基于GIS的土壤肥力质量综合评价——以天然云冷杉针阔混交林为例

以吉林汪清林业局金沟岭林场中41块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,采用主成分-聚类分析,结合GIS技术,对该区域土壤肥力质量进行综合评价。结果表明,按主成分-聚类分析结果将41块样地分为4类:第1类土壤肥力质量综合得分为11.17~18.86(优),包括5块样地;第2类土壤肥力质量综合得分为3.01~7.44(良),包括8块样地;第3类土壤肥力质量综合得分为-6.97~1.27(一般),包括24块样地;第4类土壤肥力质量综合得分为-12.40~-9.63(差),包括4块样地。然后采用Arc GIS软件对综合得分进行普通Kriging插值,其标准均方根预测为0.9544,在1的附近,这基本达到插值精度的要求。从生成的研究区土壤肥力质量综合得分空间分布图来看,森林土壤肥力质量由西向东呈现先降低后升高的趋势;由北向南,森林土壤肥力质量变化幅度逐步减小,表明研究区南部土壤肥力质量变化较北部均匀。就研究区的整体土壤肥力质量而言,土壤肥力质量中等以上(优,良,一般)样地数占所研究区样地总数比例为90.24%,表明所研究区森林土壤肥力质量整体处于良好水平。     

北部湾二长棘犁齿鲷的时空分布特征

二长棘犁齿鲷(Evynnis cardinalis)作为北部湾主要经济鱼类之一,长久以来受过度捕捞的影响,其资源量发生较大波动,将对渔业生产和种群结构有较大影响。文章根据2014年~2015年近海渔业资源调查资料,应用生物量和个体数单位捕捞努力量渔获量(CPUE)综合分析该鱼种资源的季节变化和空间分布。结果表明该鱼种广泛分布于北部湾中国管辖海域内,四季的出现率均在86%以上。生物量和个体数CPUE有明显的季节变化,均表现为最高值在夏季(平均值分别为7.3 kg·h~(-1)和240.83尾·h~(-1)),而冬季最低(平均值分别为1.76 kg·h~(-1)和21.94尾·h~(-1))。从空间分布看,生物量和个体数CPUE高值区主要分布于北部湾20°N以北海域,而低值区则处于海南岛西部海域。近年来在该海域实施的资源养护措施已取得初步成效,相比于20世纪90年代,二长棘犁齿鲷的资源量有所恢复。但二长棘犁齿鲷生物学特征分析结果表明,体长200 mm或体质量80 g以上的群体比重总体偏低,种群低龄化和小型化问题仍较为严峻,需采取新的管理措施(增大最小网目和开捕体长),以降低捕捞强度,改善种群结构。     

基于GIS和迈阿密模型的全球灌溉需水量计算

通过计算光温生产潜力、气候生产潜力、光温潜力需水量、灌溉需水量以及衍生的可持续垦殖率指标，以解决农业生产潜力、农田熟制、灌溉定额、宜农荒地垦殖适宜性评价等农业发展问题。以迈阿密模型为理论基础，利用GIS空间分析的研究方法，计算出了上述指标的高精度全球分布场，得出全球光温生产潜力为2 260×10⁸ t干物质，气候生产潜力为1 253×10⁸ t干物质，灌溉需水量总计为12 441 km³。主要结论有：热带雨林区除外，全球气候生产潜力高值区同当前农业区高度吻合，表明农田气候潜力已经被人类充分利用；在温带地区，可持续覆膜雨养垦殖率＞2/3的地区适宜开垦宜农荒地，发展雨养农业。根据迈阿密模型计算得出的灌溉需水量可作为制定农田喷灌定额的重要依据；覆膜滴灌节水效果最佳，可持续覆膜滴灌垦殖率为各种垦殖率中最大值，可作为指导宜农荒地资源开发和多熟制农业发展的主要指标。     

不同发育阶段马尾松人工林经营效果动态分析

为揭示不同发育阶段马尾松人工林经营效果的动态变化特征规律,对青羊湖林场不同发育阶段的马尾松人工林(幼龄林、中龄林、近熟林)林分空间结构、物种多样性、土壤肥力、林木生长等指标进行动态分析,运用主成分分析法,对不同发育阶段的各经营样地的经营效果进行综合评价。结果表明:不同发育阶段的马尾松林在经营改造后,空间结构明显改善,物种多样性指数均明显提高,土壤肥力也有所改善;幼龄林、中龄林和近熟林9块样地抚育间伐补植改造效果综合评价得分依次为0.079,-0.021,-0.241,0.528,0.438,1.028,-0.145,-0.780,-0.886,得分越高说明改造经营效果越好。经营促进了不同发育阶段马尾松人工林林分空间结构的优化、树种多样性的提高、土壤肥力的改善和林木蓄积生长的提高,林分向异龄复层混交林方向发展,为马尾松人工林经营提供理论依据。     

