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。

国家公园创建背景下的若尔盖湿地生态保护现状与发展研究

若尔盖湿地位于青藏高原东南缘,是世界上最大的高原沼泽湿地,区内拥有全球面积最大的高原泥炭地,具有丰富的水资源和泥炭资源。结合《国家公园设立规范》和《国家公园考核评价规范》,从国家代表性、生态重要性、管理可行性等3个方面对若尔盖湿地现状进行评估和分析。区域国家代表性突出,生态系统完整性和原真性高,生态重要价值突出,前期管理可行有效,全民共享潜力巨大,达到国家公园设立的标准;但也面临着保护管理,保护与发展矛盾突出等问题,通过科学划定范围和功能分区、系统搭建国家公园管理机制,建立健全生态补偿机制,构建多渠道的资金筹措机制等途径,可以有效解决相关问题。

黄河上游白河干流全段植物群落特征及生物多样性

近年来,若尔盖高原地区弯曲河流横向迁移现象越来越突出,河道两岸带状成型淤积体(点边滩)越来越多,侵蚀农牧民草地资源越来越严重,区域水源涵养功能受到显著影响,一定程度上,威胁到黄河上游地区的生态安全、生物多样性保护和畜牧业经济的发展,探索点边滩治理方案迫在眉睫。本研究以黄河上游白河干流全段岸线植被群落为研究对象,采用典型样地法,在白河干流沿程凹凸岸设置典型样地,开展白河干流全段植物群落特征及生物多样性分析研究,以期揭示白河干流全段植物群落特征变化及植被因子在点边滩形成过程中的关键作用。结果表明:1)干流空间尺度:白河干流全段岸线植被群落共记录灌草藤植物26科70属88种,其中,灌木6科8属10种,草本21科62属77种,藤本1科1属1种;草本层是白河干流岸线高寒灌丛群落物种构成的主体,群落以中生、湿中生植物为建群种或优势种,随着白河干流沿程往下走,群落总体上呈现物种数、平均高度和平均盖度、草本层地上生物量逐渐增加,物种多样性逐渐下降的变化规律。2)凹凸岸空间特征:河岸带植被群落凹凸岸异质性表现较为明显,灌木层植被种类、物种多样性指数凸岸高于凹岸,草本层种类、草本层地上生物量、物种多样性均表现为凹岸高于凸岸,且凹凸岸在中下游的异质性表现高于上游。因此,在黄河上游地区的河岸滩治理中,应针对不同的河段采取不同的治理措施,尤其是放牧、采砂、城镇建设等人为活动的合理控制及河岸带植被在弯曲河流演变过程中的相互作用,同时对凹凸岸两个关键区域给予更多关注。

若尔盖地区(四川片区)种子植物区系分析

为完善若尔盖地区(四川片区)种子植物区系特征,以2019年至2022年在红原、若尔盖、阿坝和松潘四县调查数据为分析对象,结合文献资料,统计若尔盖地区种子植物区系现状。结果表明:(1)若尔盖地区野生种子植物有1173种,隶属74科367属,种子植物资源丰富,大部分为草本植物(77.41%);包含51种以上的科有菊科、玄参科、莎草科等6个科;包含21种以上的属有马先蒿属、柳属、风毛菊属等5个属。(2)科的组成上,小科(2~5种)和中等科(6~20种)是构成本区科的主体,占总科数的58.11%;属的组成上,单种属(1种)是构成本区属的主体,占总属数的49.05%。(3)从科的区系成分来看,划分为6个分布型和3个变型,其中温带分布科(39.19%)最多;属的区系成分来看,划分为15个分布型和13个变型,温带成分占总属数73.84%,占比最高,是典型的温带性质。(4)本区珍稀濒危野生植物共计48种,占总种数的4.09%,濒危物种丰富,孑遗古老。

土壤水分对土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着十分重要的作用。全球气候变暖会改变大气环流和全球水文循环,进而导致全球的降水格局发生变化,其最直接的影响就是改变土壤的水分状况,关于土壤水分状况对土壤呼吸的影响机理的研究对于预测未来土壤碳储量变化具有重要意义。本文总结了国内外关于土壤水分对土壤呼吸的影响方面的研究,系统分析了土壤水分是怎样影响土壤呼吸的各组成部分的,并简单介绍了土壤水分对Q10值的影响,最后针对当前相关研究存在的问题,对今后的研究方向加以展望。

