河南省森林固碳量与碳汇价值评估

为了解当前黄河中下游森林固碳量及碳汇价值现状,助力黄河流域生态保护和高质量发展,基于全国森林清查和国土调查数据,以河南省为例,结合蓄积量转换法原理运用改进后的生物量转换因子连续函数法来测算森林固碳量动态变化和碳汇价值。结果表明:河南省森林固碳量由2008年的1.76×10^(8)t上升至2018年的2.78×10^(8)t,年固碳量较高的森林类型为阔叶混和栎类,固碳量按龄级分布状况为幼龄林最大、过熟林最小,森林固碳量的空间格局表现为“西、南高,东、北低”,主要分布在南阳、洛阳和三门峡;森林碳汇价值由2008年的492.47亿元增加至2018年的778.68亿元,年均增长28.62亿元,2018年阔叶混、栎类和杨树的碳汇价值占碳汇总价值的79.93%。针对当前河南省森林建设存在的问题,提出提升森林固碳能力和推动森林碳汇价值实现的建议,可为促进黄河流域高质量发展提供强劲动力。

高氮负荷森林生态系统对大气氮沉降降低的响应研究进展

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合分析方法,综述了国内外氮沉降恢复的方法,分析了森林生态系统土壤(酸化和溶液化学)、结构(植被-微生物多样性)与功能(生产力和碳吸存)对氮沉降降低的响应。随着氮沉降的降低,植被物种组成、土壤微生物群落和土壤过程可能恢复缓慢,而一些土壤参数(如pH、硝酸盐和铵浓度等)对氮输入减少的响应相对较快。当氮沉降降低时,可在某种程度上减轻土壤酸化,促进树木生长,但也可能因环境氮沉降速率依然很高并保持土壤酸化,林木的活力仍在恶化。植被多样性的恢复可能存在恢复障碍并在短期内难以维持富营养化的恢复,但促进了贫营养型物种的增加。森林生态系统恢复响应对减排政策存在延迟,且氮沉降增加存在遗留效应,致恢复相当缓慢,但恢复只是时间问题。因此,高氮负荷生态系统的恢复是一个长期缓慢的过程,进一步加强减排尤为重要。

12种水生植物对农田退水氮磷的去除效果

【目的】探究不同水生植物对农田退水氮磷污染物的去除效果,为利用水生植物修复和防治水体污染提供科学依据。【方法】采用水培试验测定12种水生植物茎叶和根的生物量、氮磷含量、氮磷吸收量以及对水体氮磷的去除率,运用筛选指标的平均隶属函数值对12种水生植物去除氮磷能力进行聚类分析。【结果】挺水植物中,水葱、芦苇、香蒲净增生物量较高;芦苇氮吸收量最高达到201.22 mg·m^(-2),香蒲磷吸收量最高达到26.64 mg·m^(-2);芦苇对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到98.56%、78.93%、80.22%、81.36%。浮水植物中,凤眼莲净增生物量最高;凤眼莲氮吸收量最高达到156.14 mg·m^(-2),睡莲磷吸收量最高达到23.48 mg·m^(-2);凤眼莲对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到95.63%、76.01%、71.66%、80.58%。沉水植物中,狐尾藻净增生物量最高;狐尾藻氮吸收量最高达到230.75 mg·m^(-2),苦草磷吸收量最高达到26.11 mg·m^(-2);狐尾藻对氨氮、总氮去除率最高,分别达到97.94%、84.93%;苦草对硝氮、总磷去除率最高,分别达到76.32%、79.09%。芦苇、水葱、睡莲主要通过根吸收累积氮磷,其他9种水生植物主要通过茎叶吸收氮磷从而增加生物量去除水体氮磷。水体氮磷去除率与植物氮磷吸收量呈极显著正相关。芦苇、香蒲、狐尾藻为高效净化植物,苦草、水葱、凤眼莲、睡莲、千屈菜为较高效净化植物。【结论】挺水植物芦苇、香蒲、水葱、千屈菜,浮水植物睡莲和沉水植物狐尾藻、苦草对宁夏引黄灌区农田退水氮磷污染物去除效果较好。

