菜地旱地交错分布区土壤有机碳和有效态微量元素的空间变异性—以山东寿光古城镇为例

基于GIS和地统计学方法,以山东寿光古城镇为例,分析了两种利用方式下（大棚蔬菜和小麦玉米轮作）表层（020 cm）土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素,并分析了土壤有机碳含量与有效态微量元素含量之间的相关性。结果表明,研究区内大棚菜地有机碳平均含量高于小麦玉米轮作农田,两者变异程度均为中等,受施肥、温度、灌溉、翻耕等人为因素的影响显著。菜地耕层土壤有机碳的变程（749 m）小于农田（1460 m）,说明菜地有机碳空间变异程度高,这与菜地中施肥管理措施变异度更大有关。轮作区土壤有机碳空间分布模拟结果表明,研究区中部土壤有机碳含量较高,中东部和西部较低。大棚菜地土壤有机碳空间模拟结果表明,土壤有机碳较高值分布于研究区的东北、西北和东南区域,较低值分布在中西部北边位置。小麦玉米轮作农田中有机碳存储量与有效Fe、Cu、B含量呈极显著正相关,与有效Mn呈极显著负相关;菜地土壤有机碳与微量元素有效态之间的相关性不明显。     

火灾和地质灾害对森林的干扰及其恢复评估

以浙江省杭州市临安区森林植被作为研究对象,选择火灾、泥石流和滑坡3种典型森林干扰类型,利用1984—2016年所有可用Landsat遥感影像,采用分段谐波模型拟合方法,对干扰发生前后植被的生长状况进行表征,对不同干扰类型导致的植被生长状况及干扰后恢复过程进行评估.结果表明:3种干扰事件均导致植被归一化指数(NDVI)呈现显著下降,火灾和泥石流导致植被的变化程度分别为22.7％和20.5％,而滑坡则导致植被的下降程度达42.7％.灾后植被均呈现快速恢复,但过程存在一定差异,火灾、泥石流和滑坡对植被所造成的破坏分别需要4、6和5年恢复到灾前植被覆盖水平.时间序列Landsat数据能够较好地表征干扰植被变化过程,可为监测和评估不同干扰事件对植被生长的影响提供依据.     

基于机载激光雷达和高光谱数据的树种识别方法

训练样本的选取是影响监督分类精度的直接原因之一,数据空间分辨率越高,训练样本要求越准确,而人机交互训练样本选取推广力有限。利用机载高光谱（AISA）和激光雷达（LiDAR）主被动遥感数据,探讨基于高分辨率影像的训练样本自动提取技术以及适合树种识别的遥感变量。根据树木的结构和高度差异,开展树高分层掩膜试验,并计算光谱间夹角,在每个高度层中自动化优选树种的高纯度训练样本。计算植被指数、主成分分析等特征变量,基于支持向量机分类器对研究区进行树种精细分类。实验表明:通过对阔叶林、马尾松Pinus massoniana,毛竹Phyllostachys edulis,杉木Cunninghamia lanceolata,油茶Camellia oleifera的训练样本分层自动提取后再进行分类,激光雷达和不敏感色素指数变量能有效提高树种分类精度。其中高光谱+激光雷达+结构不敏感色素指数变量组合的分类精度最高,其总体精度和Kappa系数分别为89.12%和0.86,阔叶林、马尾松、毛竹、杉木、油茶的用户精度分别为75.00%,100.00%,86.36%,90.91%和96.55%。该方法对本研究区森林树种的识别是有效的。     

寿光日光温室土壤有机碳含量及影响因素分析

通过测定寿光日光温室(冬暖大棚)中土壤有机碳存储量水平,分析了日光温室条件下施肥、温度、水分、耕作等因素的特点及对土壤有机碳的影响,并提出今后日光温室中土壤有机碳的碳汇效应的研究方向。     

新疆喀纳斯国家自然保护区植被叶面积指数观测与遥感估算

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是重要的植被结构参数,调控着植被与大气之间的物质与能量交换,在生态环境脆弱的我国西北部开展植被LAI的研究对阐明该地区植被对气候变化和人类活动的响应特征具有重要的科学意义。利用LAI-2200和TRAC仪器观测了新疆喀纳斯国家级自然保护区森林和草地的有效叶面积指数(LAI_e)和真实LAI,构建了其遥感估算模型,生成了研究区LAI_e和LAI的空间分布图。在此基础上,分析了LAI随地形因子(海拔、坡度、坡向)的变化特征,探讨了将其应用于估算研究区森林生物量密度的可行性,并评估了研究区MODIS LAI产品的精度。结果表明:研究区阔叶林、针阔混交林、针叶林、草地LAI_e的平均值分别为4.40、3.18、2.57、1.76,LAI的平均值分别为4.76、3.93、3.27、2.30。LAI_e和LAI的高值主要集中分布在湖泊和河流附近;植被LAI随海拔、坡度和坡向的变化表现出明显的垂直地带性的特点。LAI随海拔和坡度的增加呈现先增加后减小的变化趋势,坡向对针叶林和草地LAI的影响明显,但对阔叶林和针阔混交林LAI的影响较弱;森林生物量密度(BD)随LAI增加而线性增加(BD=44.396LAI-25.946,R²=0.83),研究区森林生物量密度平均值为120.3 t/hm²,估算的总生物量为5.0×10⁶t;MODIS LAI产品与利用TM数据生成的LAI之间具有一定的相似性(森林R²=0.42,草地R²=0.53),但森林和草地的MODIS LAI产品分别比利用TM数据生成的LAI偏低16.5%和24.4%。     

小流域综合治理水土保持碳汇能力监测评价——以福建省长汀县罗地河小流域为例

[目的] 监测并评价土壤和植被的碳汇,为实施水土保持项目碳汇动态监测和评价提供技术和方法,为水土保持项目参与碳排放权交易与研究制定相关规则提供理论和方法支撑。[方法] 采用实地采样分析、激光雷达、遥感等相关参数,核算福建省长汀县罗地河小流域2001—2022年植被碳库和土壤碳库的储碳量,评价小流域水土保持各治理措施的碳汇能力。[结果] ①21 a综合治理后,罗地河小流域各种水土保持措施均有显著提升碳汇的作用和能力,小流域碳储量增加3.97×10⁴ t,年均增长1.89×10³ t/a。②碳库角度上看,2001—2022年土壤和植被的碳储量分别增加73.73%和346.41%。小流域碳汇量达到3.05×10⁴ t,其中土壤碳汇1.66×10⁴ t,植被碳汇1.39×10⁴ t。③各种措施提升碳汇增量的能力存在差异,其中板栗和施肥马尾松林增汇最为明显,其次是针阔混交林、抚育管护马尾松林、水平阶整地马尾松林,最后是封禁治理及杨梅。[结论] 各种水土保持措施的保碳、固碳和增汇作用明显,而板栗和施肥马尾松林等实施整地、造林、配以施肥养育措施的林地碳汇能力增加更加显著,是提高保土持水效益,增加碳汇量的有效措施。