森林生态与保护学研究中大型科学仪器资源共享研究

总结国内外关于大型科学仪器资源共享的现状与趋势,浅谈森林生态与保护学研究中大型科学仪器资源共享平台建设的重要性与紧迫性,并提出共享平台建设措施。

中国杉木林生态系统碳储量研究

利用中国4次森林资源清查资料以及中国森林生态系统定位观测研究站（CFERN）的实测数据，估算了中国1977—2003年4个时期杉木林生态系统的碳储量，分析了其年龄结构特征、垂直分配结构特征、时空动态格局和贮碳潜力。总碳储量研究结果1977—1981为1．09Gt，1984—1988为1．496Gt，1994—1998为2．446Gt，1999—2003为2．866Gt。江西、湖南、浙江、福建、云南、广西和广东7省的杉木林碳储量约占84％-86％。幼、中龄杉木林碳储量在79％-83．90％之间，随着杉木林的演替成熟，我国杉木林生态系统是一个潜在的碳库。在垂直分布上，乔木层碳储量占9．38％-10．63％，林下植被占0．6％-0．7％，土壤占87．99％-89．02％，枯落物占0．68％-0．78％，不同时期杉木林生态系统碳储量的垂直分配结构基本相似。1999—2003期间中国杉木林生态系统碳素现存量为2．866Gt，一个龄级期（10a）后碳储量将达到3．772Gt，并以90．63Mt·a^-1的平均积累速率递增，是一个贮存潜力大，增长速率快的碳库。

森林生态系统健康评估研究进展

森林生态系统健康评估是当前热门研究方向之一,已成为国内外森林状况评估和森林资源管理的标准。笔者在浏览国内外大量文献的基础上,从森林生态系统健康概念、评估指标体系、评估方法、评估公式和评估标准与结果表达等方面,分析研究森林生态系统健康评估的研究现状,指出其存在的问题,并展望森林生态系统健康评估研究的发展趋势。

江西广丰森林生态服务及其价值研究

森林生态服务功能评估是国内外研究的热点之一,依据森林生态服务功能评估标准,采用森林生态系统定位研究网络台站多年连续观测数据和森林资源清查数据及公共数据、实测数据对广丰县森林生态服务功能物质量和价值量及其变化进行了评价,并分析其变化原因。结果表明,广丰县生态效益价值为46.75亿元/a,大于江西省平均值,占全县GDP的36.52%,但除涵养水源功能等以外,其它12项功能总物质量均小于江西省平均值;不同林分类型生态服务功能物质量不同,各项均呈现出马尾松最大,灌木林、经济林、竹林较大,国外松、软阔类较小的明显变化规律,主要由林分面积和林分单位面积生态服务功能物质量不同造成;与全省平均值相比,广丰县单位面积生态效益价值增加了2.48%,达到5.38万元.hm-2.a-1,各林分类型大小顺序为混交林>竹林>灌木林>硬阔类>经济林>马尾松>国外松>软阔类>杉木。

宝天曼自然保护区锐齿栎林生态系统营养元素循环

对河南内乡宝天曼自然保护区内 35年生的天然次生锐齿栎林生态系统的营养元素循环进行研究 ,结果表明 :所测定系统中的 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Na、Mn、Zn、Cu1 0种营养元素积累总量为 1 0 387.894kg·hm- 2 ,土壤库贮量 8880 .70 9kg·hm- 2 ,占 85 .49% ;植物体贮量 1 5 0 7.1 82 kg·hm- 2 ,占 1 4.5 1 % ,其中活植物体占 90 .5 6% ,凋落物占 9.44%。系统中 1 0种营养元素年吸收量 2 0 7.5 4 5 kg· hm- 2 ,年存留量1 0 5 .2 85 kg· hm- 2 ,年归还量 1 0 1 .65 1 kg·hm- 2 ,年积累速率为 77.8986kg·hm- 2 ;年归还量占年吸收量48.98% ,表明系统中营养元素的循环处于良好的平衡状态。 1 0种营养元素的平均利用系数为 0 .1 85 ,平均周转期为 9.98a。其中 P、N、Mg、Na、Mn的周转期较短为 4～ 8a,K、Ca、Fe、Cu周转期较长为 1 0～ 1 6a,Zn的周转期最长为 1 7.4a。