不同温度下4种速生树种凋落叶的浸泡分解特性

[目的]了解树种和温度对速生树种凋落叶浸泡后分解特性的影响,以预测气候变化背景下速生树种的生态功能响应。[方法]以4种南方常见速生树种(松树、杉木、桉树、红锥)凋落叶为研究对象,分别在常温、20℃、35℃下浸泡22 d,并比较了4种凋落叶浸泡液的总磷、总氮、腐殖酸、单宁酸、COD含量和浊度、电导率、pH等。[结果]温度显著影响4种速生树种凋落叶浸泡液浊度的变化(P<0.05)。浸泡22 d,桉树凋落叶分解对浸泡液单宁酸含量、腐殖酸含量、pH等指标的影响大于其他树种。其中,桉树凋落叶浸泡液单宁酸含量为1407.84 mg·L^(-1),分别是松树、杉木、红锥的12、14、4倍;腐殖酸溶出量为871.40 mg·L^(-1),分别是松树、杉木、红锥的15、14、12倍;pH值保持在4.35~4.46之间,低于其他树种。[结论]松树、杉木、桉树和红锥凋落叶浸泡液浊度主要受温度影响,其余指标的变化均随树种不同而各有差异。常温比恒温条件更能促进桉树凋落叶浸泡液单宁酸的溶出,进而导致浸泡液pH值降低。

施肥对森林生态系统化学计量特征的影响研究

采用生态化学计量学理论可以探究森林生态系统中养分的平衡和循环特性。化学计量比具有一种动态平衡的特性,但人为因素的干扰可能会在不同程度上改变森林生态系统各组成部分的化学计量特征。施肥作为一种迅速而有效的林业管理手段,研究其对林地化学计量特征的影响,对于提高肥料的利用效率具有重要意义。综合林地施肥的相关研究,总结施肥对林木、凋落物及土壤化学计量特征的影响,旨在为林地施肥实践提供指导和参考。

碳中和背景下森林采伐限额对中国森林碳汇影响的空间效应

增加森林碳汇对中国实现碳中和具有重要作用。文章基于中国29个省份第三次至第九次森林资源清查的面板数据,通过森林蓄积量扩展法测算森林碳汇,运用空间杜宾模型分析森林采伐限额对森林碳汇的影响。研究发现:中国森林碳汇持续增长,地区间森林碳汇具有明显的空间相关性;提高采伐限额促进了森林碳汇增长,且具有正向空间溢出效应,能带动邻近地区的森林碳汇增长;提高采伐限额的森林碳汇增长效应主要在于提高抚育采伐限额,且存在空间异质性,采伐限额对非集体林区森林碳汇的影响及其空间溢出性更大;提高采伐限额促进了造林中用材林比例增长,但不影响农村劳动力转移。

西双版纳热带林植物功能性状与演替及环境因子的关系

以经历刀耕火种后处于不同演替阶段的西双版纳热带林为对象,通过广义线性模型、RLQ分析和第四角分析方法,探讨演替过程中植物功能性状及其与环境因子的关系。结果表明:次生林与原生林的功能性状分布特征存在显著差异,次生林之间差异不明显;叶片性状从保守策略转变为获取策略,种子重量及木材密度从获取策略转变为保守策略;单一性状与特定环境因子的关联性随演替增强,演替早期的功能性状仅与土壤pH值的关联性强,演替中期和原生林的功能性状则与多个环境因子产生了强关联,其中原生林受土壤全磷的影响最为显著。

