塔里木河中游柽柳群落生物量研究（摘要）

[目的]研究塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律,并求出柽柳属地上生物量估算的最佳模型。[方法]利用最常用的取样方法—PCQ方法,在塔里木河中游的5个样带进行取样。在野外调查工作的基础上,利用Evangelista等的模型,建立了适合该地区柽柳属的线性回归模型,并分析了塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律。[结果]所建模型适合该研究区柽柳地上生物量的估算。从地上生物量分布规律可知,地下水是决定该地区柽柳地上生物量分布的关键生态因子。[结论]为柽柳属植物生物量估算研究提供了理论依据。     

塔里木河中游地区柽柳地下生物量研究

以塔里木河中游植物群落中的建群种多枝柽柳为研究对象,研究地下生物量现状、地下生物量空间分布格局及地下与地上生物量的相关性。研究结果表明,柽柳总生物量约为28.06 kg/m2,约19.7%分布在地上部分,为5.53 kg/m2;根系生物量占80.3%,大约为22.53 kg/m2。柽柳群落的地下生物量与土壤深度负相关,即随土层深度的增加而减小。地下生物量的峰值分布于0～40 cm,约为根系总生物量的38.7%。该研究区柽柳地下与地上生物量回归方程:y=-0.249x2+6.624x-1.356,R2=0.674。可见,地上生物量可解释地下生物量变化的67.4%。在涉及不同研究区域或不同空间尺度的研究时,还需要大量的实测生物量数据对方程进行重新拟合。     

塔里木河上游多枝柽柳地上部分生物量模型研究

[目的]研究塔里木河上游河岸多枝柽柳地上部分生物量的最优模型.[方法]以塔里木河上游河岸多枝柽柳为研究对象,选取D、H、DH、D2H、CH等预测变量,采用幂函数方程对多枝柽柳地上部分生物量、叶生物量、枝生物量建立预测模型.[结果]多枝柽柳的叶生物量最优模型为W1 =51.567(CH)0.497,多枝柽柳的枝生物量最优模型为:Wb=29.425(D2H)0.948,多枝柽柳的地上部分生物量最优模型为W=45.423(D2H)0.794.[结论]多枝柽柳叶、枝、地上部分生物量最优模型的决定系数分别为:0.730、0.925和0.885,总相对误差Rs的绝对值均小于5;,平均相对误差绝对值RMa均小于20;,拟合效果较好,可以用来估算多枝柽柳地上部分生物量.     

塔里木河流域荒漠柽柳生物量特征分析

[目的]分析塔里木河流域荒漠柽柳生物量特征.[方法]该研究针对塔里木河流域荒漠柽柳的生物量进行研究,采集不同盖度下的柽柳样本,分析其地下、地下生物量分布特征.[结果](1)柽柳地上生物量随着覆盖度的增加而增加.(2)以标准株柽柳地上生物量为x,地下生物量为y,进行方程拟合得出地上-地下生物量之间的异速方程y =5.517 7x0.8346 (R2 =0.820 8).(3)柽柳灌丛地上生物量与灌丛地径、株高有极强的正相关性,生物量与冠幅在0.05水平上相关性显著.[结论]该研究为监测评估以灌木柽柳为主的生态系统服务功能提供了基础数据.     

中国东北落叶松立木生物量模型的研建

利用从东北地区采集的150株落叶松(Larix spp.)立木生物量数据,对立木地上生物量和地下生物量通用性模型的建立方法进行了研究。结果表明,非线性模型要优于线性模型,仅用胸径作为预估因子的一元模型的预估精度可达95%以上,可用于大尺度森林生物量的估计。建立根茎比模型对地下生物量进行估计是可行的,预估精度接近90%。建立的落叶松地上生物量模型和地下生物量模型可用于东北地区落叶松生物量估计。     

塔里木河中游柽柳灌丛碳储量及其价值评估

基于全株收获法和价值量评估方法,测定新疆塔里木河中游的盐生地、沙地、岩性土地等3种立地条件下柽柳灌丛碳储量及固碳价值,结果表明:(1)沙地柽柳灌丛的碳储量远大于盐生地和岩性土地,3者的碳储量之比为C沙地∶C盐生地∶C岩性土地=9.92∶4.62∶1。(2)沙地、盐生地柽柳灌丛的地上部分碳储量分别是其地下部分碳储量的1.21倍和3.53倍。(3)沙地柽柳灌丛不同器官的固碳量排序为:根枝干,盐生地和岩性土地各器官固碳量排序为:干枝根。(4)塔河流域中游柽柳林固碳价值为39 192.63元/hm2,其中柽柳灌丛固碳价值占80.79%,土壤占19.21%。     

