滇西北亚高山典型退化次生林水源涵养能力分析

为了摸清云、冷杉采伐后森林植被水源涵养能力变化规律,以滇西北亚高山原始冷杉林作为参照,利用浸水法、环刀法对该区域20世纪70年代、80年代、90年代采伐云、冷杉后自然生长的林分进行了水源涵养能力分析。结果表明:不同林分的不同植被层最大持水量具有一定差异,林冠层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为退化桦木林、稀疏云+冷杉林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛;灌木层最大持水量以退化高山栎灌丛最大,其余依次为退化杜鹃灌丛、退化大果红杉林、稀疏云+冷杉林、退化桦木林、原始冷杉林;草本层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为退化桦木林、稀疏云+冷杉林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛、退化高山栎灌丛;枯落物最大持水量差异很大,以原始冷杉林为最大,其余依次为退化桦木林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛、稀疏云+冷杉林;植被层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为稀疏云+冷杉林、退化桦木林、退化杜鹃灌丛、退化大果红杉林、退化高山栎灌丛。说明植被越好、干扰越少的林分,植被的持水量越大,缺乔木树种的林分,植被持水量较小。从对滇西北亚高山云、冷杉不同采伐年代的水源涵养分析来看,采伐干扰越少的林分最大持水能力越强,采伐年代越久的林分,植被最大持水能力也越大。     

云冷杉林土壤酶活性与土壤养分的研究

对不同生长状况云冷杉林土壤酶活性在不同土层进行比较,并对土壤酶与土壤养分及与林下植物的关系进行分析。结果表明：不同土层的土壤酶活性对云冷杉林死亡程度响应不同,0-15 cm土壤酶活性变化最为显著,随土层深度的增加,酶活性减小,且对云冷杉的死亡响应程度减弱;5种土壤酶活性对云冷杉死亡程度响应表现不一,脲酶和过氧化氢酶活性随死亡程度的加大对云冷杉死亡率响应较最大,而转化酶、磷酸酶及多酚氧化酶活性随云冷杉死亡程度的增加下降较小;土壤有机质的含量对云冷杉林死亡程度的响应较大,对照样地有机质含量与重度及极重度死亡样地间呈极显著相关关系（P〈0.01）,5种酶活性均与有机质、速效K含量极显著正相关（P〈0.01）;云冷杉林死亡率增加,其林下植物多样性指数亦呈增加趋势,随着云冷杉林死亡程度的增加林下灌木层多样性增加,而林下草本层的多样性先增加后减少;林下植物Shannon-Wiener指数和Pielou指数与土壤多酚氧化酶活性的相关性最强,其次是过氧化氢酶。     

小兴安岭云冷杉红松林和白桦林对雪水文过程的影响

为了阐明天然森林植被对雪水文过程的影响,于2014年秋季至2015年春季在积雪期和融雪期采用积雪层特性调查法分别对小兴安岭典型天然林下积雪层的雪深、雪密度和雪水量进行了测定。结果表明:云冷杉红松林和林外草地间的雪深和雪水量差异显著,而云冷杉红松林的雪水量异质性程度要高于白桦林和林外草地;与林外草地相比,云冷杉红松林和白桦林的最大雪积累量分别减少了26.08%和5.43%。云冷杉红松林和白桦林及林外草地的积雪层密度无显著差异。云冷杉红松林和白桦林的融雪速率分别为1.52,2.05mm/d,均小于林外草地,但差异性并不显著。云冷杉红松林和白桦林分别截留降雪量达24.02(占总降雪量的27.27%),5.43mm(占总降雪量的6.16%),且云冷杉红松林截留降雪量明显高于白桦林,这表明云冷杉红松林对于积雪和截雪过程的影响更为显著。     

念青唐古拉山东段八盖乡地区近40年冰川与气候变化研究

基于1970年航空像片和1999年、2011年ETM⁺数据,利用决策树分类和目视解译方法提取念青唐古拉山东段八盖乡地区关星冰川、麻果龙冰川、若果冰川、江普冰川和那龙冰川的冰川边界,研究了上述5条冰川近40 a进退变化及其与气候变化的关系。结果表明:1970—2011年间,研究区5条冰川整体呈萎缩态势,冰川总面积减小了216.52 km²,其中1970—1999年各条冰川退缩速率（面积和末端）均大于1999—2011年,冰川退缩具有减缓的趋势,分析研究区附近气象资料可知,降水增加是冰川减缓退缩的主要原因。近40 a来研究区5条冰川面积退缩速率和冰川末端海拔呈反相关关系,冰川面积退缩速率随冰川末端海拔升高而降低,江普冰川的末端海拔最低,为3 179 m,其退缩速率最大为 1.75 km²/a,关星冰川末端海拔最高,为4 276 m,其退缩速率最小为0.38 km²/a。依据丁青站温度和降水数据,对研究区未来十几年冰川变化情况作初步预测,认为研究区冰川将处于加速退缩状态。     

