江苏沿江防护林主要树种选择研究

通过对江苏沿江8市古树资源和长江江苏段2岸1 km范围内森林中各树种资源分布调查,结合长江防护林造林树种选择相关研究,筛选出适用于长江江苏段防护林造林树种59个。分别针对沿路区、滨水区和滩面区3种生态位特点,通过生态效益、景观效益和社会效益3类共10个指标,采用定量与定性研究相结合的方法,对这些树种进行综合评价、排序和分类。结果表明:3种生态位上各造林树种均可分为3类,第1类树种3种生态位可作为优选树种分别有15,7,7个;第2类3种生态位作为一般树种,分别有22,40,29个;其他可作为备选树种。结合沿江不同造林环境的特点和相关树种的特殊适应性,提出了相应的树种选择和配置建议。

夏津黄河故道古桑树群聚生世存的历史成因

夏津黄河故道古桑树群是自然与人类互动的产物。历史上,夏津低强度的农业生产发展模式,不以“叶用”为主要目的的桑树种植选择,使得桑树群能够在一个较少人为干预的环境中任其展示自然生命力的韧性,并以“群”的规模聚生世存下来。夏津作为一个“疲邑亦瘠邑”的弱质农业区,在改变生存环境的持续斗争中,选择了植树造林这一最传统但也是治理成本最低的方法。桑树作为固堤治沙的所宜之木,也是黄河治理所需的重要堤防物资,又使得广植桑树在夏津实际成了一种生存策略选择。而地方循吏道德主义的劝课农桑,进一步刺激了夏津的桑树种植选择,从而为桑树群的聚生世存提供了一个有利的政治空间。

以树木年轮宽度重建渭河上游过去377 a来4-6月平均流量

目的 探讨渭河流域上游过去377 a的径流流量的变化历史,提供流域百年尺度水文要素波动的变率、强度、周期及其长期演变特征等水资源评估所需的关键信息。方法 使用相关系数法、线性回归法和功率谱法判定树轮年表与平均流量的响应关系、径流变化模型及水文要素周期信号。结果 基于贵清山油松年表与渭河南河川站月流量的相关结果,重建了1630-2006年当年4-6月的平均流量变化,建模期1945-1979年时段的方差解释量为34.9%。树轮流量序列确定了51个极端高流量年和54个低流量年,分别为过去377 a的13.53%和14.32%。其中连续3 a以上的极端高值年份出现在1647-1649年、1699-1701年、1843-1845年、1905-1907年和1909-1911年;极端低流量年份出现在1722-1727年、1747-1749年和1763-1765年。对基于11年滑动平均确定的流量偏高偏低时段水文要素进行量化,显著的低流量年份与区域大尺度干旱事件有较好的印证关系。重建流量具有50.400 a和2.290 a的周期信号。结论 树轮重建的377 a渭河天水段季节径流变化具有变率高幅度大的特点,流域水文气候变化与大尺度气候驱动,如太平洋年代际涛动、厄尔尼诺-南方涛动存在紧密关联。

长三角生态系统服务驱动因素的交互效应及其阈值

科学管理生态系统以促进多种生态系统服务的可持续供应,对于区域高质量发展具有重要意义。精准制定生态系统管理措施要求深入了解各种生态系统服务的多重驱动因素之间的交互效应及其关键影响阈值,然而当前研究对此理解有限。为此,以2020年的长三角地区为例,使用InVEST、CASA和MaxENT等模型评估研究区6种关键生态系统服务供应(气候调节、碳固定、土壤保持、产水量、粮食生产和休闲游憩)。运用约束线法分析单一驱动因素对各个生态系统服务的约束作用与关键阈值;然后,借助条件推理树进一步揭示了多种驱动因素的交互效应及其阈值。研究结果表明:(1)长三角地区的6种关键生态系统服务有显著的空间异质性并且受12个生态-社会经济驱动因素的影响,其中,气候与土地利用的影响最为显著。(2)12个驱动因素对6种关键生态系统服务呈现出4类非线性和2类线性约束作用,共识别出32个关键阈值。(3)特定自然驱动因素会在多因素交互作用下形成的阈值范围内显著影响生态系统服务,例如太阳辐射在特定降雨量(1604.6—1808.5mm)与风速(4.3—4.8m/s)的组合条件下会明显增加产水量。创新整合运用约束线与条件推理树,揭示了驱动因素的非线性作用及关键阈值,为长三角地区生态系统管理措施制定提供了方法参考与决策依据。