垂直结构对桂西北干热河谷木本植物枝叶关系的影响

【目的】探索桂西北干热河谷木本植物枝叶大小关系在垂直结构上的变化规律,为桂西北干热河谷地区植物保护及植被恢复提供理论依据。【方法】以广西雅长林场天然次生林群落为研究对象,采用单因素方差分析法、标准化主轴估计法和相关分析法,分析不同林层木本植物枝叶的性状大小差异、枝叶性状间的异速生长关系及相关关系。【结果】不同林层木本植物大部分枝叶性状存在显著差异(P<0.05,下同),随着林层的升高,枝条鲜质量、枝条干质量、小枝直径、总叶面积、叶片鲜质量、叶片干质量和叶片干物质含量均呈上升趋势,枝条相对含水量、分梢密度、单叶面积、叶片相对含水量和比叶面积均呈下降趋势。不同林层木本植物小枝横截面积与总叶面积均呈显著正向的异速生长关系,与分梢密度呈显著负向的异速生长关系,均存在共同斜率,且回归方程截距均存在显著差异,说明垂直结构变化未能改变木本植物枝条大小与枝条数量和叶面积的生物量权衡关系,但可显著改变枝叶性状资源配置比例,其中,高林层木本植物单位面积小枝上所支持的小枝数量更少,所支撑的总叶面积更多;相关分析结果表明,垂直结构变化对木本植物枝叶性状间相关性影响显著,相较于上层林,下层和中层林木本植物枝叶性状间的相关性更紧密。【结论】垂直结构变化未对木本植物枝叶性状间的权衡关系产生显著影响,但对枝叶的生物量配置方式影响显著,上层林木本植物单位面积小枝上具有更高的叶面积,而下层林木本植物单位面积枝条上所支撑的小枝数量更多,这是桂西北干热河谷木本植物适应异质环境所采取的生态策略。

乌兰布和荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆防风效应风洞模拟

灌丛沙堆作为荒漠绿洲过渡带广泛存在的生物地貌类型,其在不同演化阶段和植被盖度下的风速分布及防风效应对土壤风蚀灾害控制具有重要意义。为揭示灌丛沙堆演化阶段及植被盖度对周围风场结构特征及防风效应指标的影响规律,该研究以乌兰布和沙漠荒漠绿洲过渡带单个和两个白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为对象,利用风洞模拟试验测定其在4个不同演化阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段、活化阶段)和3种不同植被盖度(0、40%及70%)工况下竖直和水平面的风速分布,探讨演化阶段及植被盖度对相对速率、防风效能等防风效应指标的影响。研究发现,不同演化阶段的白刺灌丛沙堆在0~0.8H(H为灌丛沙堆高度)高度范围内、距沙堆中心-H~5H水平范围内风速有显著变化;对比坡前减速区、上方加速区、两侧急流区和后方减速区的风速变化发现,白刺灌丛沙堆在后方减速区的风速变化最为显著,处于稳定阶段的灌丛沙堆在植被盖度为70%时的风速最大可减少90%;不同演化阶段中,稳定阶段灌丛沙堆对风速的削减更为显著,防风效能较大,而处于雏形阶段的灌丛沙堆的防风能力相对较弱;在两个平行于风向排列的灌丛沙堆的相互影响下,沙堆之间丘间低地的防风效能比单个灌丛沙堆有所提高,且第二个灌丛沙堆下游区域的防风效能略小于两个灌丛沙堆间的丘间低地;各演化阶段单个和两个灌丛沙堆周围的防风效能均随植被盖度增大而增大。该研究结果可为乌兰布和荒漠绿洲过渡带土壤风蚀防治提供参考。

苦竹向茶园扩张后不同年龄立竹叶片的功能性状变化特征研究

为探究苦竹茶园扩张后叶片形态性状及养分变化规律,揭示其环境适应策略及觅养特征,以连续成片的苦竹-茶园扩张林分为研究对象,设置4种样地,分别为苦竹中心区(BF)、苦竹界面区(BA)、混交林界面区(MA)和混交林中心区(TB),分析1年生和2年生立竹的叶功能性状在扩展方向的变化特征。结果表明:沿苦竹向茶园扩张方向,1年生立竹叶形态性状呈逐渐增大趋势,在TB样地表现最高,但2年生立竹叶片形态性状随苦竹向茶园扩张呈“V”型变化,各指标在BA样地表现最低;1年生立竹叶比表面积及叶面积波动不对称性值在BA样地显著降低,但2年生立竹该指标在各样地间差异不显著。1年生立竹叶片CNP含量在BA样地显著高于其他样地,而2年生立竹叶片CN含量表现相反。不同年龄立竹叶片C∶N、C∶P、N∶P沿苦竹向茶园扩张方向均呈“V”型变化,在BA样地显著降低。随扩张进行,1年生立竹叶宽、叶面积、叶厚、叶干质量和比叶面积指标逐渐高于2年生立竹,在TB样地差异明显;各样地间1年生立竹CNP含量均高于2年生立竹,但C∶N、C∶P、N∶P表现相反,各指标在BA样地呈明显的年龄差异。总体而言,苦竹立竹叶功能性状间的权衡关系沿扩展方向发生了适应性调整,在资源竞争激烈的竹茶界面区域具有显著的年龄效应。