林木蒸腾作用测定和估算方法

蒸散是陆地生态系统降水量输入后生态系统水分消耗和大气之间水分交换重要的生态过程,包括土壤蒸发过程和植物蒸腾作用,对于区域水分平衡和全球水分循环有着重要的意义。其中,林木蒸腾作用是森林生态系统水分平衡的重要部分,受到冠层结构及其发展变化、土壤特性和自然环境因子等多种因素的影响。针对不同的植被覆盖类型,国内外许多研究通过各种手段和方法,如快速称量(RM)、稳态气孔计(SSP)、光合作用测定(PS)、整树容器(WP)、风调室(VC)、盆栽称量(WPP)、液流测定法(SPM)、蒸渗仪(L)、水量平衡(WB)、能量平衡(EB)、波文比(BR)、涡动相关(EC)、彭曼联合法(PMM)和遥感(RS)等来估算林木蒸腾作用。本文介绍了林木蒸腾研究中主要测定手段和方法的基本原理、具体技术、适用范围及优缺点,为森林生态系统林木蒸腾作用研究中可靠的手段和合适的方法选择提供依据。

川西北高寒区不同沙化类型草地优势种群空间格局分析

针对研究区不同沙化类型优势种群的分布特征,设置了136个1m*1m的样方,采用扩散系数(ID),聚集度大小指数(ICS),Green指数(GI),聚集频度指数(ICF),平均拥挤度指数(IMC),缀块指数(IP)等指标,分析了优势种群的分布格局及其形成的原因,并用相关分析比较了几个指数间的关系。结果表明:4种沙化类型上的优势植物种群分布格局皆属于聚集分布,但他们的聚集强度总体上有一定的差异。露沙地上的优势种群为嵩草(Kobresia)类植物,聚集程度明显大于其余3种沙化类型;固定沙地上优势种群较多,聚集强度差异较大,鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)种群的聚集强度最大,细叶亚菊(Ajania tenuifolia)种群聚集分布强度最低;半固定沙地和流动沙地优势种群的聚集强度差异较小;相关分析表明,ID、ICS、GI、IMC之间呈显著的正相关且相关系数几乎等于1。由此可以得出,随露沙地向流动沙地演替,影响优势种群空间分布格局的主要因素由物种生物学特性逐渐变为土壤微生境,这为川西北高寒区沙化土地植被恢复提供参考。

岷山中段高山峡谷区主要森林群落林下植物多样性研究

基于野外样地调查数据,应用Margalef丰富度指数(R)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(J)与Simpson优势度指数(D)对区内10种主要森林群落林下植物多样性进行研究。结果表明:不同森林群落林下灌木和草本植物种类组成及其多样性存在明显差异,林分郁闭度影响林下植物种类组成和多样性;不同森林群落林下植物多样性表现为常绿落叶阔叶混交林>阔叶林>人工林;不同森林群落植物多样性指数均表现为草本层>灌木层。建议在本区山地恢复重建中,以营造混交林为宜,注重常绿与落叶树种搭配,在选择树种时应优先考虑选择与其自然分布相适应的乡土树种。

干旱胁迫下树木的抗旱机理与抗旱造林技术

干旱严重阻碍树木的生长发育,随着全球干旱化区域的扩大与强度的增强,对水分胁迫如何影响树木的机理研究日趋重要。总结了国内外对树木抗旱性的研究进展,详细介绍了树木水分生态相关指标的主要研究方法,从树木的形态和解剖特征两方面阐述了树木对水分胁迫的响应,描述了水分胁迫下树木光合作用、蒸腾作用、水分利用效率及活性氧酶促保护系统与渗透调节物质的相应变化,简单总结介绍了几种抗旱造林技术及研究现状,提出了水分胁迫研究的方向和热点领域。

