延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

干旱荒漠区封育沙地土壤水分变化研究

以干旱荒漠区封育沙地为研究对象,对封育沙地植被恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。结果表明,随着封育年限的增长,沙地60 cm以下各层的土壤含水量逐渐减少,土壤含水量由25.62~29.84 g.k-g 1减小到18.02~22.82 g.k-g 1,变异系数在37.17%~59.18%;在不同植被类型下,沙地地上部分的生物量越大,土壤含水量则越小,土壤含水量变化在8.53~44.39 g.k-g 1。披针叶黄花草地的土壤含水量(20.82 g.k-g 1)>沙蒿半灌木林地的土壤含水量(17.06 g.k-g 1)>柠条灌木林地的土壤含水量(12.52 g.k-g 1);从恢复方式看,自然恢复植被区的土壤水分含量(20.45~26.52 g.k-g 1)相对较高,而人工植被区的土壤水分含量(8.69~14.14 g.kg-1)相对较低,自然+人工恢复植被区土壤水分含量(13.62~26.93g.k-g 1)介于两者之间。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复阶段地上生物量季节变化及其与土壤水分的关系

通过野外定点跟踪观察,采用空间序列代替时间序列的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复阶段地上生物量季节变化及其与土壤水分的关系进行研究.结果表明:5 ～9月,狗尾草群落(Ⅰ)、狗尾草-牡荆群落(Ⅱ)、牡荆+紫薇群落(Ⅲ)和枫香群落(Ⅳ)4个恢复阶段地上生物量变化呈“n”型变化特征,其差异达显著水平(P＜0.05),8月最大,5月最小;4个恢复阶段0 ～50、50～ 100和100 ～ 200 cm各土层土壤含水量随季节的变化规律具有“n”型的变化特征,与降雨量具有同源性,6月最大,9月最小,同一土层的不同恢复间以及同一恢复阶段的不同土层间土壤含水量的变化差异显著(P＜0.05),土层(0～ 50 cm)含水量与水分变异系数最大,土层(50 ～ 100 cm)土壤含水量与变异系数次之,土层(100～200 cm)含水量与水分变异系数最小,其差异达显著水平(P＜0.05);土壤水分与地上生物量的相关分析表明,随着土层深度的增加,土壤水分对植物地上生物量的影响逐渐减弱.在不同恢复阶段,土壤水分与植物地上生物量的关系存在差异,因此,在植被恢复过程中,要因地制宜选择植物种类,以加速该区域的植被恢复.     

不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及与地上植被的关系

【目的】土壤微生物数量和酶活性是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标,是判别干扰条件下土壤生态系统退化的重要生物学指标。研究不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及其与地上植被的关系,以了解放牧作用下草原土壤与植被退化的过程和机制,为退化草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度（对照区G_0.00：0.00 Au·hm^-2、轻度放牧G_0.23：0.23 Au·hm^-2、中度放牧G_0.46：0.46 Au·hm^-2、重度放牧G_0.92：0.92 Au·hm^-2）下温性草甸草原地上植被、土壤微生物生理群数量以及土壤酶活的特性,并探讨土壤生物性状与地上植被指数的相关性。【结果】氨化细菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌的最高值出现在轻度放牧G_0.23处理,好气性固氮菌、嫌气性固氮菌在中度放牧G_0.46处理最多。随着放牧强度的增加,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均随放牧压力的增加显著降低（P＜0.05）,植被盖度、群落生物量、植被多样性指数明显下降。各土壤微生物数量（除硝化细菌外）与地上植被物种丰富度、植被盖度、群落多样性指数、生物量均成正相关;碱性磷酸酶和脲酶均与植被盖度、群落多样性指数、群落生物量显著正相关（P＜0.05）。【结论】不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状出现了不同程度的变化,土壤酶活性比微生物生理群数量更能表征土壤生态系统当前所处状态,其同地上植被指数有更好的相关性。     

延河流域 NDVI 时空变化及其对降水变化的响应研究简

利用8 km分辨率的AVHRR/NDVI数据分析了延河流域1982 ～2006年NDVI时空变化特征及其对降水变化的响应.结果表明,近25年来,延河流域年均NDVI增长趋势并不显著,但存在明显的空间差异.延河流域西北部地区植被NDVI显著增加;西南部地区NDVI显著下降.从植被类型看,荒草地的年均NDVI显著提高,林地的年均NDVI显著下降.延河地区NDVI变化与降水有密切的相关性,并且不同类型植被对降水变化的敏感程度存在差异,其中耕地和荒草地对降水变化最为敏感,其次草地,而林地受降水变化影响最小.     

