基于MODIS的长江中下游地区植被净第一性生产力时空变化规律

基于中等分辨率成像光谱仪(MODIS)数据产品,分析了长江中下游地区的植被净第一性生产力(net primary production,NPP)的时空分布规律,并探讨了气候和土地覆被变化对它们的影响。研究结果表明:在2001-2010年间,研究区植被净第一性生产力的数值主要集中在420~670 g·m-2·a-1(以碳计),平均值为562 g·m-2·a-1(以碳计)。从时间角度来看,植被净第一性生产力的年际波动大,且大部分地区的植被净第一性生产力呈现随时间逐渐降低趋势。从空间角度看,植被净第一性生产力呈南高北低、沿海高于内陆的分布规律。研究区内植被净第一性生产力的变化受到了气候因子的综合作用,与年均气温和日照时数呈正相关,与降水量呈负相关(P0.05)。同时,土地覆被类型的转变也是导致植被净第一性生产力产生时空变化的重要因素。     

GIS支持下的福建省林地气候潜在生产力空间分异与分区

借助地理信息系统和数学模型集成技术,利用福建省气象观测资料推算出全省年均温度、降水量和实际蒸散量 125m×125m空间栅格数据,进而探讨全省林地气候潜在生产力空间分异及其分区.结果表明,福建省林地气候潜在生产力为1163. 8-2455. 4g·m-2·a-1,其空间分异呈现由低海拔向高海拔以及由闽南向闽西、闽中、闽北和闽东递减的趋势.全省林地以高、中气候潜在生产力区占优势,分别占全省林地总面积的 68. 32%和 30. 46%.     

辽宁冰砬山不同年龄落叶松人工林生物量和生产力的研究

森林生物量和生产力直接关系到森林生态系统的固碳能力.以冰砬山4个年龄阶段的长白落叶松(Larix olgensis)人工林为研究对象,采用标准木收获法建立生物量与胸径的相对生长方程,推算各林龄的生物量、生产力及其分配规律.结果表明:幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的群落生物量分别为154.04t· hm-2· a-1、179.29t· hm-2· a-1、229.40t·hm-2· a-1和254.78t· hm-2· a-1,其中乔木层生物量占群落生物量的比例达94％以上.不同年龄阶段的落叶松人工林乔木层的年平均净生产力均较高,并随着林龄的增大而下降,幼龄林乔木层的生产力可高达16.71t· hm-2· a-1,比成熟林的生产力高出近1倍.在所有不同年龄阶段,各器官的生产力占总生产力的比例平均为:叶(46％)＞树干(39％)＞根(10％)＞枝(5％).     

川南地区森林养分输入量与大气降水的关系

在长期经营过程中,对川南地区的人工林,多注重砍伐(养分输出)而忽视养分输入(施肥),导致了土壤生态系统的养分失衡,以及土壤的酸化和贫瘠化。大气降水是目前该地区林地生态系统的主要养分来源。对川南地区森林生态系统中水分输入的分析结果表明:pH值随降水量的增加而增大,小雨呈酸性,中雨和大雨趋于中性;氮、磷、钾、镁、硅的质量浓度随降水量的增加而降低,降水中养分质量浓度的大小排序为:钙>氮>钾>镁>磷>硅;川南林区降水中养分的输入量:氮为12.27 kg.hm-2.a-1,磷为0.84 kg.hm-2.a-1,钾为12.27 kg.hm-2.a-1,钙为23.90 kg.hm-2.a-1,镁为2.53 kg.hm-2.a-1,硅为0.33 kg.hm-2.a-1。这些营养元素输入总量为52.26 kg.hm-2.a-1。与国内外其他地区相比,处于中上水平;降水中硅的年输入量仅占竹材硅输出量的1.2%~5.5%。表4参16     

典型干旱区植被净初级生产力的变化特征与气候因子的相关性

以新疆地区为研究区,运用分辨率为1 km×1 km的MODIS遥感影像的植被指数数据,计算像元的净初级生产力(NPP)与降水、温度的偏相关系数,并借助Hurst指数对研究区植被净初级生产力未来趋势进行定量分析.结果 表明:(1)植被净初级生产力1985-1998年处于高位震荡,1999-2008年呈持续下降趋势,2009-2016年基本上保持上升趋势;1985-2016年植被净初级生产力减少了67 g·m-2·a-1,平均植被净初级生产力为154.71 g·m-2·a-1,最大值出现在1987年(176.3g·m-2 ·a-1),最低值出现在2008年(120.87g·m-2·a-1);植被净初级生产力的季节变化速率由大到小的顺序为夏季、春季、秋季.(2)年降水量与植被净初级生产力极显著正相关(P＜O.O1),气温与植被净初级生产力极显著负相关(P＜0.01),降水量和气温的空间布局是影响植被净初级生产力分布的重要控制因素;春季和秋季植被净初级生产力与气温、降水的偏相关系数较为一致,降水为夏季植被净初级生产力的主要气候驱动因子.(3)新疆地区未来植被净初级生产力反持续性的序列的比例为48.07％,持续性的序列的比例为51.93％,因此,新疆地区未来植被净初级生产力变化以持续性减少趋势为主.     

