华北刺槐林与自然恢复植被土壤微生物量碳、氮含量四季动态

【目的】土壤微生物量碳、氮是植被所需碳、氮的重要“源”或“库”,是公认的综合评价土壤质量或肥力的重要指标,也是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,研究其动态变化,可为退耕还林及后期管理决策提供科学依据,并为深入研究林地碳氮循环及温室气体排放提供参考。【方法】以农田( FL)为对照,研究华北土石山区10年生刺槐林、43年生刺槐林、自然恢复植被( NRV)土壤微生物量碳、氮的四季动态变化,并对各样地微生物量碳、氮对土壤营养库的贡献率进行对比研究。【结果】各样地微生物量碳、氮随土层加深而逐渐下降,其季节动态变化差异显著;农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地0～20 cm 土层微生物量碳、氮含量四季均值分别为251.94,290.68,150.66,197.34 mg·kg －1和30.95,46.46,36.55,45.27 mg·kg －1。其中：自然恢复植被的微生物量碳、氮含量四季均值最高,其微生物量碳含量分别是农田、10和43年生刺槐林的1.15,1.93和1.47倍,微生物量氮含量分别是它们的1.50,1.27和1.03倍;土壤微生物量碳、氮含量随刺槐树龄增大而升高,43年生刺槐林0～20 cm 土层的微生物量碳、氮含量是10年生刺槐林的1.31和1.24倍。各植被样地不同层次土壤微生物量碳氮比季节差异明显,农田、自然恢复植被、10年和43年生刺槐林 0～20 cm 土层碳氮比四季均值分别为8.64,6.26,4.12 和4.36;10,43年生刺槐林碳氮比分别是农田的0.48和0.50倍,是自然恢复植被的0.66和0.70倍。在 0～20 cm 土层中,农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地微生物量碳对土壤有机碳平均贡献率分别为1.88%,2.00%,1.54%和1.24%,土壤微生物量氮对土壤全氮的平均贡献率分别为1.21%,5.44%,3.55%和2.26%。【结论】各样地土壤微生物量碳、氮之间显著相关,它们与土壤全氮、有机质和速效钾含量均显著相关;除此之外,土壤微生物量碳还与土壤硝态氮含量显著相关。随着树龄的增加刺槐林土壤微生物量尤其是微生物量氮含量显著提高,因而土壤的生物肥力也显著提高;由土壤微生物量碳、氮含量及其对土壤营养库的贡献率可知,自然恢复植被更利于土壤微生物结构、功能的恢复和生物活性的改善。     

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。     

基于改进端元提纯模型的MODIS森林类型识别研究

MODIS遥感数据具有很高的光谱辐射精度,以及成本低、覆盖面积广、获取容易、周期短等数据特征,可以实现全覆盖大尺度区域森林类型信息快速提取,但由于其空间分辨率较低,遥感数据中存在混合像元。利用混合像元分解模型进行分解可得到较好的分类结果,但混合像元分解的端元组分直接影响分类的精度。利用决策树分类模型改进端元提纯,分析各地物的MODIS时间序列植被指数变化规律及物候变化规律,利用决策树模型分类的结果进行端元组分的提纯,最后进行混合像元分解。研究结果表明:分类精度最高的是线性混合像元分解,其次是最大似然分类,最差的是非线性混合像元分解,其中带约束和不带约束的线性分解模型的精度相差不大。     

CFCC森林经营认证综合效益调查分析

通过文献分析、问卷调查和实地访谈3种方式,对CFCC森林经营认证单位综合效益、认证动力、问题与挑战进行了调研和分析。结果表明:CFCC森林经营认证在经济成本效益不高的情况下,创造了较明显的社会生态效益,市场需求不足是面临的最大问题,认证类型多样化发展为森林经营单位提供了新的服务和支持,试点项目以及CFCC与PEFC互认推动了认证类型的发展。提出了推动CFCC森林经营认证的建议,以期进一步促进CFCC森林认证健康有序地发展。     

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。     

杜仲栽培技术

从苗木培育(包括播种育苗、根扦插法育苗和嫁接育苗)及丰产林(包括皮用丰产林和叶用丰产林)的营造、抚育管理、病虫害防治、采收等方面叙述了杜仲的栽培管理技术。     

生态景观林带在城乡宜居建设中的作用

面对伴随着城市现代化进程所带来的环境问题,宜居城乡建设是改善居住环境问题的重要举措;生态景观林带是以改善破碎化的森林斑块和绿化带、以增强森林为主体的自然生态空间的连通性、以观赏性为目的和以点、线、面相结合的景观廊道网络。生态景观林带在城乡宜居建设中发挥着改善自然环境与人文环境的双重作用,促进了城市与乡村的耦合,是城乡宜居建设的有效途径。     

长沙黑麋峰国家森林公园现状分析与发展对策探讨

通过系统地分析与评价黑麋峰近郊型国家森林公园的旅游资源、生态环境质量与开发利用条件,重点从功能分区、发展定位、景观品质提升、形象品牌塑造等方面提出了建设与发展对策,以期为我国城市近郊型森林公园的建设与发展提供借鉴。     

小黑杨防风固沙林土壤物理性质研究

通过烘干法和环刀法,对嫩江沙地不同林龄小黑杨防风固沙林的土壤容重、孔隙度和持水量进行了研究。结果表明:小黑杨防风固沙林对土壤物理性质有一定的改良作用,主要集中在0~20cm土层中;随着林龄的递增,土壤田间持水量、毛管持水量、最大持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度0~40cm土层表现出降低再升高的趋势,而容重表现则相反;40cm土层以下物理性质变化不明显。     

平潭主岛陆相区域景观格局动态变化分析

运用景观生态学的理论和方法,以平潭综合实验区主岛陆相区域为研究对象,利用1996年、2002年、2008年3个时相遥感影像为主要数据源,分析了与防护林关系密切的土地利用类型的景观格局指数,以期为平潭防护林乃至区域生态建设提供参考依据。结果表明:研究区景观格局呈现进一步破碎的趋势,与平潭经济社会发展的趋势一致;建筑用地、农用地等与林地关系密切的土地利用方式各项景观格局指数变化较强烈。最后从维护海岛生态安全的角度提出了4点建议。