农牧交错带小流域防护林水源涵养功能研究

文中以内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域内防护林为研究对象,重点研究该流域内不同防护林涵养水源功能的现状,旨在评价不同植被类型水源涵养功能的差异,同时探寻低功能涵养水源型防护林更新改造途径。研究结果表明:不同防护林的土壤理化性质以及涵养水源功能差异明显,华北落叶松白榆混交、杨树柠条混交枯落物的现存量为3.4695~4.8536 t/hm2,最大持水量为64.225~66.125mm;华北落叶松白榆混交的植被类型具有良好的涵养水源能力,为164.563 t/hm2;灌木纯林和灌木混交林在实际调查中表现较差,在今后的森林经营中应考虑营造针阔混交林。     

内蒙古锡林河流域草地生态系统水源涵养功能空间格局

在全面调查内蒙古锡林河流域植被分布格局的基础上,采用国际上广泛使用的InVEST模型对锡林河流域草地生态系统水源涵养功能的空间特征进行研究.结果表明:全流域多年平均水源涵养总量为3.98×107 m3·a-1,单位面积水源涵养量为40.68 m3·hm-2;流域水源涵养功能从上游至下游呈递减趋势;在各草地植被类型中,草甸草原的水源涵养功能最强,沙地植被和农田次之,草甸等其他类型最差;流域草地生态系统的水源涵养功能差异明显,其中,典型草原的水源涵养功能是草甸草原的50％.在典型草原内部,克氏针茅草原的水源涵养功能分别是羊草草原和大针茅草原的44.69％和56.06％.因此,在提高典型草原水源涵养功能的同时,应提高克氏针茅草原的水源涵养能力,这也是今后锡林河流域水土防治的重点.     

赛罕乌拉国家级自然保护区不同植被类型水源涵养服务特征

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：① 不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平均容重白桦林的最小,农田的最大;土壤最大持水量白桦林最高,线叶菊草原最低;土壤非毛管持水量白桦林最高,农田最低。② 阴坡植被凋落物水源涵养能力高于阳坡植被,其中华北落叶松林凋落物水源涵养能力最强。③ 不同植被类型土壤、凋落物水源涵养服务不同。白桦林水源涵养量最高,显著高于线叶菊草原和农田,而与蒙古栎林、华北落叶松林、虎榛子灌丛及山杏灌丛的差异不显著。     

水源地不同林分水源涵养功能评价

通过野外调查采样和实验室分析,运用基于熵值的水源涵养能力相对优异性量化评价模型对松华坝水源地落叶阔叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针叶林和落叶阔叶针叶混交林五种森林植被水源涵养能力进行量化分析.结果表明:不同林分枯落物层水源涵养能力得分为常绿阔叶林(0.3175)＞常绿落叶阔叶混交林(0.2883)＞落叶阔叶林(0.0904)＞落叶阔叶针叶混交林(0.0288)＞针叶林(0.0039);不同林分土壤层水源涵养能力得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.6067)＞落叶阔叶林(0.3634)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2102)＞常绿阔叶林(0.0762)＞针叶林(0.0345);不同林分水源涵养功能总得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.8950)＞落叶阔叶林(0.4538)＞常绿阔叶林(0.3937)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2390)＞针叶林(0.0384),表明多种植阔叶林树种或阔叶针叶混交林更有利于增强水源地水源涵养功能.     

太行山石质砂岩区封育植被景观及其功能分析

通过在太行山典型石质砂岩区 -北京九龙山林场的植被调查和传统与典型取样技术 ,综合阐述了九龙山地区景观特点。在把该区封育植被划分为 4大类型 2 2个群丛的景观元素基础上 ,分析了封育植被景观的结构、类型与物种多样性及地形对格局的影响 ;并通过测定土壤贮水量和径流量两个指标 ,分析了九龙山地区现有封育植被景观格局下的水源涵养和保持水土两大功能。通过该项研究进一步深刻认识了景观的结构与功能的反馈作用关系。这为太行山石质山区水土保持林景观规划和管理提供依据     

