工林生态系统作为研究对象,依托涡度相关观测系统,对该生态系统的LUE进行研究,从而确定LUE在不同时间尺度上的影响因子,并确定最大光能利用利用效率(LUEmax)。结果表明:LUE存在明显的季节变化趋势,4月份生长季开始后LUE迅速升高,到7—8月达到最大,而后逐渐降低;在生长季不同阶段,LUE日动态的影响因子不同:4月份气温(Ta)、蒸散比(EF)和饱和水汽压差(VPD)是影响LUE日动态的主要因子,7、8月份光合有效辐射(PAR)和冠层导度(gc)是主要影响因子,5—6月与9—10月LUE日动态则与土壤水分(VWC)有较大关系;而LUE月动态则与月蒸散比(EFm)和月平均土壤温度(Tsm)有关。由于该人工林各月光能利用最适宜环境条件不同,各月LUEmax也各有差异,该生态系统年LUEmax为0.44 g C/MJ PAR,7、8月LUEmax最大,分别为0.66和0.69 g C/MJ PAR。研究结果表明,在利用光能利用模型进行区域乃至全球初级生产力估算时需要根据研究的不同时间尺度确定LUEmax。     

北京市平原百万亩大造林工程降温效应及其价值的遥感分析

随着城市化进程的加快,城市热岛效应已经严重影响到了城市居民的生产与生活。大量的研究成果证明,以植被和水体为主导的冷岛效应是减弱城市热岛效应的最有效、最持久、最经济手段,但过往的研究成果主要以城市公园作为研究对象,样本数量少,研究结果的不确定性大,对于大范围人工林地的冷岛效应关注较少。北京市在2012—2014年间实施了"百万亩平原大造林"工程,累计形成10648个林地斑块,这为人工林地冷岛效应问题的进一步研究提供了绝好的研究样本。利用2014年9月4日的landsat-8卫星影像数据,通过定量遥感手段反演了北京市平原区的地表亮温,并以造林地斑块的GIS数据为基础,对造林工程的降温效应进行了分析。结果表明,虽然造林时间短,但由于采用了大苗造林措施、公司实施模式,这些造林地的平均降温幅度可达1.023℃,其冷岛效应的辐射范围可到达林地边缘外350m,其中0—100m距离范围内的降温效果最为显著,达到了0.392℃。从降温效应的区域差异来看,延庆盆地造林地块的降温效果最显著,达到了3.519℃,6环以内造林地块的降温效果最小,只有0.111℃。通过不同年份造林地块的降温效应分析发现,造林地块的景观格局和湿地保护与建设工程类型的规模对林地斑块的降温效果有显著影响。从全部林地斑块的大小看,其呈现了数量上以小斑块占优、面积上以中、小型斑块为主的数量特征,降温效果则呈现了斑块规模愈大降温效果愈显著的特点。初步的价值估算表明,平原区大造林工程的降温效益达到了4.8882×10~8元,其中林地本身的降温效应占到了53.73%,林地外围辐射降温的效益占到了46.38%。在今后的造林工程实践中,要注意造林地块大小的设计问题,应以超大斑块和巨斑块为主体,同时要注意将林地斑块的空间邻接距离保持在100—500m的范围内,以充分利用林地斑块冷岛效应空间上的辐射扩散特点。     

城市生态观测:质量控制对象、体系和规范编制

城市生态系统长期观测是开展城市生态安全评价和制定人居环境健康管理政策的基础。为了确保城市生态观测数据的准确性和科学性,通过辨识城市生态观测质量控制的概念,基于"人机料法环"理论构建了城市生态观测质量控制体系,结合城市生态观测质量控制相关规范的编制与实施现状,探讨了城市生态观测质量控制规范的编制技术。结果表明：（1）城市生态观测质量控制是面向城市生态观测内容（要素、空间格局、功能、服务）,为保证生态观测全过程质量要求、提高生态观测结果的准确性而实施的质量控制活动和措施。（2）城市生态观测质量控制体系可从对象和过程这两个维度进行界定：对象维度方面,包括"人"-人员、"机"-仪器设备、"料"-数据、"法"-文件和"环"-观测过程5个方面;过程维度方面,涵盖城市生态观测全过程,包括城市生态观测前期准备工作、观测过程中以及观测后的数据录入、审核与评价等环节的质量控制措施。（3）我国已发布的生态观测相关技术标准中,发布的时间越晚,质量控制内容越完整,目前生态观测相关标准共102则,仅38则明确提出了质量控制具体要求。（4）《城市生态观测质量控制规范》编制需包含质量体系和质量控制措施两项技术内容,主要包括前引、正文和附录三个章节,对生态观测全过程质量保证和质量控制技术进行规定。