粤北山地城市植被净初级生产力时空分布特征分析——以韶关市为例

[目的]探究粤北山地城市植被固碳能力与地形因子之间的耦合关系。[方法]基于韶关市30 m DEM数据及2000—2015年MOD17A3H长时间序列植被净初级生产力(NPP)数据,采用差值法、变化率分析法和GIS空间分析方法,对近16年来韶关市NPP时空变化特征进行分析。[结果]2000—2015年韶关市NPP整体呈现出东北—西南走向高、东南和西北偏低的空间分布态势,其中翁源县植被NPP年均值最高,为658.71 g/(m²·a),新丰县和南雄市次之,而乳源瑶族自治县NPP年均值最低,仅为507.47 g/(m²·a)。16年间韶关市植被NPP年际均值在539.15～698.88 g/(m²·a),其中,NPP在>500～600 g/(m²·a)占比最高,为30.72%。2000—2015年韶关市植被NPP整体呈现增加态势。韶关市植被NPP均值随海拔和坡度升高呈现先增加后减小的态势,在高山(>1 500 m)、垂直坡(>50°)区域范围到达最小值,分别为324.19、484.48 ...     

基于MOD17 A3的陕北植被净初级生产力变化特征研究

[目的]基于MOD17A3数据研究陕北地区植被净初级生产力(NPP)。[方法]基于利用2000—2010年MOD17A3数据集的年均NPP数据和GIS技术定量分析了陕北植被NPP的时空变化特征。[结果]榆林市东南部及延安市中北部年平均NPP大部在151~250 g C/(m~2·a);延安市中南部年平均NPP大部在300 g C/(m~2·a)以上。延安、榆林市年NPP增加的面积都在90%以上,分别为92.9%、97.8%。2000与2010年的平均NPP相比,大部分地区是增加的,只有少部分地区是减少的。增加幅度在0~50 g C/(m~2·a)的地区为榆林市长城沿线一带,增加幅度在51~90 g C/(m~2·a)的地区为榆林市大部及延安市西北部,增加幅度在91~120 g C/(m~2·a)及120 g C/(m~2·a)以上的主要分布在榆林市东南部及延安市中部;NPP降低的区域主要分布在延安市南部的桥山林区和黄龙林区。[结论]通过实施退耕还林等生态建设工程,陕北地区植被状况得到较好的改善。     

疏勒河流域NPP时空变化分析

基于MODIS NDVI数据产品、地面气象站数据和解译的土地利用数据,利用改进的CASA模型,估算了疏勒河流域2001、2005、2009和2012年的植被净初级生产力(NPP),并分析了其时空变化.结果表明,①流域单位面积上的年平均NPP仅为95.2 g(C)/(m2·a),足见流域整体生产力水平较低;②NPP的空间分布呈自东南向西北递减的趋势,且具有显著的经向“双峰”特征;③构成主要植被覆盖类型的荒漠灌木、半灌木植被对NPP贡献率最大;④流域年际NPP总量呈波动式增加,2012年较2001年增加了50％;⑤NPP的空间变化可划“明显增加”、“轻微增加”、“几乎不变”和“轻微减少”4个类型,其中增加的区域占78.9％,其反映了区域生态环境总体上在向好的方向发展.     

重庆市植被净初级生产力的遥感估算及分析

[目的]遥感估算和分析2007年重庆市植被净初级生产力(NPP)。[方法]基于CASA模型,结合SPOT/VEGETATION NDVI S10数据、植被覆盖分类图、气象数据等,对2007年重庆市NPP进行遥感估算,在GIS及RS的支持下,进行数据的前期处理,对2007年重庆市NPP分布状况及年内变化情况进行分析。[结果]NPP平均值为112.343~799.391 g C/m~2,研究区植被净初级生产力区域变化明显,季相差异显著,其中高值主要出现在渝东南、东北区域,低值主要存在于渝西北区域;NPP值夏季(6~8月)﹥春季(3~5月)﹥秋季(9~11月)﹥冬季(12~2月),年内阔叶林植被NPP最高,水生植被NPP生产量最低。[结论]该NPP估算方法能较好地模拟重庆市的NPP及其时空格局,估算结果比较符合实际,能应用于NPP估算项目中。     

