中亚热带天然林改造成人工林后土壤呼吸的变化特征

【目的】研究中亚热带常绿阔叶林(天然林)改造成人工林后土壤碳排放量的变化及主要影响因子,为评估森林类型转换对土壤碳排放的影响提供科学依据。【方法】在福建农林大学西芹教学林场的常绿阔叶林及由其改造而来的38年生闽楠人工林与35年生杉木人工林中分别设置4块20 m×20 m样地,利用Li-8100土壤碳通量观测系统于2014年9月—2016年9月进行定点观测,并同期观测土壤温度、含水量、有机碳含量(SOC)、微生物生物量碳含量(MBC)、可溶性有机碳含量(DOC)、0～20 cm土层细根生物量和年凋落物量及凋落物碳氮比(C/N)。【结果】常绿阔叶林改造成闽楠(38年后)和杉木人工林(35年后),年均土壤碳排放通量由16. 22显著降为12. 71和4. 83 tC·hm^-2a^-1,分别减少21. 60%和70. 20%;各林分类型的土壤呼吸温度敏感性Q¹⁰值表现为常绿阔叶林(1. 97)<闽楠人工林(2. 03)<杉木人工林(2. 91),转换为杉木人工林后,Q¹⁰值显著升高(P<0. 05);土壤温度能分别解释常绿阔叶林、闽楠人工林与杉木人工林土壤呼吸速率变化的89. 70%、88. 50%和87. 90%,土壤呼吸速率和土壤含水量相关不显著(P>0. 05);土壤呼吸速率和SOC、MBC、DOC、年凋落物量及0～20 cm土层细根生物量均极显著正相关(P<0. 01);土壤呼吸温度敏感性指数Q¹⁰值和凋落物C/N极显著正相关(P<0. 01),而与年均土壤呼吸速率及MBC极显著负相关(P<0. 01);进一步分析发现土壤MBC和SOC含量是影响土壤呼吸速率的2个最重要因子,而凋落物C/N在影响土壤呼吸温度敏感性中的贡献最大。【结论】中亚热带地区常绿阔叶林改造成闽楠(38年)或杉木(35年)人工林后,土壤碳排放通量显著降低。林分类型转换后树种组成和林分结构发生改变,凋落物数量、质量及细根生物量显著降低,土壤SOC和MBC含量显著下降可共同导致土壤呼吸通量的下降。土壤温度是3种林分类型土壤呼吸季节变化的主导因素,而土壤总有机碳库和土壤微生物量碳库的差异是不同林分之间土壤呼吸差异的主导因素,凋落物C/N对土壤呼吸的Q¹⁰影响最大。为提高模型预测森林类型转换影响土壤碳排放的精度,应综合考虑土壤有机碳库、易变性有机碳库及底物质量的变化。     

结合Landsat 8与PALSAR-2影像的龙南县针叶林蓄积量遥感估测研究

林分蓄积量估测是林业遥感的重要研究领域,由于云雾天气和光谱饱和现象等因素限制了光学遥感影像估测林分蓄积量的精度。合成孔径雷达(SAR)具有穿透性强、受云雾影响小等特点,弥补了光学遥感的不足。以江西省龙南县的针叶林为研究对象,结合Landsat 8与PALSAR-2双极化SAR影像数据,在遥感数据预处理基础上,提取了光谱信息、植被指数、纹理信息和后向散射系数等共245个遥感因子。基于Pearson相关系数法和多元逐步回归法,筛选出65个遥感因子参与林分蓄积量估测。以林分郁闭度作为分层因子,分别采用线性、KNN、支持向量机(SVM)、多重感知机(MLP)和随机森林(RF)5种模型估测林分蓄积量,并对估测结果进行精度检验。实验结果表明:1)相比单独使用Landsat 8的光谱和纹理信息,基于郁闭度分级并融合PALSAR-2的后向散射信息明显提高了蓄积量的反演精度;2)对于低郁闭度林分,线性模型精度最高(rRMSE=21.16%),中郁闭度林分,多重感知机模型估测效果最好(rRMSE=30.61%),高郁闭度林分,多重感知机模型估测效果最好(rRMSE=27.53%)。在结合PALSAR-2的后向散射系数的基础上,郁闭度分层能有效改善中高蓄积量区域的反演精度。     

应用因子分析法对林分蓄积相关因子的分析

利用2006年新疆阿勒泰山国有林管理局经营区森林资源连续清查2 493块样地数据,从中提取落叶松样地261块,通过因子分析法对与林分蓄积相关的因子进行分析。采用主成分分析法,提取特征值大于1的3个公因子,累积方差贡献率64.38%。结果表明:第一公因子为平均胸径、平均树高、平均年龄,其定义为基本林分因子,其方差贡献率为32.89%;第二公因子为郁闭度和样木总株数,定义为林分密度因子,其方差贡献率为18.16%;第三公因子为海拔和坡向,定义为立地条件因子,其方差贡献率为13.33%.最后把样地分为建模样本和验证样本,进行了多元回归并对其进行了验证,结果与因子分析的结果一致。     

