The Relationship Between Vegetation Characteristics and Altitudes in Transitional Permafrost Zone in Xidatan,Qinghai-Tibetan Plateau

Many studies showed that permafrost has profound influence on alpine ecosystem. However, former researches were mainly focused on typical points by temporal scales. There were few studies about the correlation between vegetation characteristics and different altitudes covering a large region in spatial pattern, especially in transitional permafrost(TP). There were continuous permafrost(CP) discontinuous permafrost(DCP) and seasonal frozen ground(SFG) in this study region. The types of permafrost changed from SFG to DCP, and finally become CP as the altitudes of Xidatan increase. In this paper, 112 845 points interpreted by HJ1-B(environment and disaster monitoring and prediction small satellite constellation), vegetation investigation points, thawing layer thickness research sites, ground temperature and water content observation plots were used to examine the spatial pattern of vegetation which were located in different altitudes in Xidatan, a typical TP region, in Qinghai-Tibetan Plateau. Vegetation characteristics, soil moisture content(SMC) and thaw depths were collected in 15 August to 25 August2012. Characteristics of vegetation were mainly represented by fractional vegetation cover(FVC) derived from the normalized difference vegetation index(NDVI), as well as above ground biomass(AGB). In this paper, we analyzed that the distinction of vegetation characteristics in each range through statistics data. These ranges were divided by varied altitudes. For examples, the ranges were divided into 50 m or 100 m. In this study we use a large area plots method to further discuss the relationship between the features of vegetation and the different regions of permafrost based on altitudes shifts in Xidatan. A diagram described the vegetation characteristics variability with rising altitudes in transitional permafrost region was drawn in this paper. Our results illustrated the FVCs first increased in SFG region and then decreased in DCP zone slowly, and in CP region FVCs soared then dropped dramatically. With the altitudes increased, the curve of FVCs indicated a parabolic distribution except a little difference in the first 200 m range.     

祁连山大通河源区高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化特征

采用样方法对祁连山大通河源区高寒植被生态系统进行了调查,计算了丰富度指数、多样性指数和均匀度指数等表征物种多样性的定量指标。根据已有的等效高程模型得到植被采样点的冻土地温,并基于冻土地温时空转换模式得到一个温度从低到高的温度梯度带,通过分析高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化探讨了多年冻土环境变化对高寒植被的影响。结果表明:随着冻土地温的升高,物种丰富度、物种多样性、均匀度呈上升—降低—上升趋势,并在季节冻土区内达到最大值;植被类型由高山稀疏植被向高寒草甸演替,高寒草甸向高寒沼泽草甸演替,最终向高寒草甸演替。相同植被类型在不同地温带具有不同的物种多样性分布特征,高山稀疏植被和高寒灌丛随着地温的升高呈现先增加后降低的变化趋势;高寒沼泽草甸植物群落多样性指数、丰富度指数、均匀度具有先降低后上升的变化趋势;高寒草甸的3个多样性指数随地温的升高呈上升趋势;而且在较高冻土地温环境下,高寒草甸的3个多样性指数高于高寒沼泽草甸。      

大坂山不同海拔高寒植被物种多样性研究

[目的]研究大坂山不同海拔高寒植被的物种多样性。[方法]对祁连山山脉东段大坂山高、中、低（3 025、3 405、3 813 m）3个不同海拔的植物群落进行调查,并比较分析了3个不同海拔高度植被的丰富度、多样性指数。[结果]随着海拔的逐渐升高,其植物丰富度逐渐减小;植物群落物种多样性在中海拔相对较低;群落相似性随着海拔的升高而降低,群落的β多样性具有明显的变化。[结论]海拔梯度造成的环境因子的变化以及人类干扰是造成不同海拔高度物种分布格局发生变化的重要原因。     

基于无人机高光谱不同高度的地物快速识别研究

[目的]探究不同高度下地物的光谱特征变化以及不同时期、不同高度下地物的有效快速识别方法。[方法]以2016年8月7日200 m高空高光谱影像和2016年9月25日100、200、300 m高空高光谱影像共4景影像为研究对象,研究不同高度下地物的高光谱特征变化以及不同时期、不同高度下地物的分类精度。[结果]不同高度下,植被的光谱反射率差异显著,随着高度的升高,植被特有的特征如"绿峰"降低、"红谷"升高、"红边位置"出现"红移",在近红外范围内,光谱反射率降低;综合考虑人工参与程度、处理时间和分类精度等方面,基于ISODATA法可实现不同时期、不同高度下地物的快速识别研究。[结论]该研究结果为利用无人机高光谱遥感在其他领域的应用奠定了基础。     