龙竹人工林的含水率分析及地上生物量回归模型构建

以沧源县人工丛生龙竹林为研究对象,在前期对151株龙竹地上部分各器官生物量及各项生态指标测定基础上,分析龙竹地上部分各器官的生物量配比及含水率,构建龙竹地上部分各器官生物量幂函数回归模型。结果表明：随着龙竹龄级的增加,Ⅰ到Ⅲ龄级各器官含水率逐渐下降,单株地上部分平均含水率分别为75.01%、49.35%、47.97%,Ⅰ龄级龙竹杆含水率显著最高于Ⅱ和Ⅲ龄级;Ⅰ到Ⅲ龄级龙竹的单株地上生物量平均值依次为16.50、31.36、37.64 kg/株;随着年龄的增长,枝和叶的生物量占比随之增加,杆生物量占比随之下降;各龄级龙竹胸径与杆生物量、枝生物量、叶生物量、地上总生物量有着良好的相关性且达到极显著水平,以胸径为自变量建立的各龄级地上生物量模型决定系数均在0.9以上,其中,Ⅱ和Ⅲ龄级枝和叶生物量模型决定系数相较偏低,均为0.7～0.8,但模型显著性均小于0.01。     

基于Rapideye影像的林木地上生物量估测

以石台县为研究地,结合Rapideye高分遥感影像和不同森林类型样地林木地上生物量调查数据,采用Pearson双变量相关分析方法筛选模型变量,分别用多元线性回归和随机森林算法建立不同森林类型的遥感地上生物量估测模型,并进行模型估测精度对比分析。结果表明,叶绿素红边模型(CRM)与叶绿素绿波模型(CGM)2个指数与针叶林、阔叶林生物量在0.01水平上的相关性极显著,且在其多元线性回归模型和随机森林模型中两者均被挑选为建模变量。另外,与生物量相关性较强的纹理特征主要集中的红光波段和红边波段,且仅MEAN、VAR、SM3个滤波对生物量估测贡献较大,可作为建模变量。阔叶林、针叶林和针阔混交林3种森林类型的地上生物量模型估测精度均表现为随机森林模型优于多元线性回归模型。随机森林模型生物估测绝对均方误差在12.8760~36.5363之间,相对均方误差在20.20%~45.95%之间;多元线性回归生物量估测绝对均方误差在22.0425~46.4494之间,相对均方误差在34.58%~58.42%之间。     

典型草地地上生物量遥感反演模型的建立

利用新疆阿勒泰地区富蕴县2011年9月野外典型草地地上生物量采样数据和同期接收的环境减灾卫星(HJ1A-CCD1)的遥感图像数据,分析了归一化植被指数(NDV)I、比值植被指数(RV)I与实测草地地上生物量的一元线性和非线性回归模型,并对不同回归模型进行分析比较。研究表明:植被指数NDVI与实测草地地上生物量之间存在较好的相关性;所建遥感植被指数与草地地上生物量的回归模型中,指数回归模型(y=3.716e26.758x,R2=0.815)最适合于监测草地地上生物量的遥感反演模型,并分析了该区域地上生物量的空间差异性。     

基于QuickBird数据的塔里木河下游荒漠林地上生物量估测

[目的]森林生物量是衡量森林生态系统结构和功能的量化指标,基于高分辨遥感数据,研究塔里木河下游荒漠林地上生物量及其空间分布特征,为定量评定研究区生态恢复、进行不同尺度遥感监测提供依据.[方法]以塔里木河下游喀尔达依断面为研究区,基于QuickBird数据,采用人机交互方法对不同地下水埋深条件下胡杨、柽柳树冠进行解译,根据解译结果采用已建立的树冠、树干与生物量估测模型,计算以胡杨、柽柳为主的荒漠林地上生物量,并分析其与地下水埋深的关系.[结果]研究区距离河0～300、300～600、600～900、900～1 200以及1 200 ～1 500 m,荒漠林地上生物量分别为11.31、2.7、2.09、1.58和1.17 t/hm2;距离河300～600 m荒漠林单位面积生物量变化最大,比距离河300 m内下降了76;.[结论]研究区林分密度及地上生物量均明显受制于地下水埋深.自2000年至2004年历经5 a的输水后,地下水埋深对荒漠植被地上生物量的影响主要集中在距离河道300m内.     

塔河中游柽柳灌丛土壤酶活性及微生物数量变化的研究

在塔河中游柽柳（Tamarix spp．）灌丛,选择典型样株按水平方向和垂直方向分别取土样,测定了6种土壤酶活性及细菌、真菌、放线菌数量。结果表明：柽柳灌丛从水平方向取样时,6种酶活性和微生物数量表现为：根部〉灌幅下〉灌幅边缘,且酶活性与微生物数量呈明显的相关性。柽柳灌丛从垂直方向取样时,随着土壤层深度的增加,6种酶活性和微生物数量总体呈现下降趋势,但在40-60cm深度出现了一个先增加后下降的过程。     