闽南山地桉树优良无性系选择试验研究

对福建南部山地67个月生18个桉树无性系的生长性状和形质性状进行方差分析,结果表明:18个无性系的树高、胸径、单株材积、冠幅、枝下高、分枝和干形在无性系间均存在着极显著差异;共有11个无性系的单株材积超过对照U6平均值0.1101m3/株;生长优良的3个无性系分别是No.8(F8)、No.16(T24)和No.2(A4),生长最差的是No.14(P0)。各性状相关性分析表明,除干形与单株材积、干形与胸径以及干形与分枝3对性状的相关不显著外,其它各对指标间的相关均达极显著水平。     

广西桉树碳氮磷分配格局及其生态化学计量特征

对广西幼龄林(1 a)、中龄林(2 a)、近熟林(3 a)、成熟林(5 a)、过熟林(8 a)桉树人工林的叶、枝、干、根的C、N、P含量及其生态化学计量特征的分配格局进行研究,幵探讨两者随林龄的变化及其相互间的兲系。结果表明:桉树各器官有机碳含量差异不显著,有机碳含量随林龄变化不显著;叶片中N、P元素含量相对较高,各器官N/P随着林龄的增加先减小后增大;较于其他器官,桉树叶表现出较高的C/P和较低的C/N、N/P;中龄林、近熟林、成熟林桉树叶片N/P均小于14,表明桉树在中龄林、近熟林和成熟林生长过程受到N的限制。     

王万茂先生土地规划思想研究

王万茂先生的土地规划思想的创新性主要表现在以下三个方面：首先,其绿图规划理念,奠定了我国第三轮土地利用总体规划修编模式转变的思想基础;用规划悖论点拨规划迷津,厘清了土地规划的若干认识。其次,其提出的“三规（多规）”之间 “是协调关系不是替代关系”之观点,是规划理念上的一次拨乱反正;基于我国“总体规划越位,详细规划缺位”的现实,完善了我国土地利用规划体系。再次,其多维土地利用规划理念,阐明了土地利用结构调整与布局优化的内在机制;提出的多维土地利用规划目标,推动了我国土地利用规划由单目标向多目标转变。     

基于NSGA-Ⅱ农业多水源复合系统多目标配置模型应用

基于多目标非支配排序遗传算法原理,建立佳木斯地区农业多水源灌溉系统多目标供水优化配置模型。运用非支配排序遗传算法求解,结果表明,模型可达到经济目标较大时环境目标较小效果。选取三个方案权衡分析经济和环境目标,高来水情景中方案一经济目标是88.88×10~8元,环境目标588.12×10~4kg,方案二分别是88.00×10~8元,580.55×10~4kg,方案三分别是85.56×10~8元,574.50×10~4kg。在三个不同最优解中,决策者可根据偏好或实际情况选择决策方案,为当地农业水资源规划提供依据。     

黄土丘陵区不同密度人工油松林土壤水分状况研究

以黄土丘陵区不同密度的人工油松林为对象,通过野外观测资料分析了其土壤含水量的季节及年际动态。结果表明:(1)研究期内降雨量主要集中在6-9月,占到全年降水量的80%以上,1-4月仅占当年降水量的3.2%~17.0%,表现出春旱严重;(2)林地土壤含水量随降雨量具有明显的季节和年际变化,并表现出1-2个月的滞后期,旱季不同密度的人工油松林地土壤含水量差异较小,雨季及生长季末差异明显,0~300 cm土层平均土壤含水量均表现出小密度林地显著高于中密度和大密度林地(P<0.05)。(3)3种不同密度林地的土壤含水量垂直分布具有相似规律,均随土层深度增加而显著减低(P<0.05)。     

广东康禾自然保护区亚热带常绿阔叶林立木结构及碳密度分布特征

在广东东源县康禾自然保护区林分起源相同的典型亚热带常绿阔叶林区域,在物种多样性有明显差异的3个群落分别设置1 hm2的样地,研究异质多样性下亚热带常绿阔叶林的立木结构及碳密度分布特征.研究结果表明,随着植物群落丰富度或个体数的增大,二次平均胸径和平均胸径指标都逐渐减小,而样方立木的总胸径和胸高断面积则逐步增加.生态优势度较低但多样性指数较高的群落1和群落2内,植物种类或个体数的增加使群落蓄积量得以增加,群落3则不然.生态优势度高、物种多样性相对较低的群落,林分蓄积和碳密度更高.这项研究结果提示,立木结构指标与林分碳储量没有直接相关关系,而立木多样性高的群落碳储量不一定高;大径级和具有生态优势的种类对亚热带常绿阔叶林蓄积量和碳储量的保持与增加具有主要贡献作用.     

天山云杉林分树高测定的灰色动态模型

本文据根天山云杉林分树干解析资料,应用灰色系统理论建模方法,依树高和胸径的定期生长量随时间的增长而变化的数据序列,建立了测定树高的GM(1,2)灰色动态模型,求得模型计算值,进而以模型计算值作为蓄积量测定的要素之一,参予了林分蓄积量计算,并与实测值分别进行了对照检验,结果表明:所建模型拟合效果较好,其树高和蓄积量计算值,具有较高的精度。