江苏省森林碳储量的区域分布研究

运用因子连续函数法对江苏省13个地级市的森林碳储量及其变化情况进行了估算。结果表明:2010年,江苏省森林碳储量为4 615.55×104 t,苏北、苏南和苏中的占比分别为57.83%、28.26%和13.91%;2005~2010年,江苏省森林碳储量增加了2 025.59×104 t,森林"碳汇"效应显著,但各区域的碳储量变化不均衡。在江苏新增造林面积空间较为有限的背景下,提高林地生产力,优化树种和林龄结构是增加森林碳储量的有效途径。     

河北太行山区典型水土保持林乔木层生物量及碳储量研究

以河北太行山区4种典型水土保持林为研究对象,对混交林(栓皮栎-侧柏)、油松林、栓皮栎林和刺槐林的乔木层各器官生物量、含碳率以及碳储量进行比较研究。结果表明:混交林、油松林、栓皮栎林和刺槐林生物量分别为51.94,86.40,90.19,18.08t/hm^2,栓皮栎林和油松林生物量高于4种水土保持林生物量的均值(61.65t/hm^2),而混交林和刺槐林生物量分别占生物量均值的84.25%,29.33%。不同林分各器官在乔木层生物量中分配顺序均表现为树干>树根>树枝>树叶。4种典型林分各器官含碳率分别为45.16%~58.93%,58.48%~64.61%,51.16%~58.37%,52.35%~62.30%。4种典型林分碳储量为10.10~53.85t/hm^2。不同林分类型各器官碳储量与生物量呈正比关系,与生物量趋势基本相同,碳储量大小表现为油松林>栓皮栎林>混交林>刺槐林。     

毛竹林固碳增汇价值的动态变化:以福建省为例

【目的】开展毛竹林固碳增汇价值核算并探讨其动态变化,以掌握毛竹林生态系统碳汇价值、科学评价竹林生态系统服务功能,为碳计量和碳贸易提供理论与技术支撑。【方法】基于福建省毛竹林生长量、实测生物量和问卷调查等数据,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)植被指数(EVI)建立生物量异速生长和反演模型,开展福建毛竹林(包括地上活立竹、择伐竹、土壤和已收获竹笋4个组分)固碳增汇价值核算及其动态变化研究。【结果】2001—2014年,福建省毛竹林每期(2年为1期)固碳增汇价值平均为5. 53亿元,研究期内固碳总价值为38. 71亿元;竹林生态系统不同组分(地上活立竹、择伐竹、土壤和已收获竹笋)的固碳价值存在较大差异,其中林分地上活立竹、择伐竹、已收获竹笋和土壤的固碳增汇价值贡献比分别为73. 78%、16. 11%、13. 56%和3. 65%; 2001—2014年,毛竹林固碳增汇价值在波动中呈上升趋势,以每期每公顷157. 69元的速率增加;研究末期和初期相比,面积占比31. 26%的毛竹林固碳增汇价值降低,每公顷平均降幅256. 76元;面积占比68. 74%的毛竹林固增汇价值增加,每公顷平均增幅640. 80元。【结论】2001—2014年,福建省毛竹林表现为一个不断增加的碳汇;与地上活立竹、已收获竹笋和土壤相比,择伐竹的固碳增汇价值贡献最大,择伐是毛竹林不可或缺的经营管理措施。     