晋北干旱区盐碱地柽柳形态特征及其与土壤养分的关系

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0~60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、Na、Mg、Ca、Zn、Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301,P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154,P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15~60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P<0.05),Zn与柽柳SRA、SRL呈显著负相关关系(P<0.05),土壤全P和Fe含量与SRL呈显著正相关关系(P<0.05),其中以30~45 cm土壤养分含量与柽柳形态特征的关系最为密切,此土壤深度全N含量与SLA、SRA和SRL均呈显著负相关关系(P=0.038,0.019,0.006)。【结论】研究结果可为树种立地适应性评价、该区域植被恢复以及生态环境改善提供理论参考。     

基于无人机多光谱遥感的冬小麦叶绿素含量反演及监测

旨在实现冬小麦各生育期叶绿素含量的准确估测,探究其时空变化规律。利用无人机获取冬小麦越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期的高分辨率多光谱图像,同时采集地面SPAD数据。选取三类光谱参数建立反演模型,优选出各生育期的最佳预测模型,并定量监测试验区冬小麦叶绿素含量时间变化和空间分布。结果表明：原始波段模型和波段倒数对数模型分别为越冬期及其他生育期叶绿素含量预测的最佳模型,拟合精度R²>0.59;时空分布上,灌浆期前试验区冬小麦叶绿素含量呈南北高、中部低特点,灌浆期则呈北高南低的趋势,叶绿素含量从越冬期到拔节期逐步增加,拔节期到孕穗期开始降低,孕穗期到灌浆期则大幅度降低。本研究建立的倒数对数预测模型,精度较高,且适用于返青到灌浆的4个生育期,对于试验区冬小麦叶绿素含量有较好的时空监测效果。     

黄河三角洲地区不同林分云斑白条天牛的空间分布特点

云斑白条天牛对黄河三角洲地区的重要园林绿化树种白蜡树造成严重危害,研究不同林分类型的空间分布,对云斑白条天牛抽样调查和防治具有参考价值。通过调查片林、庭院绿化林、公路行道林、城区行道林和庭院行道林5种不同林分类型白蜡树林地云斑白条天牛的排粪孔、羽化孔和蛀孔的数量,统计分析其空间分布特点。计算聚集度指标、Iwao回归方程和Taylor幂指数方程结果表明,云斑白条天牛危害片林、庭院绿化林、公路行道林、城区行道林和庭院行道林5种林地时的排粪孔、羽化孔和蛀孔均表现为聚集分布,但不同林分类型的聚集度指标参数、Iwao回归方程的α和β值、Taylor幂指数方程lga和b存在一定差异。     

千岛湖森林康养基地发展路径探析 ——基于千岛湖龙川湾的调查研究

国家相关管理部门联合提出按照“环境优良、服务优质、管理完善、特色鲜明、效益明显”的要求建设一批国家森林康养基地。以浙江千岛湖龙川湾为例,分析其森林资源、地理区位、产业链、发展规模、社会合作、管理保障、三大效益等方面建设森林康养基地的优势,整合提升游憩观赏、研学文化、垂钓休闲、扶犁耕地、康养保健、疗养康复、健身拓展区域空间布局与发展举措,从康养体验、休闲体验、运动健身等方面增强千岛湖龙川湾森林康养基地功能,推进森林康养产业发展。     

宁夏清水河产业带新型城镇化与房地产业耦合发展空间分析

基于新型城镇化与房地产业耦合发展为视角,建立了宁夏清水河产业带新型城镇化与房地产业发展耦合度评价指标体系,借助耦合协调度模型与耦合发展度模型,对该区10个县(区)单元的新型城镇化与房地产业发展的耦合关系进行空间分析。结果表明：① 研究区新型城镇化与房地产业整体协调度处于磨合阶段,系统之间相互作用与影响力显著,但并没有达到协调水平,协调度最高的是同心县,最低的是红寺堡区；② 新型城镇化与房地产业整体发展度处于中等水平,且空间格局差异较大,耦合发展度最高的是沙坡头区,最低的是红寺堡区；③ 依据耦合协调度与发展度的组合可将研究区新型城镇化与房地产业发展耦合关系分为4大类型：高发展协调区、高发展磨合区、中发展拮抗区、低发展拮抗区。建议在未来新型城镇化建设过程中政府应因城因地的采取差别化的房地产宏观调控政策,促进房地产业发展与新型城镇化建设的协调关系。