Influence of Altitude on Nutritional Compositions of Wild Native Elymus on Qinghai-Tibetan Plateau of China

Wild native Elymus(Elymus dahuricus) is one of the most important and valuable forage grass on Qinghai-Tibetan Plateau(QTP) pasture of China.It mainly distributes above sea-level of 1 700 to 3 000 m on the QTP.The objective of this study was to investigate how the nutritive composition of Elymus responsed to the changes of altitude in local environments.Two test sites located at Minghe and Huangzhong counties, in which four sampling plots were arranged with sea levels of 1 714, 1 872, 2 097 and 2 185 m in Minhe County, while other four in Huangzhong County were with sea-level of 2 560, 2 613, 2 668 and 2 775 m.The whole plants of Elymus during anthesis stage were collected from all the plots for determining the indexes of crude protein(CP), crude fat(CF), neutral detergent fiber(NDF), acid detergent fiber(ADF), crude ash(ASH), calcium(Ca) and phosphorus(P).The results showed that the content of CP, crude ash and Ca changed irregularly corresponding to the altitude in the two counties, but significant higher with CP(1.09%), Ash(0.33%) and Ca(0.34%) in the low altitude areas(1 714-2 185 m) than those in the high altitude areas.NDF and ADF in the low altitude areas were significantly lower by 5.35% and 2.61% compared with those in the high altitude areas.There was no significant difference of CF as well as P in plant from different altitudes.Comprehensive evaluation revealed that superior nutritional composition of Elymus dahuricus presented at the sampling plots of altitude of 1 714 m in Minhe County.     

大坂山不同海拔高寒植被物种多样性研究（摘要）

[目的]研究大坂山不同海拔地区高寒植被的物种多样性。[方法]对祁连山山脉东段大坂山高、中、低（3025、3405、3813m）3个不同海拔的植物群落进行调查,并比较分析了3个不同海拔高度植被的丰富度、多样性指数。[结果]随着海拔的逐渐升高,其植物丰富度逐渐减小;植物群落物种多样性在中海拔相对较低;群落相似性随着海拔的升高而降低,群落的β多样性具有明显的变化。[结论]海拔梯度造成的环境因子的变化以及人类干扰是造成不同海拔高度物种分布格局发生变化的重要原因。     

喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤养分的空间异质性

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(total potassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soil organic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究区土壤这8种指标数值的差异及变异系数均较大,各项土壤养分指标的变异程度依次为TK >AP >AN >TN >SOM >AK >TP >pH。不同养分指标具有不同的空间结构和最佳拟合模型,除TK和pH呈现强烈空间自相关、变程较短、空间依赖性较强外,其余6种指标(TN、TP、AN、AP、AK、SOM)均呈中等空间自相关,变程较长,空间连续性较好。Kriging等值线图直观、清晰的反映了研究区土壤养分空间格局。TN、AN、SOM的Kriging等值线图相似并且它们的空间分布趋势与pH正好相反,TP和AP的Kriging等值线图相似,TK和AK的Kriging等值线图相似。除pH外,木连喀斯特小流域养分空间格局可概括为:东边高,西边低,南边高,北边低,洼地高,坡地低。人为干扰和自然条件(地形、地貌、植被、裸岩率、坡度、坡向)是土壤养分空间异质性的主要影响因素。     

不同程度火干扰对大兴安岭冻土区土壤碳组分的影响

以2017毕拉河林业局（岛状冻土区）与2018汗马保护区（永久冻土区）火烧迹地为对象，通过对比不同火烧程度（轻度火烧、中度火烧、重度火烧、未火烧对照）土壤有机碳、易氧化有机碳含量(质量分数，下同)的变化特征，揭示林火干扰对冻土区土壤有机碳组分的影响。结果表明:1）在毕拉河岛状冻土区火干扰会显著增加0~10 cm土壤层有机碳含量（P＜0.05）；在汗马永久冻土区轻度和中度火干扰会显著增加0~20 cm土壤层有机碳含量（P＜0.05）。2）在大兴安岭冻土区土壤ROC（有机碳）含量与SOC（易氧化有机碳）含量之间存在极显著正相关关系（P＜0.01）。3）在毕拉河岛状冻土区火干扰会降低0~20 cm土壤层ROC/SOC的值，且火烧程度越小ROC/SOC的值越小。在汗马永久冻土区轻度火干扰会增加0~30 cm土壤层ROC/SOC的值，而中度和重度火干扰会降低0~20 cm土壤层ROC/SOC的值。     