长白落叶松林生态系统净初级生产力对气候变化的响应

应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60～566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和B2排放情景下,NPP对未来降水量增加的响应呈正向,对年均温度增加呈负相关,其中温度升高对NPP的负效应要大于降水量增加对NPP的正效应;此外,CO2浓度增加有利于长白落叶松林生态系统NPP的增加。      

桂西南尾巨桉中龄林生态系统碳储量及其分布格局

[目的]评价桂西南尾巨桉人工林生态系统固碳能力和生态效益。[方法]采用标准样地法对广西宁明县4年生尾巨桉人工林的碳含量、碳储量及其空间分布格局进行研究。[结果]尾巨桉不同器官碳含量范围为454.80~478.50 g/kg,各器官碳含量从大到小依次为干材、树叶、干皮、树枝、树根。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为463.50、442.70和453.40 g/kg。0~80 cm厚土层碳含量为8.89 g/kg,其中表土层(0~20 cm厚)的碳含量明显高于其他土层。尾巨桉中龄林生态系统碳储量为156.27 t/hm2,其中乔木层为46.02t/hm2,占29.44%;灌木层为0.86 t/hm2,占0.55%;草本层为0.74 t/hm2,占0.47%;凋落物层为3.30 t/hm2,占2.11%;土壤层为105.35t/hm2,占67.42%。尾巨桉人工乔木层林年净生产力为24.30 t/(hm2·a),年净固碳量为11.50 t/(hm2·a),折合CO2量为42.17t/(hm2·a)。[结论]桂西南尾巨桉人工林具有较强的碳吸存能力。     

IBIS模拟集水区尺度的东北东部森林净初级生产力

为使IBIS(integrated biosphere simulator)模型更好地体现碳循环过程的空间异质性,引入GIS技术,改进了IBIS模型的土壤水分再分配和地表太阳辐射计算模块,增加了地形分析模块。在气象、地形、植被和土壤等数据的支持下,利用改进后的模型估算了2004年张家沟集水区森林净初级生产力(NPP),分析了森林NPP空间分布格局及其随地形因素的变化。结果表明:改进后的IBIS模型适用于东北东部集水区森林NPP的模拟估算;研究区2004年森林NPP在空间上大体呈现为东北和西北2区域高,逐渐向中心沟谷地区减少;森林NPP年平均值为375 g/(m2·a),NPP年总量为541.72 t/a;各植被类型中,杨桦林的年平均NPP最高(405 g/(m2·a)),杂木林最低(336 g/(m2·a));从地形因素看,海拔高度和坡度对森林NPP影响不大,而坡向对森林NPP影响最明显,阳坡的森林NPP较阴坡高41%。     

桂东南低山区柳杉人工林生态系统碳储量分配特征

[目的]对南亚热带低山区柳杉人工林碳汇进行研究。[方法]研究广西国营六万林场低山区的31年生柳杉人工林生态系统碳素含量、碳储量及其空间分配特征。[结果](1)柳杉人工林不同器官平均碳素含量变化在498.5～530.3 g/kg,其含量排列为:叶子枯枝树干根蔸枝条细根干皮中根粗根;碳素含量随土壤深度的增加而逐渐减少。(2)低山区柳杉人工林的生态系统碳储量为393.651 t/hm2,其中植被层碳储量占生态系统碳储量的29.22%,而0～100 cm土壤层占70.78%。31年生柳杉人工林年净固碳量估算为3.709 t/(hm2.a),其中乔木层的年净固碳量为3.537 t/(hm2.a)。(3)0～20 cm土壤表层碳储量为132.418 t/hm2,比植被层的碳储量还高。[结论]加强低山区的植被保护,减少表层土壤的水土流失,可有效保持南亚热带低山区土壤对碳的长期吸存和维持。     