长沙市郊枫香人工林营养元素生物循环特征

对长沙市郊枫香人工林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的养分元素积累与分布和生物循环进行了研究。结果表明,枫香人工林乔木层不同器官养分元素含量以树叶最高,树干最低;各器官中养分元素含量以N和Ca最高,P最低。林下植被层的养分含量比较高,其含量普遍高于乔木层各组分。土壤各层中养分元素含量均以K最高。枫香林生态系统养分总贮量为99 963.181 kg.hm-2,其中乔木层5种元素养分总量为2 049.652 kg.hm-2,占总贮量的2.05%,林下植被与枯落物层二者的养分总量为288.74 kg.hm-2,占总贮量的0.28%。营养元素的年积累量为177.793 kg.hm-.2a-1,以Ca的积累量最大。枫香年吸收量、归还量、存留量分别为335.975、254.590、81.386 kg.hm-.2a-1。营养元素的循环系数为0.750,利用系数为0.179,周转期为8.960 a,循环速率为P>N>K>Ca>Mg。     

河南森林生物量与生产力研究

利用2003年河南森林资源清查数据,以生物量与蓄积量之间的关系模型为基础,对河南的森林生物量及生产力进行了估计.结果表明,河南森林的总生物量为11 154.49万t,其中,林分为9 346.18万t,经济林1 677.96万t,竹林130.35万t,林分单位面积平均生物量为47.27 t.hm-2.全省林分总生产力为504.84万t.a-1,单位面积平均生产力为2.55 t.hm-2.a-1.研究结果还表明,河南森林单位面积平均生物量低于全国平均水平,生物量与蓄积量的平均比值高于全国平均水平.     

几种主要元素在黔中山地喀斯特森林内的流动和分配

降雨经黔中山地喀斯特森林冠层后,Ca2 、Mg2 、K 浓度相应增加;NO3-、NH4 浓度在喀斯特原生林内增加、在喀斯特次生林内降低。在试验林集水区溪流中NH4 、K 浓度较林隙降雨低,NO3-、Ca2 、Mg2 浓度较林隙降雨高。不同喀斯特森林林内和林隙降雨中,Ca2 、Mg2 、K 季节浓度在夏季较低,林隙降雨中冬季较高、林内降雨中秋—冬季较高;NO3-、NH4 季节浓度在林隙降雨中以夏—秋季较低,在林内降雨中低值多变。喀斯特原生林内Mg、K、Ca、N储量总值大于喀斯特次生林,喀斯特原生林相应值为236.816、144.551、18.286、11.912t.hm-2,喀斯特次生林相应值为24.720、76.219、3.124、11.326t.hm-2。土壤层的相关离子量高于植被层,占植被-土壤系统的98.20%～98.87%。乔木层的相关离子量>枯枝落叶层>灌木层>草本层。喀斯特原生林随降雨输入的相关离子量为133.720kg.hm-2.a-1,随地表径流和壤中流的流失量为18.994kg.hm-2.a-1,因降雨的净增量为114.726kg.hm-2.a-1(占植被-土壤系统量的0.028%),枯枝落叶归还量为77.981kg.hm-2.a-1(占0.019%);喀斯特次生林中上述相应指标值分别为81.317、17.476、63.841(0.055%)、73.960kg.hm-2.a-1(0.064%)。相关离子在喀斯特次生林内的归还量<喀斯特原生林、N和K的流失量>喀斯特原生林、Ca和Mg的流失量<喀斯特原生林,减少地表径流和壤中流的技术措施有利于林地养分积累。适当保存枯枝落叶是喀斯特森林可持续经营的重要措施之一,喀斯特森林地表和土壤的年径流量占林隙降雨量的2.16%～2.28%,植被恢复是喀斯特地区控制水土流失和积蓄养分的有效手段。     

马占相思人工林不同年龄阶段的生物生产力

对马占相思人工林3个不同年龄阶段(4、7、11年生)的生物生产力进行的研究表明:马占相思人工林林分乔木层生物量随林龄的增大而逐渐积累,4、7、11年生马占相思人工林的生物量分别为63．06、169．22、213．44 t·hm-2,其中经济生物量(干材)分别为28．41、89．81、122．83 t·hm-2·a-1;林分乔木层净生产力分别为15．765、24．174、19．404t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势。林龄增加,干材的组成比例增加,树叶、干皮、1年生枝、枯枝和粗根则呈下降趋势。     