青藏铁路唐古拉山南段沿线植被多样性及盖度特征分析

通过以铁路线为样带中心点,对青藏铁路唐古拉山南段沿线垂直于铁路两侧系统设置植被调查样带、样地、样方,重点调查铁路沿线原生植被物种组成、高度、盖度、株丛数等,着重分析了不同样带植被物种丰富度、植被盖度、物种共有度沿纬度方向的空间变化特征,为铁路生态安全体系建设和植被生态修复提供重要参考。结果表明:①1 m×1 m样方平均物种数多在9～12种之间,丰富度相对较低;20 m×20 m样地平均物种17～26种。各样带总的物种丰富度在47～59种之间;植被物种丰富度纬度方向距离差异不明显;样方、样地、样带小尺度的变化对物种丰富度会产生很大影响。②青藏铁路南段总体植被覆盖度高,植被覆盖率80%以上的占1/2强;因受局部环境条件的影响,其植被覆盖度也存在一定差异。③应用Jaccard指数对沿线各植被样带物种共有度进行分析,结果表明,随着样带纬度方向间距的增大,物种共有度指数值呈逐渐减小的趋势,相邻样带的物种共有度最大,物种纬度方向逐渐替代的规律明显。      

白水河小流域退耕坡地土壤养分空间变异研究

以白水河小流域退耕坡地为研究对象,应用地统计学分析方法,分析研究区0~10 cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)的空间分布特征及其变异规律,探讨植被覆盖类型及其他环境因子对土壤养分空间分布的影响,为土壤养分的有效利用和管理提供理论依据。结果表明,(1)研究区SOC(Mean=18.847 g/kg)和TN(Mean=0.749 g/kg)的含量属于中等水平,TP(Mean=0.291 g/kg)和TK(Mean=3.333 g/kg)的含量则比较缺乏。各养分含量的变异系数(CV)在10%~100%之间,为中等变异性。(2)SOC拟合模型为高斯模型,TN和TK为球状模型,TP为指数模型。其中,TP和TK有强烈的空间自相关性,自相关变程范围分别为23.43 m和27.48 m,其空间变异主要由土壤母质、地形、气候等非人为的结构因素引起。SOC和TN表现为中等的空间自相关性,自相关变程范围分别为37.78 m和32.65 m,其变异是随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等人为活动)和结构因素的共同作用。(3)各土壤养分总体呈空间连续分布的特点。不同的植被覆盖类型下土壤养分含量差异明显,植被自然恢复,人为干扰较小的灌木和樱桃+草本分布点的SOC和TN含量较高,经营管理强度较高的樱桃和樱桃+玉米分布点的SOC和TN含量较低。耕地施用磷钾肥明显提高了其TP和TK的含量。植被覆盖类型与TK的相关性不显著,说明植被对TK的分布影响较小。(4)相关性分析表明,SOC、TN、TP在土层浅薄、坡度大、岩石裸露率高的区域土壤养分含量较高,反之亦然。而TK含量的分布规律则与其他土壤养分相反,这可能与研究区施肥和土壤属性有关。不同土地利用方式施肥和种植结构的差异是引起这种空间分布特点的主要因素。     

石漠化区林草恢复与传统农耕对土壤团聚体和有机碳含量的影响

为探明石漠化治理区林草植被恢复后土壤团聚体的粒径分布、结构稳定性、有机碳的分布特征,以关岭-贞丰花江石漠化治理示范区4种林草植被（金银花、火龙果、花椒和草地）与传统种植方式玉米地进行对比研究,采用湿筛法进行团聚体分离和测定,对比分析了石漠化治理方式与传统农耕方式下土壤团聚体稳定性和团聚体有机碳分布规律。结果表明：①5种样地水稳性团聚体均以大团聚体（＞0.25 mm）粒级含量为主,大团聚体（＞0.25 mm）含量表现出草地＞金银花地＞火龙果地＞玉米地＞花椒地,团聚体含量总体上随粒级的减小而降低;②团聚体的平均质量直径和几何平均直径均为草地＞金银花地＞火龙果地＞玉米地＞花椒地;③土壤团聚体有机碳含量表现为金银花地＞草地＞火龙果地＞花椒地＞玉米地,说明从传统种植方式转变为林草植被后,土壤有机碳含量得到提高。除花椒地外,其他样地土壤团聚体稳定性均优于玉米地,土壤有机碳含量都高于玉米地。综上所述,石漠化治理区退耕还林和植被恢复有利于土壤结构改善和碳库容量提升,促进喀斯特石漠化生态环境的改善。     