RS在森林病虫害监测研究中的应用

森林病虫害是影响森林健康的主要因素之一。森林病虫害的快速准确监测、检测及其损害评估无论对森林经营者还是生态学家都具有重要意义。在大的空间尺度上,遥感数据早已被广泛有效地用于检测森林病虫害所引起的失叶现象。目前,在森林病虫害的遥感监测方面所利用的遥感数据主要有LandsatTM,MSS和SPOTHRV等卫星遥感数据和多种航空遥感数据;此外,各种地面辅助地理数据和野外调查数据可以提高对森林病虫害的监测精度。不同类型的森林往往感染不同的森林病虫害,而不同的森林病虫害所引起的森林受损症状不同,有的病虫害导致森林反射光谱的显著变化,有的则导致森林大量失叶。因此,对不同病虫害的遥感监测方法不同。随着技术的进步,传统的图像增强、图像分类和影像差等病虫害监测技术已显粗糙。近年来,更多、更复杂的图像处理方法被广泛用于检测病虫害引起的森林变化,各种数学方法和GIS技术也为病虫害的遥感监测提供了新的活力。虽然森林病虫害的遥感监测面临挑战,但随着计算机软硬件技术和遥感技术的进步,森林病虫害的遥感检测依然具有广阔的发展空间。

江西省森林植被乔木层碳储量与碳密度研究

为更好地评估我国森林植被乔木层碳汇功能提供更准确和可靠的基础数据。利用江西省森林资源二类清查资料,运用材积源生物量法对江西省森林植被乔木层的碳储量和碳密度进行了研究。森林植被乔木层碳密度的特征为:全省不同森林植被乔木层类型碳密度由大到小依次为硬阔林、针阔混交林、毛竹林、国外松林、杉木林、软阔林、灌木林、马尾松林和经济林,且乔木层碳密度随着林龄的增加而增大,随其人口密度的增加而降低;森林植被乔木层碳储量的分配规律为:不同森林植被类型依次为杉木林、硬阔林、马尾松林、毛竹林、灌木林、国外松林、经济林、针阔混交林、软阔林,从森林类型分布看,除杉木和国外松林外,其它森林类型天然林的比例远大于人工林;从地理分布看,除南昌、萍乡、新余三市外,其余各市均是天然林远比人工林要多,全省不同年龄森林植被由大到小依次为,中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林、过熟林,全省南部和中西部要高于中东部和北部。江西省森林植被乔木层的总碳储量0.210 Gt C,占全国森林总碳储量的5.66%。

西藏森林火灾时空分布规律研究

根据1992-2005年西藏藏族自治区森林火灾统计,分析了森林火灾发生的时间和空间规律。森林火灾的年际间波动较大,2001以来火灾次数呈明显的上升趋势,但主要是火警次数增多。西藏的森林火灾主要发生在春季和冬季,特别是12月-翌年5月,2月和3月份的森林火灾最为严重。从森林火灾的空间分布来看,森林火灾主要发生在藏东南地区,特别是芒康、察隅、林芝和米林等县的森林火灾较多。引起森林火灾的火源主要是由生产用火和生活用火引起的。文中还对西藏森林火灾发生的火环境进行了分析,气候特点和可燃物分布特征决定了西藏的森林防火期为冬春季,火灾多发生在海拔2800 m-3600 m的阳坡针叶林和阔叶林中,以地表火最多,大多火场面积少于10 hm2。根据西藏森林火灾的发生特点,建议今后在防火基础建设、火源管理、可燃物管理、林火预防和扑救等方面加强工作,提高森林防火的能力。

中国竹林生态系统的碳储量

利用中国4次森林资源清查资料以及中国森林生态定位观测研究站(CFERN)的观测数据,估算了中国1977-2003年期间4个时期竹林生态系统的碳储量,并对其垂直分配结构特征、时空动态格局和贮碳潜力进行了分析。竹林的总碳储量结果为1977-1981年期间537.6Mt C,1984-1988年期间598.61Mt C,1994-1998年期间710.14Mt C,1999-2003年期间837.92Mt C,期间浙江、江西、福建、湖南、广东和四川六省是中国竹林碳库的主要组成部分,占80.04%～83.13%。垂直分配结构基本相似,植被层占总碳储量的23.84%～24.49%,枯落物层占0.93%～0.96%,土壤层占的74.55%～75.23%。1999-2003年期间中国竹林生态系统碳素现存量为837.92Mt C,10年后贮碳量将达到837.92Mt C,并以C54.81Mt·a-1的平均积累速率递增。