陕北丘陵沟壑区不同立地白羊草水分特征及群落生物量研究

【目的】研究立地条件对白羊草生态生理特征的影响,为黄土丘陵沟壑区水土保持、水分平衡分析、自然植被的人工模拟恢复提供理论依据。【方法】以天然白羊草群落为材料,对半阳坡和半阴坡两种立地条件下的白羊草草地土壤含水率、白羊草蒸腾强度、叶片相对含水量、水分饱和亏以及叶片持水力和白羊草群落地上、地下生物量进行了研究。【结果】两种立地条件下,0~200 cm土层的平均土壤含水率以半阴坡(10.30%)>半阳坡(7.80%),二者差异达显著水平。两种立地条件下,白羊草蒸腾强度日变化趋势均为单峰型,且半阳坡的日均蒸腾强度大于半阴坡,蒸腾速率日变化规律与大气温度日变化规律基本一致。白羊草叶片相对含水量表现为半阴坡>半阳坡,叶片失水百分率为半阳坡>半阴坡,半阳坡水分亏缺较半阴坡严重。半阴坡白羊草群落总地上生物量(1 070.93 g/m2)高于半阳坡(1 020.50 g/m2),地下生物量表现为半阴坡(287.14 g/m2)低于半阳坡(726.77 g/m2)。【结论】白羊草群落的水分生理生态特征与立地条件密切相关。     

宁夏干旱风沙区不同种植密度柠条林对土壤水分及植被生物量影响研究

以宁夏干旱风沙区不同种植密度的人工柠条林为研究对象,主要研究不同密度柠条林对土壤水分及植被生物量的影响。结果表明:随着造林密度的增加,土壤水分含量呈下降趋势;种植密度为1 400丛/hm2(12 m带距)人工柠条林土壤体积含水量最高,达到17.6%;种植密度为4 400丛/hm2(3 m带距)人工柠条林土壤体积含水量最低,仅为8.8%。不同种植密度柠条林对植物群落的生物量影响很大,随着造林密度的增加,植物生物量呈明显下降趋势。植被生物量最高的为自然封育地,达到了195.78 g/m2;其次是种植密度为1 400丛/hm2(12 m带距)柠条林带。     

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水分与浅层地下水分布规律研究

【目的】为研究荒漠河岸林生态系统的耗水规律。【方法】本研究选择塔里木河上游流域作为研究区,通过采集不同土层的土壤样品测定其含水量,并量测不同覆盖度的浅层地下水埋深,分析了荒漠河岸林土壤水分、浅层地下水埋深时空变化规律及二者之间关系。【结果】不同覆盖度土壤水分差异显著,覆盖度越高,土壤保墒能力越强,土壤含水量越高;覆盖度越低,土壤水分活跃程度越高;同一覆盖度不同月份土壤含水量随深度的变化趋势大致相同,各覆盖度土壤含水量垂直变化特征总体满足随着土层深度的增加而增大;覆盖度高的各层土壤含水量随时间变化范围小。【结论】各覆盖度由表层到底层土壤含水量变化幅度与覆盖度有关,植被和地下水埋深越深可以有效控制土壤水分变化,而河道侧渗对地下水的补给却具有一个延迟作用。     

子午岭森林群落土壤水分与生物量关系研究

通过对黄土丘陵区子午岭北部山杨林、白桦林、油松林和辽东栎林植被群落特征的分析,研究了植被演替过程中土壤水分和生物量的变化及其相互关系。结果表明,在植被正向演替过程中,土壤含水量随植被正向演替而逐渐减少,土壤含水量的大小顺序依次为山杨>白桦>油松>辽东栎;土壤含水量对树枝和树干生物量的影响较大,立地条件致使各林分地上生物量发生明显变化;在林龄差距不大的条件下各林分平均单株生物量的大小关系为辽东栎>白桦>山杨>油松。     

不同植被覆盖方式对土壤活性有机碳及腐殖质的影响

【目的】探讨不同植被覆盖方式对土壤有机碳和腐殖质组分的影响,为湖南衡阳不同植被恢复措施的生态效益评价提供依据。【方法】以研究区不同植被覆盖模式（自然恢复草地、人工恢复草地、灌丛草本混交地、灌丛地和乔木灌丛混交地）土壤作为研究对象,分析表层(0～10 cm)与亚表层(10～20 cm)土壤理化性质、土壤活性有机碳组分和土壤腐殖质组分的特征。【结果】①自然恢复草地土壤pH显著高于其他植被覆盖方式,自然恢复草地和灌丛地土壤体积质量显著高于其他植被覆盖方式,土壤有机碳、碱解氮和速效磷含量则以人工恢复草地和灌丛草本混交地显著高于其他植被覆盖方式,速效钾含量在不同植被覆盖方式间差异不显著。②人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤微生物生物量碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量及胡敏酸/土壤有机碳、胡敏酸/富里酸显著高于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。③人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵与土壤有机碳活度显著低于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。④除速效钾外,土壤微生物生物量碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵和土壤有机碳活度均与土壤腐殖质组分以及土壤理化性质存在密切的相关性。【结论】人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤有机碳稳定性较强,土壤腐殖化度和腐殖质聚合度更高,更有利于土壤碳的积累与土壤肥力的提高。     