黑河流域下游绿洲-荒漠梯度上的植被数量特征

根据野外样方调查,以实际测量区域内各物种植株的多种指标为依据,分析黑河下游乌兰图格断面中植被的盖度、重要值（P_i）沿垂直于河道方向的梯度分布规律。结果表明：在垂直于河道方向上,乌兰图格断面植被总盖度呈现先增加后减小的趋势,并根据盖度值划分出1 200 m以内为河岸绿洲区、2 200~3 700 m为荒漠过渡区、4 300 m以外为荒漠区;从重要值（P_i）上观察乔、灌、草的分布规律,发现绿洲区近河道处胡杨占据生存优势,一定距离后草本占优势;荒漠过渡区和荒漠区灌木占据生存优势。同时分析乌兰图格断面植被盖度与土壤平均质量含水量的关系发现,在荒漠过渡区和荒漠区,两者具有一定的相关性。选取土壤水分、植被盖度分别为自变量和因变量,建构回归模型,利用SPSS软件进行分析,发现两者间的关系可用回归方程很好地反映出来。     

Nutrient Management Zones for Citrus Based on Variation in Soil Properties and Tree Performance

Site-specific soil management can improve profitability and environmental protection of citrus groves having large spatial variation in soil and tree characteristics. The objectives of this study were to identify soil factors causing tree performance decline in a variable citrus grove, and to develop soil-specific management zones based on easily measured soil/tree parameters for variable rate applications of appropriate soil amendments. Selected soil properties at six profile depths (0–1.5 m), water table depth, ground conductivity, leaf chlorophyll index, leaf nutrients and normalized difference vegetation index were compared at 50 control points in a highly variable 45-ha citrus grove. Regression analysis indicated that 90% of spatial variation in tree growth, assessed by NDVI, was explained by average soil profile properties of organic matter, color, near-infrared reflectance, soil solution electrical conductivity, ground conductivity and water table depth. Regression results also showed that soil samples at the surface only (0–150 mm) explained 78% of NDVI variability with NIR and DTPA-extractable Fe. Excessive available copper in low soil organic matter areas of the grove apparently induced Fe deficiency, causing chlorotic foliage disorders and stunted tree growth. The semivariograms of selected variables showed a strong spatial dependence with large ranges (varied from 230 m to 255 m). This grove can be divided into different management zones on the basis of easily measured NDVI and/or soil organic matter for variable rate application of dolomite and chelated iron to improve tree performance.     

HPLC法测定朝鲜淫羊藿中淫羊藿苷的质量分数

采用HPLC法对不同采收期、不同产地、不同海拔、不同药用部位的淫羊藿中淫羊藿苷的质量分数进行了测定．结果表明：淫羊藿苷在0．1～1．4g／L范围呈良好的线性关系;不同采收期的淫羊藿叶中淫羊藿苷的质量分数为0．31446％～3．68099％;临江产淫羊藿中淫羊藿苷质量分数最高;海拔629m的淫羊藿中淫羊藿苷质量分数最高;同一植株不同部位中淫羊藿苷的质量分数分布为叶〉地上部分〉茎．     

青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系

以广布于青藏高原的高寒草甸为研究对象,进行模拟增温实验,探讨高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系,并试图论证高寒草甸植被是否符合生物多样性代谢理论.结果表明:①高寒草甸植被物种多样性的对数与绝对温度的倒数呈显著线性递减关系,空气-地表-浅层土壤(0-20 cm)温度(R2 ＞0.6,P＜0.01)较深层土壤(40-100 cm)温度(R2＜0.5,P＜0.05)对物种多样性影响大;其植被新陈代谢平均活化能为0.998-1.85 eV,高于生物多样性代谢理论预测值0.6-0.7 eV,这是高寒草甸植被对长期低温环境适应进化的结果.②除趋势对应分析和冗余分析显示,温度对植被地上部分影响较大,而土壤水分对全株影响均较大,适当的增温与降水均可极显著促进高寒草甸植被生长.③逐步回归和通径分析显示,40 cm、60 cm深度土壤水分对植被地上部分产生直接影响,20 cm高度空气相对湿度和40 cm深度土壤温度对其产生间接影响;40 cm深度土壤温度和60 cm深度土壤水分对植被地下部分产生直接影响,红外地表温度对其产生间接影响.深层土壤温度和水分对高寒草甸植被具有影响作用,这可能与增温后冻土的融化有关,但其机理尚待进一步研究.     