石羊河流域生态系统服务相互作用的时空变化及驱动机制研究

了解生态系统服务的时空变化及其内部复杂关系对管理生态系统服务是至关重要的。以石羊河流域为研究区,评估流域2010、2015年和2020年6种生态系统服务,分析栅格和乡镇尺度上生态系统服务权衡协同及生态系统服务簇的时空变化,利用增强回归树模型探讨研究区生态系统服务簇的驱动机制。结果表明:(1)各类服务空间分异明显,产水量、碳储量、土壤保持和生境质量呈“西南高-东北低”的空间格局,粮食供应主要集中于流域中部和北部的耕地区,休闲娱乐高值区分布于流域南部及中部和北部人口密集地区;研究期间内各类服务均有不同程度提高,其中土壤保持的增幅最大,碳储量和生境质量增幅较小。(2) 2个尺度上生态系统服务权衡协同作用呈相似性,但权衡协同作用强度不同,总体上表现为12对协同关系,3对权衡关系。(3) 2个尺度上生态系统服务簇的空间格局相似,流域南部分布除粮食供应外其他5种服务为主的服务簇,流域中部和北部民勤绿洲地区分布与粮食供应和休闲娱乐为主的服务簇,其他地区的生态环境相对恶劣,分布其中的服务簇内各项服务供应较低;研究期间内服务簇存在明显的空间和数量转移变化。(4)多种因素在研究区生态系统服务簇的变化中起着重要作用,影响因子在不同年份的影响程度略不相同,其中土地利用类型、归一化植被指数、年降水量和海拔是生态系统服务簇变化的重要驱动因子。

四川凉山州孙水河流域耕地撂荒时空格局分析

[目的]提取长期、精确的撂荒地空间分布信息,摸清流域耕地撂荒分布规律,进而为大凉山区域土地资源管理、乡村振兴战略规划等提供数据支撑。[方法]以凉山州孙水河流域为研究区域,应用CART决策树分类方法提取了研究区2009—2016年的撂荒地分布数据,分析了近10年来孙水河流域撂荒地时空格局、演变动态与影响因素。[结果](1)2009—2016年流域耕地撂荒情况呈现两个阶段:2009—2011年缓慢降低,2012—2016年快速增加。撂荒地多分布在中高山区域,并向河谷平原地区逐渐聚拢。多年平均撂荒面积为5357.88 hm^(2),2016年达到最大撂荒率(24.50%),年均撂荒面积:中游(2260.50 hm^(2))>上游(1716 hm^(2))>下游(1381.37 hm^(2)),年均撂荒率:上游(19.17%)>中游(15.46%)>下游(8.50%)。(2)撂荒地标准差椭圆分布呈现两个发展阶段,2009—2012年表现为“东南—西北”的方向分布,2013年后重心回移,撂荒更为聚集。(3)撂荒地多分布在海拔>2800 m,坡度15°~25°,距水系500 m内的地形单元。[结论]地形条件、生产水平、政治因素等均会导致区域撂荒时空格局变化,未来应加强辨析人类活动及自然条件对撂荒地影响机制的深入研究。

秦淮河流域典型排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系

为分析排涝泵站前池水质与降雨特征的响应关系,对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降水量开展高频在线自动监测,结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下排涝泵站前池水质变化规律,探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。结果表明:晴雨天均有生活污水汇入的A泵站前池氨氮质量浓度在大雨强下降低,中雨强下先升高后降低,小雨强下平缓上升,A泵站前池污染物质量浓度主要受降雨强度和次降水量影响;主要接收降雨径流,雨量大时有生活污水溢流汇入的B泵站,前池污染物质量浓度在大雨强下先升高后逐渐降低,中雨强下降低,小雨强下变化不大,B泵站前池水质主要受次降水量、前期干旱时间和降雨强度影响;2个泵站前池COD_(Mn)质量浓度变化与降雨的响应规律相似,但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响;连续降雨均导致泵站前池氨氮质量浓度和COD_(Mn)质量浓度波动变化较大,而前期干旱时间越长,降雨发生后泵站前池水质越差。