丰林自然保护区3种典型森林类型对降雪、积融雪过程的影响

选择小兴安岭丰林自然保护区内的云冷杉红松林、云冷杉林和白桦林3种典型林分类型为研究对象,选取不同林分类型的典型地段设置样地,通过量雪槽、量雪桥、量雪器测定林内外降雪和积雪的深度、密度及雪水当量,进行了林分内外降雪、积雪和融雪过程的对比研究。结果表明,受叶面积指数的影响,云冷杉林的截雪量最大,积雪保存率最高;云冷杉红松林的截雪量和保存率次之,白桦林最小;林外草地最大积雪厚度最高,其次为白桦林,再次为云冷杉林及云冷杉红松林;林内外积雪融化时间均在2月初,3月中旬积雪消融速率加快,其中常绿的云冷杉林和云冷杉红松林融雪持续时间可达60d,较林外草地和落叶白桦林多延长5~20d;另外,林内的降雪和积雪密度大多均小于林外(平均为0.113g/cm3),差异不显著(P0.05)。总之,林分内外及不同林分类型之间的雪水文过程具有明显差异,森林对降雪具有明显的截留作用,并可延长积融雪过程,特别是常绿针叶林,其原因除受叶面积指数或郁闭度的影响外,可能与冠层结构、气候变化、地形因素和积雪性质等有关。     

新疆植被动态格局及其对气候的时滞效应

为明确新疆不同植被类型对水热变化响应的滞后时间，对新疆植被活动及其与气候变化的响应进行分析，研究基于1982—2015年的新疆GIMMS NDVI（normalized difference vegetation index）数据集、CRU降水与气温数据集，采用Sen + Mann-Kendall趋势分析、时滞偏相关分析、GIS空间分析和数理统计等方法，给出了34 a新疆植被格局动态变化特征，以及植被NDVI与气候响应的关系，探讨不同植被类型对气候响应的时滞效应。结果表明：1）新疆地区植被分布呈现北疆高于南疆、西部高于东部的空间格局，34 a来，研究区植被整体上呈现“变绿”趋势，在环塔里木盆地绿洲和天山山脉北段NDVI显著增加，伊犁地区呈现退化趋势；2）在月尺度时间分辨率下，新疆有72%植被区域对降水的响应存在滞后性，平均滞后时间为1.1个月，有70%的植被区域对气温的响应存在滞后性，平均滞后时长1.4个月，植被与气候要素时滞偏相关系数越高的区域，响应速度越快，总体上看，新疆地区植被对降水更为敏感；3）不同类型植被与降水和气温的响应程度不同，在新疆地区降水是草甸、灌丛和针叶林的主要促进因子，气温对阔叶林的影响最强，不同植被与降水的时滞偏相关系数均高于气温，不同植被对气温的响应时间均长于降水。总体上看，新疆地区植被与降水的相关性更高，植被对降水的响应比气温更迅速。     

1988-2013年布加岗日地区冰川变化及其对气候变化的响应

基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像,采用比值阈值和目视解译相结合的方法提取分析了唐古拉山东段布加岗日地区近25 a来冰川现状及其变化,对比研究了四个时段的冰川变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:1988—2013年研究区冰川退缩比较严重,面积退缩34.25 km²,占1988年冰川面积的18.67%,且不同时段冰川退缩速率不同,1988—1994—1999—2006—2013年冰川退缩表现为:慢—最快—中等—快的特点,冰储量预测减少15.38%。夏季气温升高很可能是造成冰川加速退缩的主因,冰川变化对气候变化的响应更好地体现在长时段的气候变化上,而短时段气候变化对冰川总体变化趋势有一定的作用,这是造成各个时段冰川变化差异性的原因。研究区北坡冰川退缩明显快于南坡,这种变化的差异性一方面可能是由研究区季风气候特征和水汽来源对不同朝向冰川的影响造成的,另一方面也受冰川发育规模、分布海拔的影响。     