温度和干旱胁迫对川西北高寒沙区3种优势植物种子萌发的影响

利用气候箱培养,分析温度和PEG浓度变化对川西北高寒沙区3种优势植物鲜黄小檗(Berberis diaphana)、金露梅(Potentilla fruticosa)、大果圆柏(Sabina tibetica)种子萌发的影响。结果显示:大果圆柏种子在该实验处理条件下没有萌发;金露梅萌发最适温度为25℃,鲜黄小檗种子15℃萌发情况最好,发芽指数和发芽势较高,35℃时3种植物均不能萌发;轻度干旱胁迫(5%PEG浓度)与对照组相比,发芽率、发芽指数、发芽势总体上差异不显著;中度干旱胁迫(10%PEG浓)显著减低了其发芽率、发芽指数、活力指数,对发芽势的影响较小;当重度胁迫时(20%PEG浓度),显著抑制了种子萌发,鲜黄小檗种子的萌发率与对照相比下降了96.67%,但低温条件下重度干旱胁迫时,金露梅种子的萌发率与对照相比差异不显著。抗旱性综合评价的结果显示,金露梅、鲜黄小檗种子萌发阶段的抗旱性强弱表现为金露梅强于鲜黄小檗。2种植物种子萌发对温度和水分变化响应的差异,体现各自对生境的适应特性。

川西北地区土地沙化成因探讨及对策建议

川西北地区沙化土地的急剧扩张已成为国内外关注的重大环境问题,本文综合整理、分析归纳近年来该地区的研究文献和监测统计资料,对沙化现状及趋势加以概述,并对其成因进行了深入分析。结果表明,自然因素为川西北土地沙化提供了基本条件,而生物因素、人为因素和政策体制因素是其诱导触发因素,起主导作用,在此基础上,提出了防沙治沙工作的对策与建议。

川西北防沙治沙试点示范工程成果巩固必要性分析

川西北防沙治沙试点示范工程概况进行介绍,总结了试点工程取得的主要成效和面临的主要问题,进而对成果巩固的必要性进行了分析,目的是为成果巩固工程的开展实施提供理论依据。

四川地震灾后重建生态修复Ⅰ:实施情况及国内外经验

"5.12"汶川特大地震及其次生灾害对灾区生态环境造成了严重的破坏。经过两年的灾后重建,震区的生态环境已得到一定改善。但地震灾后生态修复是一项长期、复杂的系统工程。目前,四川地震灾区生态问题依然严峻,还有大量的、长期的生态修复任务。本研究详细阐述了国内外生态修复的经验和教训,系统分析了我国两年多来汶川特大地震灾后生态恢复重建的实施情况,在此基础上,提出了地震灾区生态修复的一些认识,以期为地震灾区灾后生态修复提供理论依据和参考。

四川地震灾后重建生态修复Ⅱ:问题与建议

本研究在总结国内外生态修复的经验和教训基础上,结合我国两年多来汶川特大地震灾后生态恢复重建的实践,提出了2年间地震灾区生态修复过程中出现的主要问题,提出了地震灾区中长期生态修复的建设的基本原则、目标和工作重点。

邛海湿地恢复工程建设项目可行性分析

西昌邛海是我国重要的天然淡水湖泊之一,是我国西南地区重要的候鸟迁徙通道和栖息地,对西昌市区域生态环境安全有着极其重要的作用。近年来邛海湖滨湿地遭到严重的破坏和不合理的开发利用,滩涂和原生湿地植被基本消失,外来物种入侵,水鸟和本土物种减少,邛海的湿地生态功能受到破坏。为了改善邛海湿地生态环境,提高邛海湿地生态功能,西昌市拟实施邛海湿地恢复工程项目。本文对该项目的必要性、可行性进行了分析,介绍了项目的主要建设内容,最后得出结论:项目具有良好的生态效益、社会效益和经济效益,并且符合西昌及邛海的相关规划,建议项目尽快实施。