珠三角地区乔木全冠苗移植

结合多年项目应用实践,找出影响珠三角地区乔木全冠苗移植成活率的主要因素,为提高移植苗木成活率,针对影响成活率的主要因素不断探究技术提升,总结出土球及断根处理、乔木植株叶片抗蒸腾、安全运输、种养管理等能有效提高成活率及保证成景效果的方法措施,以期对全冠移植工作提供参考。

珠江三角洲城市公益林资源分布差异

为了探寻公益林森林生态系统有效管理的科学依据、生态文明建设与经济社会协调发展的经验,研究以广州市、深圳市、珠海市、佛山市、中山市、东莞市共6个珠三角城市为研究对象,基于2021年森林资源管理一张图中的公益林统计数据,从区域角度分析地区间、树种组成间的蓄积量构成差异和原因。结果表明,(1)珠三角六市的公益林面积共计100847.22 hm^(2),蓄积量7593435.84 m^(3),单位面积蓄积量为74.75 m^(3)·hm^(-2);(2)珠三角六市公益林面积、蓄积间差异较大,东莞市单位面积蓄积量达到88.59 m^(3)·hm^(-2),珠海市单位面积蓄积量最低,仅有54.40 m^(3)·hm^(-2),东莞市公益林的面积、蓄积量以及单位面积蓄积量均为六个市最高;(3)在公益林优势树种蓄积量方面,阔叶混交林面积和蓄积量均最高,速生相思单位面积蓄积量最高,达到121.11 m^(3)·hm^(-2),人工纯林表现出较高的生产力,以34%的公益林面积,提供了48%的蓄积量;(4)公益林蓄积与其立地质量、经营水平和混交林的树种组成等有关。结论指出,珠三角六市森林质量提升空间大,需优化公益林树种、林种结构,加强森林经营技术和模式研究,注重树种适应性与立地质量匹配,实现经济与生态文明协同发展。

基于机器学习的金沙江流域浅层滑坡易发性评价

【目的】我国西南山区金沙江流域孕灾环境复杂,浅层滑坡灾害频发,严重威胁当地居民生命财产安全和基础设施建设运维,亟需构建合适的、准确的区域浅层滑坡易发性评价分区图,指导灾害防治措施布置和基础设施建设规划。【方法】对比经典数理统计模型—逻辑回归模型,选取梯度提升决策树和随机森林两种机器学习模型对金沙江流域昭通市进行浅层滑坡易发性评价。基于2369个历史滑坡灾害数据,选取坡度、坡向、地貌、土壤、距水系距离、距道路距离、NDVI、地震烈度和年均降雨量等14个评价因子,对研究区构建了三个浅层滑坡易发性评价模型。【结果】结果显示:(1)三种模型浅层滑坡易发性评价结果的AUC值均大于0.800,两种机器学习模型的表现优于逻辑回归模型;(2)随机森林模型的准确度最高,其AUC值和Kappa系数分别为0.910和0.907,在各类区域识别的高易发和较高易发区与实际的滑坡分布一致性较高,且过拟合现象较弱;(3)随机森林模型中各评价指标的相对重要性在此类孕灾机理复杂多样的区域均能得到良好体现,其评价结果较其他两种模型能够更全面地考虑各类致灾环境。【结论】结果表明机器学习模型能够较好地评估金沙江流域在复杂孕灾环境下的浅层滑坡易发性,有助于指导该区域的防灾减灾工作。

利用树轮资料重建通天河流域518年径流量

利用长江源区曲麻莱、治多的树木年轮宽度资料,通过分析树木生长与流量变化的关系,重建了长江源区通天河流域直门达水文站1485年以来年径流量的变化,并进行了变化特征分析。结果表明:在重建的518年中,直门达水文站年径流量最显著的丰水期发生在19世纪前半叶,最显著的枯水期发生在17世纪的后半叶。特丰水年有96年,偏丰水年有117年,特枯水年有86年,偏枯水年有81年,正常水年有138年。重建序列存在43年、37年、32年、5年和2年左右的显著周期。

