基于MODIS的青藏高原牧草生长季草地生物量动态

摘要：草地生物量是评价青藏高原生态脆弱性和敏感性的重要指标,也是度量草地退化的重要指标。本研究利用MODIS植被指数NDVI和EVI资料及青藏高原三江源地区326个样方实测数据,构建并优化了研究区不同类型草地生物量的预测模型,估算了2002-2009年期间草地生物量年际和月际变化特征。结果表明,高寒草甸地上生物量适宜植被指数为NDVI,反演模型为,y=6.202 5x2-574.89x+14 586,高寒草原地上生物量适宜植被指数为EVI,反演模型为,y=0.165 5x1.773 2。高寒草甸和高寒草原生物量在2002-2009年表现为波动状态,但高寒草甸比高寒草原波动幅度大。高寒草甸和高寒草原生物量在6-8月间均持续增加,9月开始下降,但7月高寒草原生物量波动大于高寒草甸,8月高寒草原生物量波动小于高寒草甸,6月和9月两种草地类型生物量波动不明显。     

喀斯特峰丛洼地退耕还林还草工程的植被土壤耦合协调度模型

植物和土壤的耦合协调关系是生态恢复、退耕还林还草工程顺利实施的关键。该文基于典型喀斯特峰丛洼地7种代表性退耕还林还草模式植被土壤的全面调查和取样分析,建立9个植被因子和15个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各因子的权重,构建了7种模式的植被土壤耦合度和耦合协调度模型。结果表明：不同退耕还林还草模式的耦合度和耦合协调度并不一一对应,植被与土壤的综合指数在全体模式中的位置也并不完全一致,退耕种植任豆+桂牧1号的植被效应和退耕种植香椿的土壤改良作用最好。退耕5年后各模式的植被土壤耦合协调状况还不十分理想,除香椿和撂荒处于中级协调发展时期外,其他退耕模式均还处于失调衰退和过度发展时期,耦合协调度模型只有桂牧1号和撂荒处于植被土壤同步型。喀斯特峰丛洼地实施退耕还林还草工程时应同步提高植物生长抚育和土壤管理水平。     

内蒙古巴图湾水库库区不同沙障设置初期植物与土壤特征研究

为研究巴图湾水库库区实施防沙措施后土壤与植被的特征,选取了库区的尼龙网沙障、草方格沙障和草绳沙障,采用野外调查和室内分析的方法,对不同程度沙障内的植被及土壤指标进行了测定,初步得出:不同保存程度的尼龙网沙障植被长势存在差异。尼龙网沙障内粒度组成以中沙、细沙为主,细沙含量高于中沙。草方格内沙土0-30cm的中沙和细沙含量最高,30-50cm细沙含量最高,中沙次之,上层较深层沙粒粗。草绳沙障内沙土的粒度组成与尼龙网沙障结果相似,细沙含量最高,中沙次之。三种沙障的土壤全N、全P、全K的含量均较低,无明显差别。沙蒿地上生物量与有机质的变化趋势变化基本一致。     

Straw coverage alleviates seasonal variability of the topsoil microbial biomass and activity

Straw coverage on soil surface is a well-known practice for conserving soil and water. Seasonal variability of microbial biomass carbon (MBC) and basal respiration (BR) in surface soil (0–5 cm) was compared between conventional straw removal (SR) and straw coverage (SC) in a maize (Zea mays L.) field experiment, Northeast China. The straw coverage treatment significantly increased microbial energy, carbon and nutrient sources (soil C and N contents) and improved soil physical environment (moisture and porosity), and thus stimulated MBC and BR across the growth season of maize, as compared to the straw removal treatment. MBC and BR showed similar seasonal trends in soil temperature, with maximum values in summer. In both study years, the straw coverage treatment reduced seasonal variation of soil temperature, therefore it significantly moderated seasonal variability of MBC and BR. Our results demonstrate that straw coverage contributes to stabilizing soil microbial characteristics in season.     

土壤有机碳活性组分沿中国长白山海拔坡度的分布情况

Understanding the responses of soil organic carbon(SOC) fractions to altitudinal gradient variation is important for understanding changes in the carbon balance of forest ecosystems.In our study the SOC and its fractions of readily oxidizable carbon(ROC),water-soluble carbon(WSC) and microbial biomass carbon(MBC) in the soil organic and mineral horizons were investigated for four typical forest types,including mixed coniferous broad-leaved forest(MCB),dark coniferous spruce-fir forest(DCSF),dark coniferous spruce forest(DCS),and Ermans birch forest(EB),along an altitudinal gradient in the Changbai Mountain Nature Reserve in Northeast China.The results showed that there was no obvious altitudinal pattern in the SOC.Similar variation trends of SOC with altitude were observed between the organic and mineral horizons.Significant differences in the contents of SOC,WSC,MBC and ROC were found among the four forest types and between horizons.The contents of ROC in the mineral horizon,WSC in the organic horizon and MBC in both horizons in the MCB and EB forests were significantly greater than those in either DCSF or DCS forest.The proportion of soil WSC to SOC was the lowest among the three main fractions.The contents of WSC,MBC and ROC were significantly correlated(P < 0.05) with SOC content.It can be concluded that vegetation types and climate were crucial factors in regulating the distribution of soil organic carbon fractions in Changbai Mountain.     