基于Hyperion植被指数的干旱地区稀疏植被覆盖度估测

受稀疏植被与明亮土壤背景影响,干旱地区植被覆盖精确遥感估测难度较大。以Hyperion影像为数据源,选取甘肃省民勤绿洲-荒漠过渡带为研究区,系统比较了利用不同类型高光谱及多光谱植被指数估测干旱地区稀疏植被覆盖度的能力,以期确定干旱地区稀疏植被覆盖度估测的最佳植被指数。不同植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力利用线性回归R2及留一交叉验证的均方根误差进行比较,结果表明:高光谱植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力显著优于相应的多光谱植被指数,抗大气植被指数(ARVI)及抗土壤和大气植被指数(SARVI)表现明显优于归一化植被指数(NDVI)与土壤调节植被指数(SAVI),其中以基于833.3nm/640.5nm波段组合的ARVI表现最佳,R2可达0.7294,均方根误差(RMSE)仅为5.5488。     

几种植被指数探测低盖度植被能力的研究

以京津源风沙治理区延庆县为例,利用2002年ETM+数据,对NDVI、RDVI、SAVI和MSAVI四种植被指数探测低盖度植被的能力进行了对比研究。并以NDVI为基础,采用混合像元分解模型,反演出基础盖度,分别建立不同VI与植被覆盖度的相关模型。通过分析不同VI随植被覆盖度增加的反映速率变化及不同覆盖条件下不同VI的取值范围的变化发现,NDVI在各盖度段数值都比较大,对低盖度植被反映最敏感,探测低密度绿色植被的能力最强,MSAVI次之,RDVI和SAVI探测低盖度植被的能力则较差。     

用植被判定流程图法从数码照片中快速提取植被覆盖度

【目的】获得一种基于数码照片的准确、快速估计植被覆盖度的方法,为农林业及生态环境管理提供参数依据。【方法】首先从具有代表性的3个省区（江苏、河南、新疆）获取地表数码照片,然后采用植被判定流程图法（VDF法）,对分别在温和及强烈阳光下拍摄的10个样本的共计100张数码照片进行处理,计算植被盖度,将其处理效果及计算结果与归一化差异指数法（NDI法）所得结果进行比较。【结果】在温和阳光照射下拍摄的数码照片,用VDF法和NDI法估计的植被覆盖度的准确度都能够达到90%以上;而在强烈阳光照射下拍摄的数码照片,用VDF法估计的植被覆盖度的准确度（90.01%～92.61%）高于NDI法（81.31%～88.34%）。【结论】相对于NDI法,VDF法是一种提取信息全面、准确、高效的基于数码照片的植被覆盖度估计方法。     

植被年际变化对蒸散发影响的模拟研究

利用通用陆面模式(CLM3.0)及其植被动力学模式(DGVM)研究植被覆盖度(FC)和叶面积指数(LAI)的年际变化对全球蒸散发的影响。设计两套实验方案,其植被的FC和LAI的气候态相同,但一套实验中植被的FC和LAI有年际变化,而对照实验中则没有。结果表明:(1)在草、灌木、树占优势的地区植被FC年际变化依次减小;LAI年际变化较大的地区集中在草和灌木覆盖的地区,在落叶林地区,春秋两季植被LAI的年际变化也较大。(2)全球树占优势的大部分地区,植被的年际变化使得年平均蒸散发和地表蒸发增加、冠层蒸发和蒸腾减少;而在灌木和草覆盖区,变化则大致相反。(3)低纬度地区蒸散发季节循环变化比较明显,而北半球中纬度地区,蒸散发变化明显区随着纬度增加而在时间上向后推延。(4)FC和LAI年际变化较大时,蒸散发及地表蒸发降低,而蒸腾增加;这些差异随FC和LAI年际变化的增加而增加。单点分析进一步表明植被年际变化不仅改变蒸散发的多年平均值,同时改变其分量间的相对比例。     

湿地植被污染物的分析和处理

最近几年我国农业飞速发展,过度使用农药以及化肥,周围河流受到非常严重的污 染。湿地资源比较丰富的地区可以充分利用湿地,对农业造成的污染进行处理。调查河套地区 所有的湿地的情况,对湿地的植被以及水文等进行分析,探讨湿地植被通过怎样的方式缓解农业 污染物对环境造成的压力。     

公路交通对植物的影响

随着中国农村交通的迅猛发展和机动车辆的增多,道路和车辆对两边植物的影响日益加大.介绍了中国公路交通发展的现状,阐述了农村交通污染的组成特征及对植物的危害,并对研究方法进行了探讨.     