城市消防研究与管理方法对森林防火的借鉴作用

总结了中国森林防火研究与管理现状,分析了森林防火与城市消防在研究与管理方面的差距,提出了城市消防研究与管理方法对森林防火6个方面的借鉴作用:(1)建筑防火分区方法和技术对森林防火分区及隔离带建设技术的借鉴作用;(2)耐火等级思想对降低森林燃烧性的借鉴作用;(3)建筑性能化防火设计方法对森林防火设计的借鉴作用;(4)标准体系建设的借鉴作用;(5)建筑避难层(间)对林区消防安全设施建设的借鉴作用;(6)城市火灾危险源辨识方法对森林火灾危险源辨识方法的借鉴作用。

中国栎林生态服务功能评估

森林生态服务功能评估是科学认识森林,实现人与森林和谐发展的基础。虽然国内外研究已有30多年历史,但至今还未有多数人认可的评估指标体系和评估方法。为此在2008年国家林业局颁布的中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)标准的框架下,采用中国森林生态系统定位研究网络(CFERN)台站多年连续观测数据和森林资源清查数据及公共数据对中国栎林生态服务功能物质量和价值量进行了详细的动态评估。结果表明:"九五"期间中国栎林生态系统服务功能年均总价值为1.4758万亿元,年均单位面积价值为7.987 2万元.hm-2;"十五"期间生态服务功能年均总价值1.397 1万亿元,年均单位面积价值为7.668 9万元.hm-2,年均涵养水源706.81亿m3,固土5.82亿t,固碳0.94亿t,生产有利于人体健康的负离子1.85×1013亿个,吸收二氧化硫15.86亿kg,滞尘3 839.1717亿kg。在中国栎林分布的27个省份中,生态服务功能物质量受益最大的省份是黑龙江省,收益最小的省份是青海省。生态服务功能总价值最大的省份是云南省,最小的是陕西省。

中国森林火灾周期振荡的小波分析

小波分析具有自适应性和数学显微镜性质,能将交织在一起的不同频率成分组成的复杂的时间序列分解成频率不相同的子序列。本文采用Matlab 6.5软件对1950-2002年中国林火统计资料进行小波分析,采用的小波是Daubechies 10。结果表明,1950-2000年森林火灾受害森林面积总体上呈下降趋势,1995以后受害森林面积基本控制在比较低的水平,年际间变化不大。10年和30年尺度上的变化反应出气候和植被变化对森林火灾的影响,可燃物的变化表现出近10年周期的波动性。1950-2000年中国森林火灾次数整体上是下降的,森林火灾发生次数减少的主要原因是我国对森林火灾的预防、监测和扑救能力都得到显著提高,特别是对人为火源进行了严格控制,近年来林火发生次数保持在相对低的水平。

林火生态研究方法进展

回顾了林火生态的发展历史,从火历史、火生态模型、火状况与生态系统特性、生态过程及景观研究等方面概述了林火生态学研究方法的演变与实践,指出应用景观生态学原理和方法,运用先进技术手段和数学方法,对火干扰后的森林群落动态进行研究是当前的重要内容。

森林可燃物可持续管理技术理论与研究

实现森林可燃物可持续管理是减少和控制森林火灾的基础。本文介绍了基于可燃物管理的防火林带和计划火烧的预防和控制森林火灾方法。防火林带阻火机理有三个层次:防火树种、结构合理的防火林带及其形成的火环境。枝叶茂盛的树冠能有效阻挡火焰的蔓延;良好的林带结构易于形成不利于可燃物燃烧的环境,防火林带组成的网格还对大面积的针叶纯林有机械隔离的作用。计划火烧是充分利用火的有利作用,控制其有害作用。计划火烧可改善野生动物的栖息环境,提高草场的产量和牧草质量,改善林地景观、防治病虫害和促进林木生长。它还能促进凋落物的转化,增加土壤养分,降低森林火灾危险性。目前计划火烧已成为森林经营和资源管理的一项重要措施。

北京西山森林潜在火行为及防火林带有效宽度分布研究

可燃物类型及其载量分布是决定林火行为的重要因素。以北京西山试验林场魏家村分场为研究区域,根据样地调查和森林清查数据对可燃物类型进行分类,并对可燃物载量的空间分布进行研究。根据历史气象数据确定当地平均最大风速平均值为3.6m/s,平均最大风速的最大值为14m/s,在此情景下,结合DEM数据和可燃物数据对研究区域的林火强度进行计算,并对防火林带的有效参数进行确定。

森林-沼泽交错群落组成结构与物种多样性的研究

通过对 2种类型沼泽地进行调查、研究 ,发现沼泽与森林之间的过渡区 ,随着空间地势的逐渐升高 ,沼泽化程度由强到弱。群落的物种多样性沿着沼泽至森林的方向 ,随着环境梯度的增加 ,也逐渐增多 ,邻近森林的群落达最大值。