乌鲁木齐河山区树木年轮-积温关系及≥5.7℃积温的重建

为了研究云杉树木年轮生长与环境温度的关系,计算出天山乌鲁木齐河山区大西沟气象站9种类型的36 9个积温因子序列和9个差值树轮年表的2 7个年轮指数序列,用逐步回归方法建立积温与年轮指数序列间的关系。结果表明大西沟气象站≥5 .7℃积温与树木生长的关系最为密切。对≥5 .7℃的积温进行对数变换,使用提取主分量在回归方法建立其与年轮场的4个主分量间的转换函数,该转换函数可解释196 2～1992年大西沟气象站≥5 .7℃积温方差的5 5 %。交叉检验表明该转换函数是稳定的。由此重建出了1796～1991年≥5 .7℃积温长序列。≥5 .7℃积温长序列完整地经历了7个偏多及7个偏少阶段,存在着3.32、34、3.84、9、4 .36及6 .5 3a的变化准周期。≥5 .7℃积温变化具有两个基本特征:一是偏冷年出现的频率大于偏暖年,二是暖年出现的频率多于冷年。两个最暖年出现在1917年及194 4年,其≥5 .7℃积温分别为4 15 .6℃和386 .0℃,两个最冷年出现在180 3年及196 1年,≥5 .7℃积温分别是2 6 .5℃和2 6 .9℃。最显著的≥5 .7℃积温减少趋势出现在180 6～185 2年,减少率为15 .2℃/10 a,显著水平为0 .0 0 0 3。最显著的≥5 .7℃积温增加趋势出现在195 8～1987,积温增多率是16 .6℃/10 a,显著水平达到0 .0 0 3。Mann-

不同年龄构树皮的纤维、化学特性与制浆性能研究

对金沙江干热河谷不同年龄构树皮的化学、纤维特性与制浆性能进行研究。结果表明,构皮纤维长、木素含量低,纤维素含量高,纤维形态好,易于成浆。随着年龄的增大,低龄构皮化学组分稍有增大,但至6—7 a,灰分和木素含量增大,纤维素和硝酸-乙醇纤维素含量明显下降,不利于成浆;1%Na0H抽提物一直呈缓慢上升趋势,第6—7年达到最高;构皮纤维长度、长宽比及长纤维比例都随年龄的增长而增加,3—5 a增至最大,第6年后呈快速下降趋势。2—4年生构皮手抄片有较高的结合强度和耐折度,5—7 a后趋于稳定。因此,优质构皮纤维原料最佳收获期为2—5 a,综合经济效益考虑,纤维原料人工林培育最佳周期为2—3 a。

树轮记录的天山南坡阿克苏河过去300a径流变化特征

利用采自天山南坡阿克苏河上游5个采样点的树木年轮样本,建立了5个树木年轮宽度年表.树轮宽度年表与近48 a阿克苏河径流资料相关普查表明,阿克苏河年径流量与树轮标准化宽度年表显著相关,最高单相关系数达0.611(α<0.00001).利用该年表重建了阿克苏河过去300 a的年径流量系列,经多方面验证表明,重建结果具有较好的可信性.过去300 a中,阿克苏河年径流量具有2.65 a、4.98 a、51 a的变化准周期,其中在1722、1753、1799、1829年阿克苏河年径流发生了较为明显的突变.研究表明,尽管在全球气候变暖的背景下,阿克苏河近45 a来的径流量呈明显的增加趋势,但其增加幅度并不是近300 a来最明显的,年径流量并未超过300 a里的极值.近百年来阿克苏河径流量在1900年代偏多,1910年代偏少,1920-1960年代基本在平水状态,1970-1980年代偏少,1990年代以后阿克苏河处于丰水期;近300 a来阿克苏河年径流变差系数代际变化有略微下降趋势,尤其是1960年代至今变差系数相对较小.20世纪50年代可能是近300年来洪涝灾害最为频繁的年代.另外,阿克苏河年径流量与北极涛动(AO)在低频变化上具有很好的一致性,并对AO有着较为强烈的滞后响应.

黄河文化融入高校课程思政的创新路径研究

《高等学校课程思政建设指导纲要》强调,高校课程思政建设需要在中华优秀传统文化中挖掘其蕴含的育人资源。黄河文化融入高校课程思政建设,将价值观教育和知识传授、能力培养协同发展,将育人和育才有机结合,有利于提高立德树人根本任务的成效。该文挖掘了黄河文化内涵及其价值意蕴,然后探讨黄河文化融入高校课程思政建设的价值,并分析黄河文化融入高校课程思政建设的困境,最后提出黄河文化融入高校课程思政的创新路径:拓展黄河文化融入的深度与广度、加强高校教师队伍建设、探索黄河文化融入的灵活性及构建多维度评估新范式。以黄河文化为助推器,赋能高校课程思政建设,落实立德树人根本任务,提高育人实效。