基于遥感植被指数的青海高原植被覆盖对气候变化的响应关系分析

植被覆盖度是影响水土流失的重要环境因子，青海高原地区植被覆盖在人类活动、气候变化、生态环境保护工程建设等因素的影响下发生了显著的变化。为明确高原地区植被覆盖变化的气候驱动机制，利用1982—2015年青海高原地区的气温、降水量、风速、日照等气候因子和遥感植被指数数据，分析了研究区内植被覆盖对气候变化的响应关系。结果表明，研究区植被覆盖变化与平均气温和平均风速在0.01置信水平下显著相关，且与平均气温是正相关关系，与平均风速为负相关关系；气温升高、风速降低、降雨量增加是青海高原地区植被覆盖改善的主要气候驱动因素。     

顾及时滞效应的西南地区植被NPP变化归因分析

随着社会经济的不断发展,近年来西南地区部分区域生态环境日益脆弱。研究气候变化和人类活动影响下植被净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）时空演变特征,可为监测区域植被生长状况及其对驱动因素的响应机制提供理论依据。该研究以2000－2020年MOIDS NPP数据为基础,结合气象、人口密度、夜间灯光和土地利用类型等数据,使用Theil-Sen Median趋势分析、多重共线性检验、多元回归分析、残差分析和偏相关分析等研究方法,分析2000－2020年西南地区及各地貌单元植被NPP时空变化特征及对气候变化和人类活动的响应特征。结果表明：1）2000－2020年,除青藏高原植被NPP、气候影响下的植被NPP预测值（Predicted Net Primary Productivity,NPPPre,）和人类活动影响下的植被NPP残差值（Residual Net Primary Productivity,NPPRes）呈微弱波动下降外,其余地貌单元植被NPP、NPPPre和NPPRes均呈较明显的波动上升趋势,其中,四川盆地植被NPP、NPPPre和NPPRes波动上升趋势尤为显著,上升斜率分别为7.14、3.72和3.44 g/(m2·a)。2）研究时段内西南地区气候变化对植被NPP上升的影响整体强于人类活动。气候变化影响下,西南地区约45.18%的区域植被NPP呈显著和极显著上升趋势,而人类活动影响下,该占比仅为18.55%。地貌单元上,气候变化和人类活动影响下,四川盆地植被NPP呈极显著上升和显著上升的比例最高,分别为69.42%和50.75%。3）西南地区整体及各地貌单元植被NPP变化主要受温度类因子的主导,相对湿度和大气压强对西南地区植被生长整体具有抑制作用。4）耕地转化为城镇用地是植被NPP下降的重要原因,而非耕地转化为耕地和非林地转化为林地是植被NPP上升的重要原因。整体上,西南地区植被NPP与人口密度和夜间灯光呈不显著相关关系。地貌单元上,四川盆地植被NPP与人口密度和夜间灯光的相关性最高,即四川盆地植被生长受人为活动的影响强于其他地貌单元。研究结果可为区域植被生长监测、生态环境质量评价和林业生态工程效益评估提供理论依据。     

岗日嘎布地区冰川变化特征研究

以Landsat影像为数据源,通过遥感图像计算机辅助分类和目视解译方法,提取中国西部对气候变化最为敏感的西藏东南部海洋型冰川区（岗日嘎布地区）2005年,2013年冰川边界,分析了冰川变化特征及冰川变化与气候变化的响应关系。结果表明:2005—2013年冰川面积减少72.28 km²,占2005年冰川面积的15.75%;冰川分布的下限海拔高度升高61 m。结合气象资料分析认为,降水量是冰川发育规模的主要影响因素,而温度是冰川发育数量的主要影响因素,升温是研究区近年来冰川加速退缩的主要原因。由此预测未来冰川消融速率会进一步加快。     

基于NDVI的喀斯特地区植被对气候变化的响应研究——以贵州省六盘水市为例

利用1999—2010年SPOT-VGT NDVI数据,采用基于像元的相关分析方法,分析了贵州省典型喀斯特区域植被对气候变化的响应。结果表明,1999—2010年研究区气候变化呈冷干趋势,植被NDVI呈恢复趋势;从区域尺度分析,研究区植被NDVI与气候要素间呈不显著相关关系;从像元尺度分析,植被NDVI与年均气温和降水量均具有较强的负相关性,且年均气温的影响力大于年降水量;由于植被NDVI与气候要素存在负相关,所以气候冷干的变化趋势有利于区域整体植被NDVI的恢复;植被NDVI与气候要素的相关性在空间上存在较强的地域性,进一步证明了植被NDVI对气候变化的响应受到地形的强烈影响。     