宁夏六盘山落叶森林凋落与枯落物分布及持水特性的研究

本文通过对宁夏六盘山不同森林类型的凋落动态与林下枯落物层的厚度、贮量及其持水特性的研究,揭示了该区不同森林类型林下枯落物层在不同时期的水文生态功能。结果表明:不同森林类型在生长季末期的凋落都具有明显的周期性规律,凋落比率随时间变化的规律一致,凋落从8月下旬开始,红桦与椴树混交林的凋落在10月中旬结束,华北落叶松纯林和白桦与糙皮桦混交林的凋落在10月下旬结束,而辽东栎纯林的凋落会持续到次年;林下枯落物层的厚度在2.0 cm^6.0 cm之间,贮量在10.72 t/hm2~28.73 t/hm2之间;除华北落叶松林林地枯落物在浸泡6h时达到最大持水量外,其余3种落叶阔叶林林地的枯落物各层次均在浸泡3h时就达到最大持水量;枯落物未分解层的最大持水率在2.81~4.47之间,半分解层的最大持水率在3.80~4.32之间。经分析拟合,得到枯落物未分解层与半分解层持水量、持水速率与浸泡时间之间的关系分别为Q=ktn和S=ktn。

宁夏六盘山不同森林类型土壤贮水与入渗研究

为了评价六盘山不同森林类型的水源涵养生态功能,本文对六盘山7种森林类型林地土壤的贮水和入渗特征进行了研究。结果表明:不同纯林林地的土壤饱和贮水量依次为5 151.867 t/hm3,4 798.500 t/hm3,4 632.533 t/hm3;不同混交林林地的土壤饱和贮水量依次为6 261.542 t/hm3,5 380.267 t/hm3,5 254.222 t/hm3,5 019.700 t/hm3;土壤贮水量随土壤容重和孔隙度变化的差异不显著,土壤持水率随土壤容重和孔隙度变化的差异极显著。不同纯林林地的土壤初渗速率依次为7.18mm/m in,9.06mm/m in,13.77mm/m in;稳渗速率依次为0.70mm/m in,2.04mm/m in,2.15mm/m in;不同混交林林地的土壤初渗速率为9.32mm/m in,8.20mm/m in,6.94mm/m in,3.38mm/m in;稳渗速率为2.74mm/m in,1.22mm/m in,2.50mm/m in,1.42mm/m in;土壤初渗速率和稳渗速率随土壤容重和总孔隙度变化的差异不显著,土壤初渗速率和稳渗速率随土壤毛管孔隙度与非毛管孔隙度变化差异极显著。

北京地区近两年春季森林火险对比研究

火险等级预报系统已经成为现代林火管理的一个重要工具。本文根据北京地区的森林火险天气,采用加拿大火天气指数系统(FWI)评估北京地区的森林火险。根据北京地区12个气象站2004年和2005年3-5月的气温、相对湿度、降水、风速,利用SAS计算程序,计算各气象站每日的FWI各组分值。分析FWI系统各组分的数值分布特征,确定了北京地区FWI各指数的等级划分及其指示意义。利用内插方法建立可燃物湿度码与火天气指数的空间分布图,分析2004年和2005年春季实际发生的森林火灾与相关的火险指数,结果表明FWI系统能很好地反映森林火险的变化,可以用于评估和预测火险。火险期危险度表明2005年春季森林火险高于2004年春季。文章最后讨论了不同内插方法对研究结果的影响。

萧氏松茎象的发生与环境因子的关系研究

为摸清萧氏松茎象Hylobitelus xiaoi zhang受害松林的环境因子特征,应用林地环境因子常规观测方法进行观测,结果表明:8月份受害松林地面平均光照强度、地面温度、距地表20cm高处温度、5cm深处土壤温度、70cm高处蒸发量分别为374.8lx、25.4℃、27.1℃、25.5℃、1.6mm,分别比健康松林低94.8%、7.0%、4.6%、5.9%、27.3%,受害松林在距地表20cm高处空气相对湿度为85.8%,比健康松林高7.1%。由实验得知,萧氏松茎象受害松林的光照强度、地面温度、空气温度、土壤温度、蒸发量均比健康松林低,空气相对湿度比健康松林高,距地表越近,这一差异就越明显。两类林分中的光照强度、空气温度、土壤温度、空气相对湿度4因子均存在明显差异,是影响萧氏松茎象发生的重要因素。