基于气象模型的黑龙江省植被净第一性生产力

植被净第一性生产力(Net primary productivity,NPP)反映了植物每年通过光合作用所固定的有机物总量,在全球变化中占有重要地位.利用黑龙江省1998-2007年逐日气象资料,采用Miami气象模型,研究了黑龙江省1998-2007年间植被NPP的动态变化及时空特征,分析了NPP与年平均气温和年降雨的关系.结果表明:1998-2007这10 a间黑龙江省NPP在波动中呈现增加趋势,除1998年外,NPP值从1999年的689.52g/(m2·a)增加到2007年的695.67g/(m2·a),平均每年增加0.615 g/(m2·a),其平均值为752.93 g/(m2·a).NPP的空间分布与年均温度及年均降雨量的空间分布具有一致的变化趋势,黑龙江省中、东南部湿润且热量较好地区,NPP值较高;西部干旱地区和北部大兴安岭寒温带热量资源匮乏地区,NPP值较低.NPP与年平均温度及年降水量呈极显著的正相关.     

内蒙古温带草原NPP时空变化特征分析

温带草原植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。利用MODIS遥感数据驱动的LUE模型模拟内蒙古温带草原NPP,分析其对气候因子变化的响应关系。结果表明,1)温带草原2001-2014年多年平均NPP值为235.65gC·m~(-2)·a~(-1),呈东北向西南递减的趋势。草甸草原NPP值最大(358.97gC·m~(-2)·a~(-1)),典型草原次之(237.17gC·m~(-2)·a~(-1)),而荒漠草原值最小(127.77gC·m~(-2)·a~(-1));2)温带草原NPP总体上呈上升趋势,集中在锡林郭勒东部和呼伦贝尔的草甸草原和内蒙西部地区的荒漠草原,而典型草原则有下降的趋势,集中在阴山和锡林郭勒中部地区;3)温带草原NPP总体上对降水的敏感性强于对温度的敏感性。草甸草原NPP同时受降水和温度影响,其中温度更为重要,典型草原和荒漠草原NPP主要受降水的影响。     

近50年商丘气温的时空变化特征分析

[目的]分析1961～2010年商丘市气温的时空变化特征。[方法]选用商丘8个气象站点1961～2010年的气温资料,采用趋势分析法分析商丘市年平均气温、年平均最高和最低气温、年极端最高和最低气温以及年平均气温日较差的时空演变特征,利用M-K等方法确定气温突变年。[结果]年平均气温、年平均最低气温和年极端最低气温分别以0.122、0.255和0.488℃/10a的速率上升;年平均最高气温变化趋势不明显;年平均气温日较差和年极端最高气温分别以-0.217和-0.292℃/10a的速率下降。从空间分布上看,年平均气温、年平均最低气温和年极端最低气温均为东部增幅大,西部增幅小;年平均气温日较差东部减幅大,西部减幅小;年极端最高气温西部减幅大,东部减幅小;年平均最高气温有增有减。年平均气温、年平均最低气温和年平均气温日较差均在1997年前后发生突变;年平均最高气温没有明显的突变点;年极端最高气温在1973年前后发生突变;年极端最低气温分别在1989和1999年前后发生突变。[结论]该研究对商丘市农业生产结构调整、区域气候规划、合理利用气候资源和应对气候变化起着重要指导意义。     

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较研究

以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78 t/hm2,鼎湖山为248.72 t/hm2,哀牢山为530.13 t/hm2,长白山为254.67 t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.     