基于灰色系统方法的新疆天山北坡植被长势预测

以新疆天山北坡植被2000-2004年的归一化植被指数为依据,应用灰色预测方法对2005、2006年的地表植被变化情况进行了预测,同时将预测结果划分为7个数值段域,分别对这7个数值区间上的预测精度进行了对比分析,结果表明:研究区域未来2a内,中高植被覆盖度区域的植被衰退减缓,同时INDV≤0.25区域内衰减趋势加剧,减退面积扩大;对地表植被7个数值域的预测中,0.20≤INDV≤0.29的数值段内预测精度最低,平均统计数值为85.34%.     

典型喀斯特区云南松林土壤养分和细菌群落对海拔的响应

以中国西南典型喀斯特区云南松林地为研究对象,采用方差分析、冗余分析和高通量测序等方法,探究土壤养分与细菌群落组成和多样性对不同海拔的响应,为该地区石漠化治理工作和生态系统植被恢复提供参考依据。结果显示:随海拔升高,土壤全碳、全氮、全磷含量呈现先增大后减小的趋势;土壤全钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低;土壤速效氮和速效磷含量在海拔1 600 m处最高,分别在海拔1 300 m和海拔1 900 m处最低;速效钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低。Chao1指数、Shannon指数随海拔升高先增大后减小,而Simpson指标随海拔升高先减小后增大。在门分类水平上,优势菌门为变形菌门(Proteus)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinomycetes)和绿弯菌门(Curvularia),分别占比33.37%、24.40%、19.82%、12.06%。其中,变形菌门和酸杆菌门的相对丰度总体随海拔升高先增多后减少,而绿弯菌门的总体变化趋势与之相反。放线菌门在海拔1 600 m的相对丰度最大,其余海拔的相对丰度无显著差异。在纲分类水平上,优势类群包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteriia)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria),分别占比18.46%、12.72%、7.88%、5.13%。其中,α-变形菌纲、γ-变形菌纲的相对丰度总体随海拔升高先增大后减小,酸杆菌纲的总体变化趋势与此相反,δ-变形菌纲在不同海拔梯度下无明显变化趋势。土壤pH值,及全碳、全氮、全磷、速效氮和速效磷含量与细菌多样性显著(P<0.05)相关,是细菌群落组成变化的主要驱动因子。     

遥感技术在土壤调查与制图中的应用研究 Ⅰ.卫片—航片和地面工作相结合的土壤调查方法

<正> 遥感(Remote sensing),即从远距离感知物体之意。如所周知,照像术就是一种遥感技术。而利用飞机或卫星上的遥感装置以获取地球表面上的各种地物信息,则是六十年代中期迅速发展和更为专门化的现代遥感技术。航片和卫片都属于现代遥感技术的一部分。航片的取得是通过安装在飞机上的航测照相机,对地面景物在可见光波段进行摄影成象的,而卫片则是利用安装在卫星上的传感器,收     

植被自然恢复过程中群落内土壤环境的变化规律研究

利用时空互代法调查了延安试区南、北25个固定标准地植被恢复状况,测定了不同群落土壤水分和容重,探讨了在植被恢复过程中群落与其环境因子的耦合关系.结果表明,随着植被的逐步恢复,表层土壤容重减小;从草本群落到乔木林,灌丛群落5 m内土壤含水量最低,乔木林土壤含水量提高.     

草原毛虫对高寒嵩草草甸植物群落结构及土壤特性的影响

[目的]研究不同危害级别的草原毛虫与高寒嵩草草甸的群落结构特征和土壤特性的关系。[方法]选取10个20m×20m样地,在每个样地内随机量出5个5m×5m的样地,每个样地设置6个0.25m×0.25m的小样方。对其生物量,植被高度,生草层厚度,裸地面积,土壤含水量,植被总盖度等进行测定,并且用Excel2003和SPSS13.0软件进行统计分析。[结果]不同草原毛虫危害级别与高寒嵩草草甸的植物群落结构特征和土壤特性具有显著差异（P〈0.05）。[结论]随着虫口密度的增加,高寒嵩草草甸群落结构逐渐由莎草科为主演的草地更替为杂类草草地。