广西森林气候可能生产力与实际生产力的比较研究

运用Lieth法估算广西森林气候生产潜力 ,并结合实测生物量进行研究表明 :广西森林气候可能生产力显示TSPt(2 2 .5 8t·hm-2 ·a-1) >TSPn(18.90t·hm-2 ·a-1) >TSPv(17.99t·hm-2 ·a-1) ;其产量的地域分布为TSPt 和TSPv 显示桂南 >桂中 >桂北 ;而TSPn 则显示桂北 >桂南 >桂中。广西森林主要树种的实际生产力均值为 6 .4 5t·hm-2 ·a-1,分别占TSPt、TSPn、TSPv 估测值的 2 8.6 %、34.1%、35 .9% ;实际光能利用率均值为 0 .30 % ,仅占理论估测值的 37.5 %。说明广西人工林的生产潜力很大     

果园生草模式土壤固碳潜力——以福建省为例

以定位试验为平台,研究了果园生草管理模式对土壤有机碳含量的影响,并通过分析土壤有机碳的变化量来估算福建省果园生草管理的土壤固碳潜力。结果表明:与1996年相比,2007年生草果园0-20 cm土壤有机碳含量提高了37.0%,土壤容重降低了1.8%。与清耕模式相比,生草模式更有利于土壤有机碳的积累,其土壤碳年变化量是清耕模式的3.2倍,土壤固碳速率为714.52 kg.hm-2.a-1。福建省果园生草模式土壤固碳潜力为3.26×105t.a-1,其中,以漳州地区最高,占36.3%。     

氮沉降对杉木人工林凋落物微量元素含量的影响

在12年生的杉木人工林中开展4种水平的模拟氮沉降试验,分别为N0(对照)、N1、N2、N3,N沉降量依次为0、60、120、240 kg.hm-2.a-1。通过对凋落物的化学分析发现,4种微量元素在凋落物各组分中的年平均含量大小表现为Fe>Mn>Zn>Cu。氮沉降处理,尤其是中低水平的氮沉降(N1、N2)明显增加了凋落叶中Mn、Fe元素的含量,但在一定程度上降低了Zn元素含量。各微量元素在1 a中出现2个养分归还高峰期,第1次峰值大都出现在4月份,但第2次峰值出现的时间不一致。经N0、N1、N2、N3处理,Cu元素的年归还量分别为8.69、8.99、9.79和8.77 g.hm-2;Mn元素年归还量分别为244.91、293.95、278.68和200.99 g.hm-2;Zn元素年归还量分别为40.08、42.92、44.73和38.63 g.hm-2;Fe元素年归还量分别为459.00、614.09、598.81和406.28 g.hm-2。相对于N0处理,N1、N2处理表现出提高凋落物Cu、Mn、Zn、Fe元素归还量的正作用,而N3处理表现为负作用。     

白浆土生态平衡施肥参数的研究

试验主要研究了生态平衡施肥模型的4个参数:①P-作物从肥料中吸收氮量(kg.hm-2);②Lfsp-肥料和土壤氮损失量与作物从耕层土壤有效氮中吸收氮总量(kg.hm-2);③Wn+1-肥料残留氮量与季后耕层土壤有效氮剩余总量(kg.hm-2);④Wn-播种前耕层土壤有效氮总量(kg.hm-2),并根据黑龙江省气候特点,将生态平衡施肥模型的参数进行了修正,在用空白田土壤测定结果计算Lfsp值时,原公式用同一年作物播种前与收获后土壤测定结果之差,而试验采用后一年与前一年春季土壤测定结果之差,修正后大豆Lfsp值为12kg.hm-2,首次在黑龙江省运用修正后的生态平衡施肥参数预测出大豆白浆土生态平衡施氮量,大豆达到2160kg·hm-2产量需施纯氮42.5kg.hm-2。     

四川省小麦新品种绵阳37引种鉴定示范与高产栽培技术

2004年莆田市种子管理站从四川引进了小麦新品种绵阳37进行对比试验,平均每公顷产量4282.5 kg,比对照绵阳26增产18.3%;2005年在莆田市多点生产性示范,平均每公顷5328 kg,比绵阳26增产6.13%;2006-2007年进一步在莆田、诏安两县市大面积示范验收,绵阳37每公顷产量5402.5 kg,比绵阳26增产5.54%。绵阳37是一个农艺性状优良、抗逆性与抗病性好的优良品种。本文结合示范试种,提出了绵阳37在闽中南的高产栽培技术措施。     