丛枝菌根真菌对不同铅锌矿渣处理模式生态拦截效果的影响

【目的】丛枝菌根真菌(AMF)作为大多数植物的共生真菌,对植物富集重金属和提高植物耐受性具有积极作用,本研究通过分析丛枝菌根真菌的孢子数和侵染率对不同矿渣处理模式的土壤相关指标、植物生长指标、根系形态、土壤重金属流失量的差异性和相关性变化,揭示AMF对4种处理模式生态拦截效果的影响。【方法】以栾树为主要供试植物,设计4个处理组:CK(100%矿渣)、K0(90%矿渣+5%蘑菇渣+5%CaCO_(3))、S(栾树)、CP(栾树+夹竹桃+香根草),通过模拟矿山玻璃装置系统进行实验。【结果】1)4种矿渣处理模式的AMF土壤孢子密度CP>S>K0>CK,4种矿渣处理模式的土壤孔隙度、含水率、有机质含量变化趋势与孢子数变化趋势一致。脲酶、磷酸酶随着改良剂的增加和植物的种植而增加,与孢子数正相关,过氧化氢酶总体呈现出CK>K0>CP>S组的规律,且差异性显著,与4个处理组AMF孢子数呈现负相关。2)S组与CP组株高、生物量差异明显,S组AMF与植物生物量显著相关,复合种植后,AMF与植物株高、地上生物量和总生物量显著相关与地下生物量极显著相关,植物根系形态提升明显。3)Pb流失量呈现出CK>K0>S>CP的规律,与AMF孢子数负相关,添加改良剂后,土壤Pb流失量大幅度降低。栽种栾树后,土壤流失量逐渐趋于稳定,Zn流失量呈现出K0>CK>S>CP的规律,添加改良剂后,孢子数增加,Zn流失量高于空白组,种植栾树,AMF提升明显,Zn流失量显著减少,稳定性增加。【结论】AMF对土壤的酸碱度具有调节作用,同时AMF对植物的生长与发育存在一定的正向促进作用。植物复合种植根系更复杂,更能促进AMF的生长和传播以及增加植物之间的养分和水分共享,还能够渗透入土壤深层影响Pb和Zn元素的迁移和转化。植物Zn、Pb含量主要集中在根系部分,AMF与流入植物的Zn、Pb金属相关性主要体现在茎叶上。地下部分AMF对Zn元素的影响显著,在栾树生长阶段AMF作用主要体现在是提高Zn的迁移与转化,以及将其转运至地上茎叶部分,但该作用对于Pb元素的影响效果不明显。

川西北高寒典型沙区植被恢复动态遥感监测研究

近几十年来,土地退化、沙化问题威胁着川西北地区草原生态环境和群众生产生活。为获取并定量分析沙区治理的植被恢复动态及趋势,探讨典型沙区的生态修复变化机制,本文以红原县瓦切镇典型沙区1984、2000和2021年3期长时序Landsat遥感影像为数据源,在ENVI 5.3和ArcGIS 10.2软件的支持下,通过植被覆盖指数(NDVI)与光谱混合分析(NDVI-SWA)相结合的方法提取植被覆盖度(FVC),运用土地动态度空间分析模型和转移矩阵分析川西北高寒典型沙区植被恢复变化特征。结果表明:(1)研究区植被覆盖度等级结构以高度植被覆盖度为主(占50%以上),且不同植被盖度类型存在明显空间差异;(2)1984年研究区植被覆盖情况最差,2021年植被覆盖情况最好,中度及以下植被覆盖度面积仅占4.71%。1984-2021年,变化幅度最大的是中度以下植被覆盖度情况,占比呈现出先增加后降低的趋势,相对而言,中高度、高度植被覆盖度处于较为稳定的变化状态。(3)各级FVC转移矩阵分析中,具体转化方向较为一致,主要是向高植被覆盖方向转化,表现为:中高等级向高等级转化;低等级向中低、中等级转化。