南极半岛海洋气候区的土壤 V．气候变化响应

气候变化导致南极海洋气候区冰川消退、多年积雪融化，为新的土壤形成与分布提供了潜在的母质基础与发展空间；地表和土壤内部水分活动在时间和空间上的加强促进了以自由水为基础的土壤过程和冰缘地貌过程；由气候变化引发的低等植物生境、群落结构变化、初级生产力与生物量的提高、海洋脊椎动物迁徙和栖息地的变迁，影响了本区土壤有机质积累过程以及土壤有机质结构与性状。已有的证据表明，气候变化正对南极海洋气候区土壤发生、发育及演变产生重要影响。     

2000-2018年广西植被时空变化及其对地形、气候和土地利用的响应

广西是典型的喀斯特地区,其生态系统非常脆弱。为评估广西植被时空变化特征及其影响因素,该研究基于2000－2018年MODIS数据,利用最大值合成和趋势分析等方法,分析广西植被NDVI时空变化特征;基于相关分析等方法,结合地形因子、气候因子和土地利用数据,探讨了植被NDVI对地形、气候变化和土地利用的响应。结果表明：1）2000－2018年广西植被NDVI呈增加趋势,但空间差异显著,表现为北高南低,边缘高中间低。2）随着高程的增加植被NDVI呈现先增加再减少的趋势;随着坡度的增加植被NDVI呈先增加至稳定再减小的趋势;除无坡向以外,坡向的不同对植被NDVI影响不大。3）广西2000－2018年气温和降水对植被NDVI为正影响,复相关系数达到0.32。在不同土地利用类型上,植被NDVI对气候的响应是不同的。研究结果揭示了广西植被时空变化特征及其对地形、气候和土地利用的响应,能够为广西可持续发展和生态环境建设提供决策支持。     

2001-2018年贵州省NDVI时空演变及其对气候变化和人类活动的响应

[目的]研究贵州省植被覆盖对气候变化和人类活动的响应程度,为区域生态环境建设提供理论依据。[方法]选取2001-2018年MODIS13 A1影像,结合气象数据,利用线性趋势分析、偏相关分析和残差分析等方法,分析了贵州省18年间NDVI的时空变化特征,探究了NDVI对气候变化的响应规律以及人类活动对NDVI的影响。[结果]①2001-2018年贵州省NDVI呈现显著上升趋势,增长速率为0.0053/a,空间上极显著增加和显著增加区域面积分别占研究区域的52.80%和16.80%。②2001-2018年贵州省气候向暖湿方向发展,NDVI与气温和降水呈正相关关系,且NDVI对气温的敏感性高于降水。③月尺度上NDVI对气温的响应不存在滞后性,对降水响应存在一个月滞后性;NDVI与气候月尺度相关性高于年尺度。④人类活动对贵州省植被覆盖作用日益增强,对NDVI贡献度为72.30%。[结论]人类活动对NDVI的影响大于气候变化,贵州省植被变化是气候变化和人类活动共同作用的结果。     

贡嘎山不同年龄结构峨眉冷杉林粗木质残体的贮存量及其特征

 粗木质残体（CWD）是森林生态系统中的重要组成部分,具有十分重要和独特的生态功能。通过对长江上游亚高山暗针叶林CWD贮存量与特征的调查,初步探讨了贡嘎山不同年龄结构峨眉冷杉林CWD的形成与来源,提出了按其组分和分解等级对CWD进行分类的方法。结果表明,贡嘎山峨眉冷杉过熟林、成熟林、中龄林,以及冬瓜杨与峨眉冷杉混交林内CWD贮存量分别为91.75、71.72、50.45和29.03t/hm2。     

元阳梯田全福庄流域水源涵养林的植物多样性分析

元阳梯田已有1 200多年的历史,水源涵养林的存在对于梯田的延续具有重要的价值。为得到元阳梯田水源涵养林的植物多样性分布特征,对元阳梯田全福庄流域4种主要植被类型水源涵养林下的植物物种数量特征、物种丰富度、多样性、均匀度等多样性规律进行了标准样地调查。结果表明,研究区共有植物155种,隶属66科,其中,山茶科、禾本科、蓼科植物占有绝对优势,不同植被类型森林群落的优势种不同;物种丰富度大小为:次生常绿阔叶林>杂木林>次生落叶阔叶林>人工水冬瓜林;物种多样性特征表现为,乔木层:次生常绿阔叶林>次生落叶阔叶林>杂木林>人工水冬瓜林;灌木层:次生常绿阔叶林>杂木林>次生落叶阔叶林,人工水冬瓜林无灌木层分布;草本层:次生落叶阔叶林>人工水冬瓜林>次生常绿阔叶林>杂木林。植被分布的物种丰富度和均匀度对物种多样性存在交叉影响。     