天山北坡植被NPP时空格局及气候因子驱动分析

【目的】研究天山北坡植被净初级生产力(NPP)的时空格局,分析NPP与气候因子的关系,为天山北坡自然资源的合理开发利用与管理提供科学依据。【方法】利用CASA模型估算天山北坡植被的NPP,分析其年内时空变化特征,采用相关性分析法研究天山北坡NPP与气候因子的关系。【结果】(1)2015年天山北坡NPP总量为34.57 TgC,平均值为173.34 gC/(m²·a),中西部区域NPP占天山北坡总量的82.25%,是天山北坡NPP的主要供给区,山地区域的NPP平均值最高。(2)不同植被类型的NPP差异较大,林地、耕地、草地、未利用地分别为534.47、333.47、174.20和124.18 gC/(m²·a)。(3)天山北坡NPP月总量波动在0.29~3.00 TgC/mon,6月NPP达到一年中最大值,为7.39 TgC/mon。草地NPP随季节的波动幅度最大,林地随季节波动幅度最小。NPP季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)温度对天山北坡不同植被类型的影响大于降水。NPP的变化受气候因子驱动影响的区域占66.06%,主要集中在天山北坡中西部区域;非气候因子的影响占33.94%,主要集中在天山北坡中东部以北地区。【结论】天山北坡NPP总体上呈现西高东低的趋势,不同植被类型随季节的变化趋势不同,温度是天山北坡NPP年内变化的主要影响因素。     

苏北低山丘陵区群落次生演替中碳贮量研究

[目的]为探明群落演替过程中碳贮量分布格局。[方法]对苏北低山丘陵区典型群落进行样地调查,并对其生态系统碳贮量进行研究。[结果]土壤碳贮量随群落演替进程逐渐提高,乔木阶段(58.61 t/hm2)灌丛阶段(44.58 t/hm2)草本阶段(20.37 t/hm2);不同森林植被类型碳贮量的差别较大,其中凋落物和植被碳贮量的差异并不大,碳贮量差异较大的原因在于土壤碳贮量差异较大;碳贮量随群落演替进程逐渐增加,栓皮栎群落碳贮量(40.53 t/hm2)最高,白草群落碳贮量(1.24 t/hm2)最低;生态系统碳贮量随演替进程而增加,草本阶段(20.13t/hm2)灌木阶段(52.34 t/hm2)乔木阶段(92.98 t/hm2)。[结论]该研究可为苏北地区植被建设提供理论指导。     

不同施肥条件对鱼腥草根际土壤酶活性及根系活力的影响

【研究目的】探讨5种肥料(人粪尿、猪粪、鸭粪、化肥和常规肥)在3种施肥水平下对鱼腥草的生长的影响;【方法】以福建建阳小湖镇鱼腥草GAP示范基地主栽鱼腥草品种为材料,采用单因子随机区组设计进行施肥实验,测定鱼腥草土壤酶活性和根系活力;【结果】施用有机肥鱼腥草有利于提高土壤脲酶、蛋白酶、纤维素酶的活性,施用化肥有利于提高土壤蔗糖酶、磷酸酶活性的。施用有机肥和常规肥有利于提高鱼腥草根系活力。土壤脲酶活性以施用72000kg/hm2人粪尿的处理最高(296.8mgNH3-N/gDW),蛋白酶以施用鸭粪36000kg/hm2的处理最高(5.15mgNH2-N/gDW),纤维素酶以猪粪36000kg/hm2的处理最高(0.869mg葡萄糖/gDW),蔗糖酶、磷酸酶活性均以施用1320kg/hm2尿素、2400kg/hm2Ca3(PO4)和870kg/hm2K2SO4的处理最高,分别达到13.10mg葡萄糖/gDW和44.46mgP2O5/100gDW。施用有机肥和常规肥的鱼腥草的根系活力比较高,在147.5～183.2mgTTF/gFW/h之间;【结论】施用有机肥鱼腥草有利于提高土壤脲酶、蛋白酶、纤维素酶的活性,提高鱼腥草根系活力,促进鱼腥草的生长发育和产量形成。     