塔河流域不同生境条件下柽柳种群结构异质性特征

为明确荒漠生态系统优势灌木柽柳的种群结构及其形成机理,在塔河流域的沙地、盐生地、岩性土地等3种立地条件下开展柽柳种群调查,结果表明:3种立地条件下,优势柽柳灌丛中伴生有旱生灌木和草本植物,共计8科9属9种;3种立地条件下不同径级的柽柳种群个体数量随着径级的增大呈先增加后降低的变化趋势,且沙地环境条件下柽柳种群径级结构较盐生地和岩性土地的相对完整,但均以Ⅱ、III级个体的数量较多;随着高度级的增加,沙地柽柳种群不同树高级的个体数量变化趋势与其径级的变化一致,盐生地的呈下降趋势,岩性土地的呈上升趋势;沙地条件下,随着林地盖度的增加,柽柳种群中小径级个体数量明显增加,说明林地郁闭度的增加为柽柳个体的存活及生长提供了良好的生境条件;沙地的柽柳种群结构受土壤氮、镁、有机质质量分数和土壤含水量等多重因素的影响,而盐生地的主要受土壤有机质质量分数和土壤含水量的影响,岩性土地主要受土壤氮质量分数、有机质质量分数和土壤含水量等影响。     

塔里木河中游塔里木马鹿对生境选择的初步分析

开展塔里木马鹿生境选择的研究,对分析塔里木马鹿生境丧失的原因和该物种的保护具有重要的意义.2006年7月和12月在塔里木河中游塔里木胡杨林自然保护区对塔里木马鹿夏季和冬季生境的选择进行了研究.选择5类生态因子,并设置180个10×10(m)样方.选择指数的结果表明,塔里木马鹿喜欢胡杨和芦苇、植物覆盖度较大、水源距离较近和认为干扰距离＞1 000 m的环境.其中夏季多选择芦苇灌丛和胡杨林,冬季选择胡杨林,芦苇和柽柳灌丛.对生境特征的主成分分析显示,前3个主成分的累计贡献率夏季达到61.683;,冬季达到60.039;,可以反映塔里木马鹿的生境特征,同时表明,影响塔里木马鹿生境选择的主要因素依次为人为干扰、植被类型和距水源距离.     

渭河中段河漫滩草本植物群落物种多样性研究

以渭河中段河漫滩草本植物群落为研究对象,采用群落生态学的调查方法,探讨多样性变化格局,为渭河景观恢复重建和生物多样性保护提供科学依据。结果表明:1）研究区共有草本植物168种,隶属于119属43科,优势科有菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）、莎草科（Cyperaceae）、蓼科（Polygonaceae）。2）各样地优势种和伴生种有差异,多为禾本科和菊科植物。3）Shannon-Wiener多样性指数（H）在1.62～2.32之间,Simpson多样性指数（DS）在0.85～0.96之间。Pielou均匀度指数（JP）在0.61～0.85之间。α多样性变化格局与丰富度指数变化格局比较一致。4）相异性系数和Cody指数变化格局比较一致。渭河中段河漫滩草本植物多样性指数偏低,受人为干扰因素影响较大。     

黄土丘陵沟壑区不同立地条件草本群落物种多样性与生物量研究

以黄土丘陵沟壑区张家河、麻地沟流域草本群落为研究对象,分析物种多样性、地上生物量、枯落物量随立地条件的变化趋势及三者间的相互关系。结果表明,物种数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>峁顶>阳梁峁坡>阳沟坡,Margalef指数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶,物种数和Margalef指数在不同立地条件下有极显著或显著差异;Shannon-Wiener指数与Pielou指数在阳坡由坡下到坡上呈减少趋势,在阴坡由坡下到坡上呈增加趋势,但差异不显著;地上生物量表现为阳沟坡>阴沟坡>阳梁峁坡>阴梁峁坡>峁顶,不同立地条件的差异不显著;枯落物量表现为阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶>阴梁峁坡>阴沟坡,阳沟坡分别与阴梁峁坡、阴沟坡差异显著;由于多种因素的综合作用,物种多样性指数、地上生物量、枯落物量相互之间的相关性并未达到显著水平。     

塔里木河下游多枝柽柳茎直径生长对水环境时空变化的响应

通过对塔里木河下游输水河畔10个采样区多枝柽柳茎杆年轮宽度测量与统计分析,结果表明,2000年应急输水前,塔里木河下游各采样区多枝柽柳茎直径连年生长量逐年变小并趋于接近,各采样区水环境状况趋于一致,并有逐年恶化的趋势;应急输水之后不同采样区受水强度不同,多枝柽柳茎直径连年生长量出现不同程度的增大;应急输水对多枝柽柳茎直径生长生态作用效果的显著性由输水前其所受干旱胁迫程度和受水量共同决定。     

塔里木河下游柽柳防风固沙功能野外观测研究

采用梯度风自动采集系统对柽柳灌丛附近风速进行观测,并对英苏附近23株柽柳及沙包形态指标进行测量和统计分析,结果表明:柽柳灌丛可以降低迎风侧及背风侧风速,使沙粒在植被底部沉积,积沙体积与柽柳各形态指标相关性大小顺序为:冠幅>叶干重>地上生物量>株高>基径>枝数.柽柳灌丛对植株高度以上风速的影响较小,低于植株高度(0.5,1.0 m和1.5 m)处风速在迎风面1H( H:植株平均高度 )处开始迅速降低,在背风面1H降到最低,之后慢慢恢复到旷野对照点水平.对不同覆盖度柽柳近地表不同高度处风速的观测结果表明:相同高度处风速随植被覆盖度增加而减小,植被覆盖度越大,风速廓线的斜率越小,对风速的削弱效果越好.