乌拉特灌域地下水水化学离子特征评价及来源分析

为探究盐渍化种植区农田地下水主要化学组成及来源,保证灌溉用水安全、实现水资源合理利用,选取乌拉特灌域为研究对象,对其地下水进行系统取样及分析,综合运用描述性统计分析、克里金空间插值、Piper三线图、综合危害指数评价、pearson相关系数法、离子比例系数及Gibbs图等方法,对乌拉特灌域地下水化学组分的含量、分布、组成、来源进行综合分析及评价,结果表明:①乌拉特灌域阴、阳离子含量特征分别为Cl~-HCO~-_3SO_4~(2-)、Na~++K~+Ca~(2+)Mg~(2+),SO_4~(2-)、Na~+、Cl~-空间变异最明显,受环境影响较大且含量较高,是决定地下水盐化的主要影响因子。②研究区地下水整体呈弱碱性,部分地区pH出现点状高值区,主要由于人类活动空间差异导致,TDS呈块状分布,空间变异性较大,西南部受深层盐卤水上涌影响,TDS值明显高于其他地区。③灌域地下水主要水化学类型是Na~++Mg~(2+)+HCO~-_3+Cl~-型,且研究区地下水超过70%属于综合危害系数法评价的四级水质,用于灌溉时需适量,否则容易导致土壤盐碱化。Piper三线图结合舒卡列夫分类法使用,能有效弥补其不足之处,在弄清离子组成结构的同时,使化学组成类型清晰明了。④灌域地下水主要受人类活动及蒸发作用的影响;TDS及pH值的大小是影响离子浓度的重要因素,当地下水中pH及TDS满足一定条件时,会产生CaCO_3沉淀及CaMg(CO_3)_2沉淀使离子含量发生变化;当TDS2 000 mg/L时,促使Na~+的水解使其含量增大,反之其变化则相反。     

苏木山不同林分密度华北落叶松人工林枯落物特征

为了解苏木山华北落叶松人工林枯落物组成,选择林龄48 a生的苏木山华北落叶松人工林为研究对象,测量了不同林分密度林内枯落物。结果表明:(1)研究区枯落物储量为10.71～19.54 t·hm~(-2),其中半分解层储量为5.90～11.92 t·hm~(-2),未分解层储量为4.81～7.63 t·hm~(-2)。(2)各林分密度枯落物储量为1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)500株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。枯落物厚度为2.40～4.72 cm,其中半分解层厚度为0.67～1.80 cm,未分解层厚度为1.73～2.92 cm。(3)各林分密度枯落物含水率均表现为未分解层小于半分解层,枯落物含水率为林分密度500株·hm~(-2)1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。     

畜禽养殖粪污还田对土壤和地下水的影响

随着我国畜禽养殖的规模化水平不断提高,较大量的养殖废弃物未得到有效处理和综合利用,逐渐成为农村环境治理的难题。畜禽粪污还田可提高农作物产量,还能提高土壤肥力,但养殖过程普遍使用兽用抗生素和重金属等添加剂,给生态环境带来较大的潜在风险。研究表明,畜禽养殖还田对土壤的影响主要存在氮、重金属和抗生素等累积风险,对地下水的影响主要是氮、抗生素等扩散风险。     

不同施肥对小麦土壤碳氮含量和储量的影响

本文通过小麦小区试验,研究不同有机肥用量对土壤有机碳、全氮含量和储量的影响。结果表明,在成都平原小麦生产中,化肥减量20%并配施有机肥能提高土壤有机碳、全氮含量和储量。其中以化肥减量20%,配施有机肥3000～4500kg/hm~2效果较佳,与单施减量20%的化肥处理相比,土壤有机碳、全氮含量分别增加6.01%～7.45%、11.47%～13.44%,碳氮储量增长率分别为3.21%～4.37%、9.73%～11.49%,且土壤碳氮之间存在着极显著线性关系。     

姜堰区浅层地下水资源开发利用管理

由于姜堰区浅层地下水开发利用缺乏统一的规划,并且随着开发利用规模不断扩大,可能会出现局部采补失衡的情况,研究姜堰区浅层地下水开发利用管理十分有必要。基于姜堰区水文地质条件和抽水试验所得参数,利用Visual MODFLOW软件建立姜堰区水文地质数学模型,并通过不断调试参数使模拟水位和实测水位拟合情况较好,证明建立模型合理有效,能真实地反映当地的水文地质条件,可用于姜堰区浅层地下水水位预测。以水位为控制目标,预测未来2030年姜堰区浅层地下水可开采量。结果表明,现状开采条件不变情况下,2030年姜堰区浅层地下水可开采量为467.04万m~3/年;并与现状实际开采情况进行对比,分析研究区浅层地下水开发利用潜力为76.41,远远大于1.2。表明现状开采条件情况下,研究区浅层地下水仍具有一定的开采空间。因此,应严格按照浅层地下水剩余资源量分区图对研究区浅层地下水开发利用进行指导,针对有开采潜力区进行科学合理布井。     