种植密度对德美亚3号叶面积指数及产量的影响

[目的]研究种植密度对玉米叶面积指数及产量的影响,寻找最适种植密度。[方法]2015年在黑龙江省密山市八五五农场以春玉米品种德美亚3号为材料,设定5个种植密度,在拔节、大喇叭口、吐丝、灌浆、蜡熟5个时期测量其叶面积,并在收获后对产量及其构成因素进行测定与分析。[结果]种植密度为7.5万株/hm~2时产量最高(9 009.21 kg/hm~2),大喇叭口期LAI对穗数影响最大且呈正相关;灌浆期LAI、吐丝期LAI分别对穗粒数、百粒重影响最大且呈负相关。[结论]黑龙江省密山市八五五农场德美亚3号最适种植密度为7.5万株/hm~2。     

杂交棉新品种新陆早44号高产群体生理参数研究

[目的]研究杂交棉新品种新陆早44号群体生理参数,探索北疆农田生态条件下杂交棉产量形成机理,为制定该品种高产栽培技术规程提供理论依据。[方法]以北疆棉区主栽品种新陆早33号为对照品种,田间取样测量叶面积和各器官干重,计算各时期生物产量和主要群体生理参数,研究杂交棉新品种新陆早44号和常规品种主要群体生理参数的差异及对产量形成的影响。[结果]新陆早44号和新陆早33号最大叶面积指数(LAImax)在盛铃期达到最大,分别为4.36和4.72,LAI>4的天数分别持续42和28 d;全生育期的总光合势(LAD)分别为2.87×106和2.79×106 m2·d;光合生产率在盛蕾期至初花期达到最大值,分别为20.49、17.78 g/(m2·d);最大生物量积累出现天数和速率分别为84.2 d、27.6 g/(m·d)和85.8 d、26.5 g/(m·d);成熟后,新陆早44号的生物产量和籽棉产量分别为出现早和积累速率高是新陆早44号高产的基础。     

京郊主要作物生产系统磷素养分平衡评价——以顺义区为例

[目的]评价北京市顺义区主要作物生产系统的磷素养分平衡状况。[方法]采用农田养分平衡模型,针对北京市顺义区主要作物生产系统（大田作物、果园和露地蔬菜）的磷素养分平衡进行了评价,并分析了农田磷盈余的主要影响因素。[结果]3种作物生产系统内均出现农田磷盈余现象,蔬菜生产系统农田磷盈余量[491.8 kg/（hm2·a）]显著高于大田作物[82.7 kg/（hm2·a）]和果园[129.5 kg/（hm2·a）]生产系统农田磷盈余量（P〈0.05）,然而后两者之间农田磷盈余量无显著差异（P〉0.05）。大田作物和蔬菜生产系统农田磷盈余量分别与化肥和有机肥磷输入量呈极显著正相关关系（r分别为0.987 7、0.970 1）,果园生产系统化肥和有机肥磷输入量与农田磷盈余量均呈极显著正相关关系（r分别为0.836 3、0.625 2）,但是各系统内作物收获磷养分量与农田磷盈余量不存在显著相关性（P〉0.05）。[结论]顺义区蔬菜生产系统磷素污染潜力较大;大田作物和蔬菜生产系统农田磷盈余量分别主要来源于化肥和有机肥的投入,而化肥和有机肥的投入均显著影响果园生产系统农田磷盈余量。     

长白山北坡西方蜜蜂种群分布调查

[目的]调查长白山北坡西方蜜蜂种群分布情况。[方法]对西方蜜蜂在长白山北坡的饲养现状及分布情况进行了调查,并对其在长白山的分布、饲养规模、生产性蜂种的类型及生产性能等进行了分析,探讨了中、西蜂的种间竞争关系。[结果]西方蜜蜂种群在长白山海拔550~1 100 m均有分布,主要分布在各交通要道上。2014—2016年,西方蜜蜂种群共分布4 928群,且有逐年增加的趋势。2016年,在调查的3条公路上分布西方蜜蜂蜂场41个,种群1 930群。定地蜂场仅占调查总蜂场数的12.2%,生产类型主要为蜜型和蜜浆双混型,蜂场规模以中小型居多,蜂蜜产量40~50 kg/群的蜂场为13个,其蜂群数占调查总群数的49.3%。[结论]研究结果可为长白山中华蜜蜂种群恢复及可持续发展提供科学依据。