轿子山国家级自然保护区气候变化特征及对NDVI的影响

轿子山国家级自然保护区保存有最完整的滇中高原植被与生境，是气候敏感性热点地区之一。采用一元线性回归、Pettitt突变检验、Spearman相关系数等方法识别1961—2019年气候要素和极端气候指数变化特征，1999—2016年归一化植被指数（NDVI）时空变化趋势特征及对极端气候指数的响应，旨在辨识轿子山植被变化特征及对极端气候变化的动态响应，以期为保护区的气候风险评估提供参考依据。结果表明：（1）全球变暖下，1961—2019年气候要素（平均气温、日照时间、风速、雾日）变化趋势显著，垂直温度带组合动态变化，2017—2019年基带由南亚热带转为北热带；（2）整体来看，1961—2019年极端气温指数变化率和突变点较极端降水指数显著；（3）1999—2016年NDVI增速随海拔升高降低，以海拔2 736，3 236 m为界，NDVI增长速率的变化率表现为"高—低—高"；（4） NDVI_mean、NDVI_max、NDVI_min对极端气温指数的相关性总体上强于极端降水指数，对暖指数、降水强度指数、极端降水日指数响应最为敏感；（5）如果（极端）气候变化超过植被耐受阈值，则可能抑制植被生长。鉴于未来气候变化的不确定性，有必要进一步识别极端气候变化对保护区NDVI的影响，加强保护区极端气候风险预警、监测和管控。     

气候变化下珠穆朗玛峰自然保护区南北坡植被变化差异

在全球气候变化背景下,为探究珠穆朗玛峰自然保护区南北坡植被变化差异,采用样方调查数据,MODIS/NDVI数据和气候数据,基于TS趋势分析和偏相关分析研究了珠峰保护区2000—2018年南北坡植被变化及其对气候变化的响应,并预测了其未来植被变化。结果表明：(1)总体上,保护区植被NDVI在2000—2009年呈下降趋势,2009—2018年呈上升趋势,且年内NDVI与温度相关性强于降水。(2)南坡地区NDVI值大于0.6且变化稳定,主要分布着喜马拉雅冷杉(Abies spectabilis)等高大乔木;北坡地区NDVI值小于0.4且易波动,主要分布着苔草(Artemisia younghusbandii)等灌草丛。(3)南坡地区NDVI在整个2000—2018年均呈轻微上升趋势;北坡地区NDVI在2000—2009年下降,在2009—2018年上升,且Hurst指数预测未来NDVI变化不稳定,大部分区域可能会出现下降趋势。(4)南坡地区NDVI与气候因子相关性弱,北坡地区NDVI与温度呈负相关,与降水呈正相关;北坡定日和定结县居民地附近区域植被对人类活动较为敏感。研究为当地可持续发展和...     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅴ.气候变化响应

气候变化导致南极海洋气候区冰川消退、多年积雪融化,为新的土壤形成与分布提供了潜在的母质基础与发展空间;地表和土壤内部水分活动在时间和空间上的加强促进了以自由水为基础的土壤过程和冰缘地貌过程;由气候变化引发的低等植物生境、群落结构变化、初级生产力与生物量的提高、海洋脊椎动物迁徙和栖息地的变迁,影响了本区土壤有机质积累过程以及土壤有机质结构与性状。已有的证据表明,气候变化正对南极海洋气候区土壤发生、发育及演变产生重要影响。     

内蒙古典型草原区NDVI对气候变化的响应

气候变化对生态脆弱区的植被影响很大,草原植被极易受气候变化的影响。为了解草原区对气候变化的响应,保护该区植被健康生长,运用多个气候要素(温度、风速、降水)和SPEI指数进行突变分析和趋势分析,利用MODIS NDVI数据和温度、风速、降水及SPEI指数进行相关性研究,通过BP网络模型对NDVI产生响应的气象要素进行了预测。结果表明:19世纪后的典型草原区温度随年份变化有显著增加趋势,风速和SPEI指数有显著减小的趋势,20世纪后的降水有减小的趋势。降水、SPEI与NDVI相关性较高,说明降水量是影响典型草原植被生长的主要气候要素,干旱缺水对植物生长有着重要的影响,由于温度对干旱程度有影响,因此温度也影响着该区植物的生长。BP网络模型模拟2019—2038年温度和降水量与以往年份相比,波动不大且没有发生过大的趋势改变。