基于KNN方法的大兴安岭地区森林地上碳储量遥感估算

【目的】采用 KNN方法进行碳储量估测,并对估测后的数据进行各种校正处理,绘制森林地上碳储量的空间分布图,为我国森林碳储量和固碳潜力的研究提供基础数据和科学依据。【方法】以黑龙江省大兴安岭为研究区(50°05'—53°33'N,121°11'—127°01'E),基于2010年森林资源连续清查固定样地和同年 Landsat5 TM 影像数据,利用 k－邻近法( KNN)在像素级水平上对森林地上碳储量进行估算。采用多准则方法分东、南、北和中4个区域对样地坐标和其对应的影像光谱值进行坐标重配准,并根据实测样地数据对坐标重配置前后不同林分类型地上碳储量估测精度进行评价;针对 KNN方法像素级估测结果存在明显的高值区域低估和低值区域高估现象,应用直方图匹配方法对估测结果进行变动范围调整;并根据样地实测碳储量和 KNN 估测值间的回归关系对调整后的结果分区域进行进一步匹配校正后处理,绘制森林碳储量的空间分布图。【结果】总体来说,本研究区域像元尺度KNN估测的欧式距离优于马氏距离,均方根误差随着最邻近值 k的增大而降低,当 k大于6时变化缓慢,并逐渐趋于稳定;坐标误差校正后,各林分类型森林地上碳储量的估测精度均显著提高,平均均方根误差由17.23降低到14.3 t·hm －2;直方图匹配后,各区域样地点高值区域低估和低值区域高估现象均有很大程度改善,实测值和估测值间的相关关系明显增强,然而高值地区(碳储量大于20 t·hm －2)出现过高估计现象;经匹配校正后处理的均值、标准差、直方图和累积频率分布图更接近样地实测值,均方根误差也明显降低,高值地区过高估计现象得到很好校正。【结论】森林资源清查数据、遥感数据及 KNN方法相结合逐渐成为区域尺度森林参数空间连续估测的重要手段。同利用光谱值和森林参数建立的回归模型相比,KNN方法能够更多地考虑到森林参数同光谱值之间的非线性依赖关系;但 KNN估测方法除了受距离度量标准、最邻近值 k的大小以及影像波段的选取等因素影响外,还存在如样地坐标和对应的影像光谱值匹配误差、像素级估测结果多呈明显集中分布趋势等问题,使得该方法的应用受到一定限制。本文的研究表明,对这些因素进行合理的校正,将更有利于区域尺度森林参数的精确估计和反演。     

湘中丘陵区马尾松林粗木质残体研究

以湘中丘陵区马尾松林为研究对象,分析粗木质残体(CWD)的储量特征、物种组成、径级结构以及腐烂等级,研究湘中丘陵区马尾松林CWD的基本特征。结果表明:湘中丘陵区马尾松林CWD的平均储量为1.72 t/hm2,马尾松和杉木是针叶CWD的主要组成树种,樟树、南酸枣、枫香是阔叶CWD的主要组成树种。马尾松-阔叶树种混交林的CWD总储量显著大于马尾松-杉木混交林的,两者的CWD总储量与其对应森林总生物量的比例差异明显,且均表现为随森林生物量增长而增加的趋势。CWD的个体数量随着径级的增加而减少,呈反J型下降趋势,且不同存在形式CWD的数量比例大致表现为倒木枯立木大枝根桩。CWD具备完整的腐烂等级(Ⅰ~Ⅴ级),主要集中在Ⅰ、Ⅱ腐烂等级,且随着径级的增加,各腐烂等级CWD的数量比例呈现逐渐减少的趋势。