秦岭太白山植被的生态服务价值测评

生态系统服务功能的定量评价是当前生态学与生态经济学研究的热点课题。根据太白山植被类型及覆盖度的分布,利用生态经济学方法,定量测定各类植被的生态服务价值。结果表明:太白山区植被生态系统服务功能的总价值为12.52×108元/a,单位面积的生态服务价值平均为22041.09元/hm2.a。其中有机质生产价值为1.63×108元/a,涵养水源价值量为2.35×108元/a,植被保持土壤的经济价值为0.63×108元/a,固定CO2价值为2.99×108元/a,释放O2价值为3.18×108元/a,净化空气价值为1.74×108元/a。其中植被的固碳释氧价值最高,占总价值的49.3%,其次是涵养水源的价值,占18.8%。     

科尔沁沙地南缘典型林分枯落物层与土壤层水源涵养能力研究

研究科尔沁沙地南缘人工林枯落物层与土壤层对该地区水文效应的影响，为该地区之后人工林的经营与恢复提供理论依据。以不同配置模式的人工林为研究对象，利用熵权法对不同配置模式的人工林水源涵养能力进行评估。对于不同配置模式中的枯落物持水量与浸水时间、枯落物吸水速率与浸水时间以及土壤入渗时间与入渗速率进行拟合，均呈现出显著的函数关系；针阔混交林模式在枯落物有效拦蓄量、土壤最大持水量、土壤有效持水量和毛管持水量中均为最大，灌木纯林最小，其它的配置模式在枯落物层和土壤层的水文过程中表现有所差异；运用相关性分析和主成分分析对林地涵养水源指标进行分析和因子筛选，最终筛选出9个指标对6种不同的配置模式进行枯落物层和土壤层水文效应进行综合评价，表明水源涵养能力最强的针阔混交林模式，并且不同配置模式中混交林在枯落物层与土壤层的整体表现都优于纯林。     

2005-2015年石羊河流域生态系统服务时空分异

生态系统服务研究是目前生态学领域的热点和前沿。以石羊河流域为研究区,借助GIS技术和方法,对流域2005、2010年和2015年的水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存、生物多样性、食品供给6项服务进行定量评估,并对不同地类的服务变化规律及生态系统功能分区进行探索与研究。结果表明：① 各服务类型在空间上表现出差异性规律：水源涵养、生物多样性、碳储存在空间上呈现西南高东北低,高值沿河流及周围带状分布的空间格局;水质净化高值区分布较为零碎;武威、永昌和民勤盆地等地为食品供给服务的高值区。② 在不同土地利用类型中,草地和耕地是承担生态系统供给服务的关键角色。③ 研究区划分为3项生态功能区,即祁连山生态保育区、流域绿洲生态功能区、荒漠生态功能区。通过对石羊河流域生态系统服务时空分异特征进行深入分析,以期为相关研究提供数据和方法支持,并为相关流域生态保护与建设目标提供科学参考。     

渭河流域生态功能区划

本文以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区;② 农业种植区;③ 牧业发展区;④ 水源涵养区;⑤ 防风固沙区;⑥ 植被保护区;⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

渭河流域生态功能区划

以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明:渭河流域可被划分为7个生态功能区:①防旱抗旱区;②农业种植区;③牧业发展区;④水源涵养区;⑤防风固沙区;⑥植被保护区;⑦土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

大青山不同植被土壤物理特征及有效水的研究

在2007年,本文采用环刀法和烘干恒重法对大青山不同植被类型土壤物理特性和旱、雨季土壤含水量进行了研究。结果表明:林地土壤物理特性明显好于荒草坡,白桦天然次生林要好于人工林;土壤旱雨季的含水量的变化与各时期内土壤有效水的排序有很大的不同,旱季土壤含水量大小排序为落叶松人工林、白桦天然次生林、灌木林、油松人工林、荒草坡,而土壤水分的有效性排序为落叶松人工林、荒草坡、白桦天然次生林、油松人工林、灌木林。在雨季的时候有林地的贮水能力要好于荒草坡和灌木林,雨季土壤含水量于其土壤理化性质排序一致,并且有显著的相关性,在土壤有效水和含水量方面降雨对油松和荒草坡的水分变化影响最大。     