黄河三角洲常见树种耐盐能力及其配套造林技术

通过野外调查、文献查阅和室内实验分析相结合的方法 ,比较了黄河三角洲 3 0余个常见树种的耐盐能力 。

基于树轮水文研究的提孜那甫河径流量长期变化

西昆仑山北坡山区分布的雪岭云杉是开展树轮水文研究的良好载体,为重建历史水文变化提供了重要的代用资料。分析了西昆仑山北坡雪岭云杉树轮宽度年表对提孜那甫河径流量的响应特征,发现树轮宽度年表与提孜那甫河年径流量(上年8月至当年7月)的显著正相关关系,建立了二者之间的一元线性回归方程,重建了提孜那甫河1665~2013年径流量序列。重建径流量序列中存在7个枯水期和8个丰水期。重建径流量序列平均值为27.87 m3/s,与实测期平均值接近,但重建序列中的极端旱涝的强度和发生频率均更高。基于树木年轮宽度重建更长时间的径流量序列,对于流域水资源科学管理和分配以及下游水库和防洪工程等项目建设的风险评估等具有重要意义。

1396-2005年天山南坡阿克苏河流域降水序列重建与分析

利用2005年采自天山南坡阿克苏河流域的树轮样本,建立了该流域6个树轮年表.相关计算表明,天山南坡阿克苏河流域英阿特河树轮标准化年表与该区域上年8月到当年4月的降水相关最为显著.利用该年表较好地重建了阿克苏气象站1396—2005年上年8月到当年4月的降水序列,经多方面验证表明其具有较好的可信性.分析表明:在过去600 a中,天山南坡阿克苏河流域降水以2~2.5a、12~13 a、45 a、50 a、58 a的周期最为显著;在1584年,1615年,1685年,1722年和1753年前后曾发生了突变,15、19、20世纪天山南坡阿克苏河流域的降水相对稳定.在1416—1990年经历了9个偏湿期及9个偏干期,阿克苏河流域过去600 a来降水有增加的趋势;降水年际变化极不均匀,洪水、干旱、雪灾等自然灾害频繁发生.

塔里木河下游胡杨林胸径结构及林木分布特征

采用"面"上宏观调查与"点"上典型研究相结合,集中对塔里木河下游阿拉干断面100hm2的胡杨(Populus euphratica)林木分布与胸径结构进行了调查。结果发现,在距河道0-20m的范围内,胸径为0-4cm的幼龄胡杨占最多,达到13.24%。以后随着离河道距离的增加,幼龄胡杨所占比例逐渐减小。胸径分布范围简单,胸径为16-36cm的林木株数在胡杨林中所占的比例最多。另外,随着离河道距离的增加,胸径在48cm以上的过熟林和衰老林的比例逐渐增多。距河道0-200m的范围内,胡杨分布占整个胡杨林的80%以上。其中以疏失度为0-50%的长势较好的胡杨为主。在200-400m的范围内,疏失度为50%-75%的长势较差的过熟林和衰老林的比例开始增多。距河道400m以上,胡杨密度开始急剧下降,胡杨株数所占的比例几乎下降到5%以下。

特克斯河流域近236a降水变化及其趋势预测

根据2006年采自特克斯河流域6个采样点的树轮样本研制的树轮宽度年表与气象资料,通过相关普查发现,特克斯河流域树轮标准化年表与上年7月至当年6月的降水存在显著的正相关,最高单相关系数为0.727。用库尔克尔也灭,小白代的树轮宽度标准化年表序列,可较好地重建该地区最近236a的降水序列,方差解释量达54%,并通过交叉检验表明重建结果是稳定可靠的。近236a,特克斯河流域上年7月至当年6月降水经历了8个偏湿阶段和8个偏干阶段,同时重建降水序列具有10.3a、7.5a、6.0a、3.0a、2.1a的变化准周期,并在1790年,1911年,1929年,1974年发生过降水突变。采用毛毛虫-奇异谱分析法（Caterpillar-ssa）对该地区未来20a的降水的自然变化进行预测。结果表明,21世纪的最初几年降水量将延续20世纪90年代以来增加的趋势,之后出现下降,并在2013~2016年前后最低值出现。