青藏铁路唐古拉山南段沿线植被多样性及盖度特征分析

通过以铁路线为样带中心点,对青藏铁路唐古拉山南段沿线垂直于铁路两侧系统设置植被调查样带、样地、样方,重点调查铁路沿线原生植被物种组成、高度、盖度、株丛数等,着重分析了不同样带植被物种丰富度、植被盖度、物种共有度沿纬度方向的空间变化特征,为铁路生态安全体系建设和植被生态修复提供重要参考。结果表明:①1 m×1 m样方平均物种数多在9～12种之间,丰富度相对较低;20 m×20 m样地平均物种17～26种。各样带总的物种丰富度在47～59种之间;植被物种丰富度纬度方向距离差异不明显;样方、样地、样带小尺度的变化对物种丰富度会产生很大影响。②青藏铁路南段总体植被覆盖度高,植被覆盖率80%以上的占1/2强;因受局部环境条件的影响,其植被覆盖度也存在一定差异。③应用Jaccard指数对沿线各植被样带物种共有度进行分析,结果表明,随着样带纬度方向间距的增大,物种共有度指数值呈逐渐减小的趋势,相邻样带的物种共有度最大,物种纬度方向逐渐替代的规律明显。      

基于林业清查资料的桂西北植被碳空间分布及其变化特征

基于2005-2010年林业资源清查数据,采用材积源生物量法,运用地理信息系统技术,估算和分析了桂西北植被碳密度及其储量的空间分布及其变化。结果显示:(1) 研究区域从2005年到2010年呈现碳汇变化趋势,植被碳储量由4.19×10⁴t增加到4.27×10⁴t(增幅为1.84%),植被碳密度从29.04t/hm²增加到29.57 t/hm²。(2) 从治理措施、林种起源方式及林种类型来看,自然保护区的植被碳密度最大,超过40 t/hm²。2005-2010年,人工植苗、直播、飞播和萌生方式植被碳密度增加,退耕还林工程的植被碳密度均呈明显增长(增加3.00 t/hm²),所有林种碳密度都呈不同程度的增长。 (3)植被碳密度空间分布上,大致表现为西部高、中东部低,北部高、南部低。西部区植被碳密度均值超过40 t/hm²,中东部区植被碳密度均值低于25 t/hm²。植被碳密度变化在空间分布上表现为无论是非喀斯特区还是喀斯特区的植被碳密度都有增长趋势,其中有7个县市植被碳密度升级为更高等级。研究表明,随着退耕还林、生态移民等治理措施的实施,区域植被碳密度显著增加,生态环境好转。     

基于RS与GIS方法的海南植被变化分析

遥感和地理信息系统技术的发展为研究植被变化提供了有效手段 .该文以 1987年海南植被类型分布图和1998年的TM遥感资料为信息源 ,综合GIS参与监督分类及目视判读的方法 ,以GIS为工具对海南岛的植被变化进行了分析研究 .结果表明 ,海南岛建省后人类活动对森林生态系统影响加剧 ,人工植被面积明显增加 ,但空间差异大 ;自然植被面积减少 ,边缘线在向中部山区退缩 ,森林生态系统有退化趋势     

植被生物量的研究进展

对植被生物量的研究方法、影响因素进行了综述。结论如下:①传统地上生物量的测定方法是收获法。在区域尺度上,传统的生物量测定方法缺乏可操作性,现代方法具有不可替代的优势。在区域尺度上,现代植被生物量的估算方法主要有观测估算法、遥感反演法和模型模拟法,3种估算方法各有利弊。②地下生物量测定的常用方法是土柱样方法,也可采用分层挖掘法。除此之外,通常还采用埋入土柱法和微根区管法,其中微根区管法是当今最先进的方法。③影响地上和地下生物量的主要因素有生物多样性、撂荒地演替阶段、土壤水分和营养、放牧强度等。如何最大限度利用影响地上和地下生物量的因素达到控制植被生物量的目的,是实际生产中应该考虑的。