关于黄土高原退耕还林(草)问题

论述了退耕还林 (草 )是黄土高原水土保持、生态环境建设中一项战略性措施 ,分析了在满足农村人口粮食的基本需求情况下 ,退耕坡地仍有很大潜力 ,以及从自然环境特点、历史时期植被分布来看 ,黄土高原广大地区种树种草是可行的 ;并提出了退耕还林 (草 )必须重视的有关问题     

新疆不同植被类型土壤有机碳特征

准确评估不同植被类型的土壤有机碳库,对揭示土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中的作用具有重要意义。通过分析新疆地区10种植被类型的土壤有机碳密度(SOCD)的分布特征,估算了该地区的土壤有机碳储量。结果表明:在10个植被类型的0~100 cm土壤剖面中,SOCD垂直分布特征明显,呈逐渐降低趋势。新疆SOCD以针叶林最大,其值为63.86 kg·m~(-2),其他植被类型依次为:草甸、阔叶林、沼泽、草原、灌丛、高山植被、栽培植被、荒漠和无植被类型。土壤有机碳储量最大值分布在草甸中,为4.89 Pg,其他植被类型依次为:荒漠、草原、高山植被、无植被(裸地)、针叶林、栽培植被、阔叶林、灌丛、沼泽。在0~100 cm的土壤层,新疆地区土壤有机碳储量为16.4Pg。     

晋北黄土丘陵区不同林草措施的蓄水保土和土壤水分效应研究

以设在山西省阳高县的大型径流观测场为依托,以2005-2009年的野外实测数据为依据,研究了晋北黄土丘陵区人工植被与鱼鳞坑配合的蓄水保土及土壤水分效应,并与荒坡、苜蓿地进行了对比。结果表明:在观测的5年内,柠条、沙棘、油松的蓄水保土能力随种植年限延长无明显增加趋势,但鱼鳞坑的蓄水能力和保土能力分别高达84.7%～96.0%和95.2%～99.7%;荒坡和苜蓿(Medicago sativa)第一年和第二年的蓄水保土能力较差,第三年和第四年随植被盖度增加能力急剧增强,第四年蓄水能力分别达82.8%和91.2%,保土能力达97.0%和98.0%;土壤水份分析结果表明:不同小区4～9月土壤水分变异系数为7.0%～19.1%,油松区变异系数最大,其次为沙棘、苜蓿和柠条区,荒坡区和裸坡区变异较小,不同小区土壤水分亏缺率为23.98%～52.66%,亏缺顺序为柠条区>苜蓿区>油松区>沙棘区>荒坡区>裸坡区;林草植被有效地减少了水土流失,亦增加了土壤水分的变异及亏缺程度,应注意林草植被的合理选择和配置。     

不同植被覆盖下子午岭土壤养分状况研究

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖对土壤养分状况的影响。结果表明:不同植被类型覆盖下,土壤有机质含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地。土壤全氮含量为乔木≥草本>灌木>农田≥弃耕地;全磷含量变化不大,其中农田土壤全磷含量最高;全钾含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地;土壤碱解氮含量为乔木>灌木≈草本≥农田>弃耕地;速效磷含量为乔木≈灌木≈农田>草本>弃耕地;速效钾含量为乔木≥草本>灌木≥农田>弃耕地。由此可见,随植被演替阶段的提高,不同植被覆盖下土壤的养分含量逐渐升高。因此,在黄土高原丘陵区,坡地退耕还林,恢复植被,可以有效改善土壤养分状况。     

水蚀风蚀复合区土地覆被分层分类方法研究——以横山县为例

以位于水蚀风蚀复合区的陕西省横山县为例,通过分析土地覆被类型在TM影像上的光谱特征,选择不同的特征参数,逐层提取有关信息:首先用TM5/TM3提取水体,然后用NDVI分离植被和非植被;在非植被区,用NDBI和NDVI相结合提取城镇用地,再用TM5将沙地和荒草地分离;在植被区,首先根据NDVI分为三大类:草地、旱地和灌木林、水浇地和有林地,然后利用TM4区分旱地和灌木林,用TM5-TM4的差值把水浇地和有林地分离。精度评价结果表明,分类总精度为86.8%,Kappa系数为0.8506,达到分类要求标准。     