子午岭土壤可培养微生物对植被演替的响应

利用"空间序列代替时间序列"的方法,研究了黄土高原子午岭土壤可培养微生物对植被演替的响应。结果表明:(1)土壤细菌、真菌及微生物总数量按退耕地→草地→灌草地→白桦(Betula platyphylla)林→辽东栎(Quercus wutaishanica)林→辽桦混交林方向递增(p<0.01);放线菌数量呈波动性变化,较高值出现在灌草地和辽东栎林。(2)演替的过程中,土壤微生物综合性指标Shannon—Wiener指数呈波动性变化;真菌数量变化对土壤微生物Shannon—Wiener指数影响较大。(3)随着演替的进行,氨化细菌和硝化细菌数量显著增加(p<0.01);固氮菌数量略有增加,但差异不显著(p>0.05),最大值出现在辽桦混交林;纤维素分解菌数量在辽东栎林和辽桦混交林最高。研究表明,植被演替对土壤微生物3大类群及主要功能群数量影响显著,促进了土壤微生物数量的增加;土壤微生物多样性变化趋势并非总是与植被进展演替方向一致,其大小与植被类型有关,并依植被组成的变化而变化。     

张掖地区植被覆盖变化及其预测研究

基于MODIS—NDVI数据,运用植被重心法、一元线性回归及R/S分析法对张掖地区2000—2008年204幅遥感图像进行了分析。结果表明：（1）2000—2003年植被重心向东移动,说明东部植被增加或西部植被减少;2006—2008年向北移动,说明北部植被增加或南部植被减少。植被重心年内变化表现为以5月和11月为界的不稳定—稳定—不稳定变化趋势。（2）近10a来植被覆盖呈增加趋势,植被改善区域占整个研究区面积的75.98%,分布于山丹、民乐和张掖盆地,主要土地类型为旱地和人工草地;人工植被增加速度高于天然植被;退化地区零星分布于人类活动强的张掖盆地和祁连山地北部。（3）生长季平均NDVI值的Hurst指数集中分布在0.4～0.6之间,以弱持续性和反持续性为主,但生长季各月则有一定的差异性,从5,6月份以持续性趋势为主到7月份的持续性减弱,反持续性增强,再到8,9月份的反持续性趋势减弱,持续性增强;不同土地利用类型的Hurst值排序为：其它未利用土地〈建设用地〈草地〈耕地〈未利用土地〈林地〈水体。     

坡面人工植物群落修复对水土流失及控磷的影响

研究地位于巢湖市夏阁镇大庙村,巢湖流域富磷地区小柘皋河上游,该区域开采严重,形成大量的裸露区域,控制该区的水土流失、减少磷流失对巢湖的富营养化具有重要意义.在自然降雨条件下,在坡度为30.的坡地建立15个径流小区,以裸地为对照,研究了5种不同的建植模式:D1(裸地)、D2(狗牙根群落覆盖区)、D3(胡枝子+马棘群落覆盖...     

岷江上游干旱河谷区灌丛植被土壤有机碳稳定性特征

灌丛在岷江上游分布广泛,是干旱河谷区重要的物种,砍伐、开垦和过度放牧是导致其退化的根本驱动力。通过选取灌丛植被下土壤剖面,并以其被开垦后的农地（50a）及退耕荒坡（10a）为参照,对其土壤有机碳、重组有机碳及易氧化碳含量进行分析比较。结果表明：灌丛植被各层土壤总有机碳及重组有机碳均极显著大于对照的,对照间差异不显著,在0-100cm土壤剖面,对照1退耕荒坡及对照2农地土壤有机碳较灌丛植被的最高降幅分别达60.42%,70.92%,重组有机碳最高降幅则分别达76.54%,68.92%,并且灌丛及对照2农地土壤重组碳在0-100cm土层剖面上表现出先升高,然后再降低的分布特征,对照1退耕荒坡则在整个土壤剖面呈递减趋势;灌丛植被土壤易氧化碳均值高于对照的,与退耕荒坡的差异显著,但与农地的差异不显著,在0-100cm土层中,灌丛及对照土壤易氧化碳含量表现出先降低、升高、再降低的分布特征;相关分析表明,总有机碳与重组有机碳和易氧化碳达到极显著相关水平。综上表明灌丛植被保护土壤有机碳稳定能力极显著高于退耕荒坡和农地的,并且农地退耕也有利于土壤有机碳稳定性的提高。     

基于HJ-1A/1B CCD数据的雹灾监测与评价

由于雹灾的突发性、灾后影响的显著空间异质性,雹灾监测与灾后评价的研究相对较少。以黑龙江甘南县典型雹灾为研究对象,利用HJ-1A/1B CCD等遥感影像与地面实测高光谱数据,进行雹灾遥感监测与评价研究。基于实测光谱数据分析了不同灾害程度农作物的反射光谱特征及植被指数变化;利用2个时相的遥感影像数据,结合地面调查,通过对植被指数分级进行雹灾监测与评价,并结合另一个时相的数据做了验证。结果表明：不同灾害程度作物的反射光谱特征差异显著;运用植被指数分级进行雹灾监测是可行的,基于归一化差分植被指数差值图分级得到的不同雹灾程度范围与实际情况相符,而基于比值植被指数差值图的分级结果则与实际结果差距较大;根据雹灾遥感分级结果分析了雹灾空间分布特征。研究结果可对雹灾监测与评价提供理论与技术支持。