基于最大熵模型的华蓥山林地浅表层滑坡风险析因

【目的】确定环境变量对林地浅表层滑坡风险预测的相对贡献率,明确影响浅表层滑坡风险的关键植被因素及其减灾区间,探明植被因素与非植被因素对浅表层滑坡风险的耦合效应,为林地浅表层滑坡风险评价和减灾决策制定提供科学依据。【方法】以华蓥山林地为研究对象,选取17个浅表层滑坡影响因子,采用最大熵模型进行林地浅表层滑坡风险模拟,输出各因子对林地浅表层滑坡风险预测的相对贡献率,对比分析考虑或不考虑植被因素条件下林地浅表层滑坡风险对各因子的响应变化。【结果】1)模型精度受试者工作特征曲线检验结果显示,不考虑植被因素的情况下,模型模拟精度为0.887,达到很准确的精度水平;考虑植被因素的情况下,模型模拟精度提升3.1%,为0.915,达到极准确的精度水平。2)工程地质岩组、蓄积量、距断层距离、地形起伏度、高程、绿色比值植被指数、平面曲率和林分类型8个因子对浅表层滑坡风险预测的累计贡献率达80%,其中植被因素对林地浅表层滑坡风险预测具有重要作用,主要体现在蓄积量、植被覆盖度和林分类型3方面。3)植被因素的存在造成浅表层滑坡风险对平面曲率、坡向、高程变异系数、坡度变率和坡面曲率5个变量的响应发生变化:对平面曲率、高程变异系数和剖面曲率所产生的浅表层滑坡风险起削弱作用,削减幅度分别为4.9%、5.9%和8.1%;对坡度变率所产生的浅表层滑坡风险起加剧作用,加剧幅度为10.9%;对坡向所产生的浅表层滑坡风险具有正反2方面作用,加剧和削减幅度分别为12.8%和6.4%。【结论】MaxEnt模型用于林地浅表层滑坡风险模拟具有较高模拟精度,能够直观表达浅表层滑坡风险对各影响因子的响应;利用MaxEnt模型预测林地浅表层滑坡风险时,除了地质、地形、地貌、土壤等常规影响因素外,植被因素也是关键环境变量,其对模拟精度具有重要贡献;植被因素的存在整体上不改变浅表层滑坡风险对其他影响因子的响应趋势,但对于某些非植被因素的极端值所产生的浅表层滑坡风险具有重要影响,呈现出耦合效应,既可能加剧也可能削弱浅表层滑坡风险。

六盘山华北落叶松人工林叶面积指数的校准

为了提高植物冠层分析仪在测量森林叶面积指数时的精度和适用范围,在宁夏六盘山北部,选取不同林分特征的华北落叶松人工林,应用凋落物收集法测量华北落叶松人工林真实的叶面积指数,从而确定植物冠层分析仪测量的叶面积指数的误差范围,并进行校准。结果表明:(1)六盘山华北落叶松人工纯林的叶面积指数为0~2.96,在8—10月呈现减小的趋势。(2)在生长季中期(7—9月)植物冠层分析仪测得的叶面积指数偏小,误差范围在0.03~0.38(1.41%~15.89%),而在生长季末期(10月)的测量值则偏大,误差范围在0.04~0.86(1.67%~90.87%)。(3)植物冠层分析仪测量产生误差与林分郁闭度、林分密度、树高、胸径等密切相关。因此,可通过构建林分特征与叶面积指数的多因素耦合模型,从而提高植物冠层分析仪的测量精度和适用范围。