不同杉木混交林幼林生物量与生产力研究

应用平均标准木法和样方收获法对福建南亚热带不同杉木混交林幼林的生物量和生产力进行了测定．结果表明,不同混交类型中,杉木×巨尾桉、杉木×米老排两混交类型具有较高生产力,依次为６．４６ｔ·ｈｍ（－２）·ａ＊（－１）和５·７９ｔ·ｈｍ２·ａ（－１）,是值得南亚热带林区推广的两种针阔混交模式．     

间伐对楠木杉木混交林生长影响的研究

采用2个处理4次重复的完全随机区组设计对楠木与杉木混交林进行间伐试验研究,结果表明,间伐有利于楠木生长,间伐林分楠木平均胸径、树高和单株材积分别为不间伐的177.4%、120.8%和361.5%,间伐楠木林分蓄积量为74.23 m3.hm-2,不间伐楠木蓄积量为24.88 m3.hm-2,间伐楠木受光条件好,林木树冠大,生长好;间伐有利于楠木林下植被的生长,间伐林分林下植被生物量为9702.0 kg.hm-2,不间伐林分为3221.5 kg.hm-2,间伐林分为不间伐林分的301.2%;间伐后楠木林分的凋落物量有所减少,间伐林分凋落物量为2463.8 kg.hm-2,不间伐林分为3600.0 kg.hm-2,间伐林分为不间伐林分的68.4%。     

闽中南红麻种植田土壤重金属含量及其富集特征

分析闽中南4个地区的山地农田土壤重金属全量和有效态含量,以及在农田内12个采样点种植红麻福红952对重金属Cu、Cd、Zn、Cr、Ni和Pb的吸收与富集特征.结果表明,漳浦县前亭镇某村山地Cr和Ni平均含量达187.1和109.5 mg·kg-1,分别是土壤环境质量标准(Ⅱ级)的1.3倍和2.7倍,是福建省土壤元素背景值的4.5倍和7.6倍,是全国土壤元素背景值的2.9倍和4.8倍.4个地区中,Cd全量较低,但有效态含量占全量的比重均>15%,且红麻对Cd的富集系数都>1.红麻对重金属的迁移能力较强,当季对Cu最高累积量为251.6 g·hm-2;Pb最高累积量为263.4 g·hm-2;Zn最高累积量为1021.1 g·hm-2;Cr最高累积量为105.0 g·hm-2;Cd最高累积量为8.6 g·hm-2;Ni最高累积量为112.1 g·hm-2.     

不同氮磷钾配比对东北半干旱区大豆产量及土壤水分的影响

试验采用氮磷钾的不同组合,对氮磷钾施用量的配比与东北半干旱区大豆产量间的关系及土壤水分效应的影响进行了研究。结果表明,当磷肥施用量为144kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、氮肥施用量发生变化时,以氮肥施用量为60kg·hm-2的处理产量最高;而当氮肥施用量为180kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、磷肥施用量发生变化时,以磷肥施用量为192kg·hm-2的处理产量最高。不同氮磷钾配施对土壤水分含量也有很大的影响,其中当磷肥施用量为144kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、氮肥施用量为120kg·hm-2的处理,能更好地促进作物对土壤水分的高效利用。     

邓恩桉胸径生长对模拟硫、氮复合沉降的响应

应用二次回归旋转设计方法,安排硫、氮复合沉降对邓恩桉幼林影响的模拟实验,研究邓恩桉幼龄林胸径增长量对模拟硫、氮复合沉降的响应。排除年龄生长的影响,建立邓恩桉胸径生长响应的回归方程:■=0.776 3+0.193 5x1-0.125 6x2-0.510 0x1x2-0.245 0x12-0.597 5x22,分析硫、氮复合沉降对胸径增长的影响。结果表明,硫编码值为0.394 9(纯硫为28.20 kg.hm-2.a-1)和氮编码值为-0.105 1(纯氮为64.78 kg.hm-2.a-1)时,邓恩桉胸径年增长量可望达到最大0.84 cm。     

人促米槠、闽粤栲速生丰产林调查研究报告

顺昌县郑坊乡榜山村14.9hm~211年生人促米槠速生丰产林的树高、胸径蓄积量及生物量（干重）平均生长量分别为1.07m·a~（-1）、0.66cm·a~（-1）、18.0m~3·hm~（-2）·a~（-1）及10.78t·hm~（-2）·a~（-1）;顺昌县际会乡谢屯村13.1hm~210年生人促闽粤栲速生丰产林平均生长量分别为1.31m·a~（-1）、0.88cm·a~（-1）、23.5m~3·hm~（-2）·a~（-1）及11.64·t·hm~（-2）·a~（-1）。本文还对其林分起源、树相、树种组成、径阶分布等进行详细的研究。