基于Biome-BGC模型的天山北坡森林生态系统碳动态模拟

以天山北坡森林生态系统为对象,对Biome BGC模型的生理生态参数进行了校正,模拟了1959-2009年气候变化及不同气候变化情景下,研究区森林生态系统净初级生产力（NPP）、碳收支（NEP）和土壤呼吸的变化趋势。结果表明：[JP2]1959-2009年该区森林生态系统年均NPP为547.97 g·m-2·a-1,年均NEP为61.24 g·m-2·a-1,[JP]表现出适度的碳汇效应,但碳汇效应整体呈递减趋势;在设定的温度、降水情境下,NPP和NEP对降雨变化的敏感性,较其对气温升高的敏感性强;在平均气温升高、降雨量不变的情景下,森林生态系统NPP呈微弱增加态势,但NEP呈减少趋势,主要原因为气温升高,导致土壤呼吸增强。通过分析气温在干旱区的正负效应,表明气温升高促进了天山北坡森林生态系统的NPP;干旱胁迫在该区域不显著。     

天山北麓不同土地覆被下土壤有机碳垂直分布特征

利用全国第二次土壤普查数据,对天山北麓不同土地覆被类型下的土壤有机碳分布特征开展研究。结果表明：在0～100 cm土层天山北麓不同土地覆被类型的土壤碳密度差异显著,其均值处于3.65～35.73 kg·m^-2。不同土地覆被类型的土壤碳密度垂直分布差异明显,其中耕地表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的32.2%,其相邻土层的土壤碳密度占其总量比例的差值较小,最大差值仅为8.1%;高山亚高山草甸、森林和隐域植被表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的40%以上;荒漠植被、裸地和稀疏植被表层(0~20 cm)土壤碳密度占其总量的比例低于37%,其中裸地与稀疏植被最低,仅为25.4%,其相邻土层土壤碳密度占其总量比例的最大差值低于4.0%。     

天山北坡三工河流域高山林线植被与土壤的关系

开展干旱区高山林线植被与土壤关系的研究,对干旱区乃至全球的林线成因和动态研究具有重要的理论意义.以新疆天山北坡三工河流域高山林线为研究区,结合林线植被特征,使用仪器监测数据、野外调查和实验室分析结果,对比研究不同海拔梯度和3种典型林线植被(云杉Picea schrenkiana Fisch.et Mey.、欧亚圆柏Sabina vulgaris Ant.和草地)覆被下土壤的湿度、温度、养分和其他特征.结果表明:随着海拔的升高,云杉下土壤深层(20 ～35 cm)湿度增加,表层(0～5 cm)湿度先降后升;夏季和春季,林线处表层土壤湿度由云杉向欧亚圆柏再向草地逐渐降低;在林线位置,生长季欧亚圆柏的深层土壤湿度明显大于云杉,冬季欧亚圆柏土壤表层温度大于云杉(温差10℃左右).林线处土壤有效养分呈表聚现象,且云杉覆被的土壤有机质高于欧亚圆柏.林线处的植被分布可由水热条件、AK、pH和SOM进行高精度模拟;林线处的土壤属性是气候、植被和人类活动共同作用的结果.     

土地利用变化对干旱区典型流域生态系统服务价值的影响

运用遥感和GIS技术以及谢高地等人提出的生态系统服务价值系数.分析了近30年来玛纳斯河流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明,1976-2002年问玛纳斯河流域土地利用变化显著,以未利用地大量减少和建设用地持续增加为特点,所产生的环境响应是积极的,生态系统服务年度总价值在波动中提高,由1976年的103.57×10~8元增长到2002年的132.85×10~8元,各单项服务价值总体呈增加趋势,流域生态环境状况向良性发展.     

干旱区农田排水系统演变的生态效应研究进展

在干旱区流域绿洲形成与发展过程中，普遍存在土壤次生盐渍化和不断改进的盐渍化治理过程，这导致在绿洲下部与临近荒漠区广泛形成农田排水系统景观，但其产生的生态效应还不清楚，限制了全面认识人工绿洲生态系统的环境变化过程。利用航片和遥感影像数据，基于图论网络分析和景观连通性模型，分析农田排水系统形成与演变的过程与格局；采用缓冲区分析、空间地统计模型、GIS相关性分析和群落多样性测度等方法，研究农田排水系统演变对廊道效应、土壤性状、土地利用和物种多样性的影响；利用经过改进的生物地球化学模型，研究农田排水系统演变对区域碳、水循环的影响，探讨农田排水系统与陆地生态系统的相互作用机制。深化对干旱区人类活动的生态效应的认识，并丰富绿洲生态学的研究内容，对绿洲农业可持续发展具有重要科学意义。