基于改进光能利用率模型呼伦贝尔植被净初级生产力时空格局

呼伦贝尔作为全球气候变化的敏感区域,分析其植被生产力时空格局具有重要科学意义。简化光能利用率模型的水分胁迫系数,基于E0S/MODIS卫星遥感资料,研究呼伦贝尔地区植被净初级生产力(NPP)时空格局。结果表明:1)研究区内大兴安岭林区单位面积NPP为高值区,呼伦贝尔草原西部NPP为低值区,林草交错区和农牧交错区NPP介于林区和草原区之间;2)2000年-2008年4类土地覆被类型单位面积NPP为下降趋势;3)呼伦贝尔西部草原、呼伦贝尔林草交错区单位面积NPP主要受降水量的影响,而大兴安岭林区和岭东农牧交错区主要受生长季气温的影响。     

基于植被生态需水的区域水资源结构调整

通过确定泾河流域各类植被生态需水定额,再利用面积定额法计算生态需水量,对植被需水量、需水结构和单位面积需水量进行分析.结论如下:林地适宜生态需水量为341 773.23×104 m3,草地需水569 705.99万m3,农作物需水740 543.20万m3.其中农作物以小麦、玉米、各种谷物、蔬菜瓜果类需水最多.作物需水占植被总需水量的近一半,但作物生态效益远远小于林地和草地,其中还有一部分耕地为坡耕地.泾河流域不同的林、草、农作物比例和农作物种植结构,使得各县植被单位面积需水量和农作物单位面积需水量差异很大.前者的最大值在泾阳县,为5 339 m3/hm2,最小值在环县,为2 082 m3/hm2,平均值为3 081m3/hm2 ;后者的最大值在泾阳县,为5 682 m3/hm2,最小值在定边县,为4 022 m3/hm2,平均值为4 583m3/hm2.基于以上计算与分析,提出泾河流域水资源调整的对策为:以系统论为指导,实现生态环境与经济的协调发展;通过调整农作物、林地、草地种植结构和调整农作物内部结构是实现水资源合理配置重要一环,退耕还林还草,尤其是增加草地种植比例,提高林地、草地的覆盖度,是改善泾河流域生态环境的根本出路;多角度实施农业节水;树立流域系统协调发展观念,完善流域综合管理机制;进一步完善与解决相关科学问题.     

近22年关中地区林草覆盖率时空动态研究

以关中地区遥感影像、数字高程、地貌类型等资料为依据,运用地学信息图谱理论和方法,在RS和GIS的支持下生成了关中地区1986～2007年林草覆盖率变化图谱,并从栅格、坡度带、地貌单元及行政区等多个尺度上分析了该区近二十二年来林草覆盖率的时空变化特征。研究表明:1986～2007年,关中地区林草覆盖率增加了15.25%,2000～2007年段增速约为1986～2000年段的2.60倍;各地貌单元林草覆盖率增幅表现为:山地>黄土梁峁>黄土塬>黄土台塬>平原;各坡度段的林草覆盖率增加,增速随坡度增大而加大;各地市林草覆盖率增速为:西安市>渭南市>咸阳市>铜川市>宝鸡市。研究区的林草植被覆盖率的时空变化特点是土地利用/覆被变化的结果,"退耕还林"政策的实施促使了该区林草覆被情况的改善。     

基于水资源的坝上植被生态恢复建设

在半干旱地区水资源是植被生态建设的主要限制因子,也是农牧交错区生态恢复与重建的根本。本文根据坝上各县水资源调查资料,分析了水资源在坝上的时空分布特征、与光温资源的耦合程度;探讨了水资源的分布规律对植被生长与分布的影响。研究认为坝上应以自然恢复为主,林草植被恢复建设则应以地带性植被分布规律为依据,以水定草、定林,实现土壤水分的持续利用。