川西北高寒沙区主要灌木叶片功能性状研究

以川西北高寒沙区金露梅、高山绣线菊、窄叶鲜卑花、康定柳、沙棘等5种主要灌木植物叶性状为研究对象,分析了5种灌木叶片结构功能性状的差异,相关性以及与其他地区叶片结构功能性状的差异,探讨该地区植物对环境的适应性,为该地区生态系统植被的恢复和重建提供理论依据。结果表明:5种灌木的叶片厚度(LT)和比叶面积(SLA)平均值差异大都显著,金露梅和康定柳的SLA显著低于其余3种灌木,金露梅叶组织密度(LTD)平均值显著高于其余4种灌木,除沙棘外,其余4种灌木间叶干物质含量(LDMC)平均值差异均不显著。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:SLA与LDMC、LTD、LT在显著负相关,LDMC与LTD、LT呈显著负相关。川西北高寒沙区5种灌木植物的SLA总体上明显低于北京东灵山、广西大明山、湖北神农架研究点植物的SLA,LT明显高于北京东灵山、广西大明山、湖北神农架研究点植物的LT。由此可得出:川西北高寒沙区5种主要灌木中金露梅和康定柳对干旱贫瘠的沙化土地的适应能力更强。

青藏高原东南缘高寒区土地沙化现状及驱动因子分析

生态环境是人类赖以生存和发展的基础,而近年青藏高原东南缘高寒区土地沙化面积急剧扩张,成为了国内外关注的重大环境问题。通过综合分析该地区的研究文献和监测统计资料,对其土地沙化现状及趋势加以概述,并对其驱动因子进行分析,结果发现:青藏高原东南缘高寒区的生态环境恶化、土地沙化是在自然因素作用的背景下,由近年来的气候变化和人类不合理的生产活动造成的,自然因素为该区域的土地沙化提供了基本条件,而人类活动是其诱导触发因素,起主导作用。

川西北高寒沙区引进桑树种试验初探

川西北地区沙化土地的急剧扩张已成为国内外关注的重大环境问题,该区域沙化治理存在植物材料单一的问题。本文从成活率、生长情况以及光合特性几个方面分析了4个桑树种在川西北高寒沙区的适应情况,结果表明4个桑树种基本能适应川西北高寒区的立地条件。

高寒沙地不同龄级高山柳光合特性及叶性状研究

高山柳(Salix cupularis)是川西北地区用于防风固沙的主要植物。使用Li-6400光合系统测定了若尔盖县苗圃地1年生、2年生、8年生高山柳及从该苗圃地移栽至若尔盖流动沙地上生长的11年生高山柳的光合生理特征及各个龄级叶的形态特征。结果表明:高山柳净光合速率(Pn)日变化均呈单峰曲线,不存在午休现象,日均值大小表现为苗圃2年生>野外11年生>苗圃1年生>苗圃8年生;Gs与Tr的日变化趋势一致,苗圃2年生高山柳日均值最高;叶片气孔限制值(Ls)日变化曲线均为早晨较低,苗圃2年生日均值低于1年生和野外11年生高山柳,与苗圃8年生高山柳差异不明显;野外11年生高山柳水分利用效率(WUE)日均值显著高于其余3个龄级高山柳。苗圃2年生高山柳的最大净光合速率(Pnmax)明显高于其余各龄级高山柳;1年生高山柳光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)相对最低;野外11年生高山柳LCP、光饱和点(LSP)值明显高于苗圃各个龄级的高山柳。野外11年生高山柳叶干物质含量均显著高于苗圃各龄级;苗圃1年生和野外11年生高山柳叶面积、叶干重、比叶面积均显著低于2年生和8年生高山柳。

不同环境因子对樟子松人工林土壤有机碳矿化的影响

土壤有机碳矿化是土壤向大气释放CO2的最大净输出途径,其与植被的净初级生产力的差值是判断生态系统碳源或碳汇的关键。本研究以科尔沁沙地10年生樟子松人工林生态系统为研究对象,采用室内培养实验方法,测定了不同温度、土壤含水量以及碳、氮添加条件下土壤有机碳矿化的速率。结果表明:土壤有机碳矿化速率随温度和土壤含水量的升高分别呈指数和线性增长,不同的土壤水分条件下土壤有机碳矿化的温度敏感性不同;在土壤含水量最小时(田间持水量的10%),土壤有机碳矿化的温度敏感性最低;土壤有机碳矿化对水分的敏感性在低温条件下(10℃)显著低于在适温和高温条件下(20℃～30℃)。土壤中有机碳含量的增加显著提高土壤碳矿化速率,氮的添加对土壤有机碳矿化没有显著影响,但随着土壤有机碳含量的增加,土壤氮素含量对土壤碳矿化速率产生影响。