长白山区生态保护修复实施现状、存在的问题及对策建议

本文记述了长白山区生态保护修复的实施现状,深入分析了当前长白山区生态保护修复存在的问题,针对问题提出了对策建议。

张掖市森林网络体系建设工程生态服务功能价值评估

本研究通过利用卫星影像数据、多期林业生态监测结果等资料,综合运用动态监测、生态效益评价等方法和手段,对张掖市森林网络体系建设工程保育土壤、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、防风固沙等生态系统服务功能价值作出定量化分析评估,对地方政府社会经济发展和生态保护工程建设具有重要意义。研究结果表明:森林生态价值从功能类型分析,固碳释氧价值(872059.4万元)>防风固沙价值(231743.0万元)>保育土壤价值(177584.91万元)>涵养水源价值(10864.57万元)>大气调节价值(22306.6万元)>生态游憩价值(1957.5万元);从林分类型分析,乔木林(1626709.46万元)>灌木林(227729.57万元)>草地(224107.75万元)。

济南市古树资源调查及特征分析

目的:探究济南市古树资源现状,对济南市古树资源的种类组成、区系分布、生长状况和结构特征进行分析。方法:以区县为单位,通过实地调查、走访群众、查阅历史资料与文献等方法全面收集古树资料,开展实地调查。结果:济南市现有古树9 982株,隶属于32科58属79种,以蔷薇科、豆科为优势科,以柿、槐、侧柏等树种为优势种。古树资源属的分布区类型具有明显的温带属性和由温带向热带过渡的特点。古树在全市13个区、2个县均有分布,其中以莱芜区分布的古树数量最多。城乡分布差异巨大,生长在城区和乡村的古树分别为914和9 068株。生长势衰弱和濒危古树占比达10%。古树树龄结构呈金字塔型,随树龄增加古树数量逐渐减少,树龄主要集中在100~150 a。古树的树高与胸径、树高与冠幅、胸径与冠幅间均呈显著正相关关系。结论:济南市古树资源丰富,空间分布不均,具有明显的温带属性,长势衰弱和濒危的古树较多,下一步应从落实管护责任人制度、分树种制定复壮技术规范、开展动态监测以及加强科普宣传4方面做好古树的保护工作。

基于GIS的广州市生态敏感性分析研究

城市生态环境是居民生存和发展的物质基础,生态敏感性对城市生态环境保护和可持续发展具有主要意义。文章以广州市为例,进行生态敏感性分析,将研究区分为不敏感、低敏感、中度敏感和高度敏感4个敏感区域。基于GIS和RS技术,采用层次分析法(AHP)建立评价因子体系,选取高程、坡度等9个因子,确定各指标权重并进行GIS加权叠加,综合分析。结果表明,广州市综合生态敏感性较高,以中度敏感和低敏感为主,两者占比为63.37%,广泛分布在广州市全域,多为山区及水系周边地区;高敏感占比为21.12%,分布在东北部山区及水系;不敏感占比为15.51%,主要分布在中部和西南部城镇中心。

苏州太湖湖滨湿地生态恢复模式与对策

湖滨带湿地是水生和陆地生态系统之间的一个重要生态交错区。按照太湖流域综合治理总体规划要求,根据度假区湖滨湿地生态现状和生态恢复的总体目标,提出了苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复与重建的基本模式。结合太湖流域的社会经济发展水平及苏州太湖国家度假区环境综合整治方案的要求,将苏州太湖国家度假区湖滨带划分为3个功能区段进行分区恢复与重建,并提出了苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复与规划的技术方案。

锰矿修复区泡桐与栾树生长与重金属积累特性

在湘潭锰矿废弃地种植泡桐和栾树,建立了4hm2生态修复示范区.工程区基质Mn平均含量高达20041mg/kg,Pb、Zn、Cu、Cd含量也远超过湖南省和全国的背景值,属复合型重度污染.污染区不覆土,苗木移植前每株根际定量施用了含有自污染区矿渣分离出的抗性菌株的专用有机肥.种植两年后,泡桐和栾树成活率均达到83%以上.泡桐生长状况明显优于栾树,两种植物叶的重金属含量均大于根和茎,泡桐Mn、Cu、Zn的浓度和积累量显著高于栾树.5年生泡桐Mn积累量达到2295g/hm2,转运量系数为2.32.试验证明,采用有机菌肥改良根际环境后,泡桐与栾树均可作为锰污染区的修复树种,而泡桐的生长速率和重金属的耐受和积累性能优于栾树.