长白山北坡和西坡林线的气候波动性变化研究

林线对气候变化非常敏感,研究林线气候变化的区域差异对深入揭示生态系统对气候变化响应机理有一定的借鉴价值。利用长白山北坡与西坡1980—2021年气候数据,采用6次函数拟合方法进行对比分析,认识不同坡向林线气候变化的空间差异性。结果表明,北坡气温和积温波动范围比西坡大,但是对林线岳桦最重要的活跃生长期内,北坡波动幅度相对较小是北坡林线上侵比西坡强的关键因素。两坡在降水量和水分条件波动变化上也存在差异,但是这2个气候因子不是林线岳桦上侵的控制因子。

白云山景区南北坡向次生裸地植被恢复差异分析

为了解不同坡向次生裸地的植被恢复差异及其影响因素,对白云山景区内的恢复边坡群落物种组成以及景观特征进行研究。结果表明:白云山景区边坡群落自生恢复维管束植物49种,隶属于37科47属,优势科为里白科(Gleicheniaceae)、乌毛蕨科(Blechnaceae)、肾蕨科(Nephrolepidaceae),优势种为芒萁(Dicranopteris pedata)、乌毛蕨(Blechnum orientale)、肾蕨(Nephrolepis cordifolia);南北坡向物种差异大,相似度系数为0.22,为极度不相似;生物多样性差异较大,北坡物种多样性指数为2.57,南坡为2.95,其中灌木幼苗的物种数量相差最显著;南北坡向群落均为草本占据绝对优势,其中北坡优势种中还包含乔木幼苗和藤本。南北坡向生境差异大是两坡向植被恢复差异的重要原因之一。

中国长白山北坡与西坡林线景观动态对气候变化响应的对比分析

为研究高山林线景观动态对气候变化响应方式的坡向差异性,以长白山北坡和西坡林线为研究区,基于1994—2021年台站气象记录和相同时期逐年的TM影像数据,采用线性和拟合显著的函数结合冗余分析(RDA)来认识北坡和西坡林线气候变化对景观动态响应差异。结果表明:北坡与西坡气温和降水均有增加趋势(k>0),北坡林线收缩(k<0),西坡扩张(k>0),景观形状趋于规则(k<0)。北坡RDA分析结果只有气温和热量指标箭头较长,景观动态对气候变化响应积极,而西坡所有指标箭头差异不大,林线上移对所有气候指标均有响应,不同坡向林线景观动态对气候变化的响应方式不同。

长白山北坡与西坡岳桦种群差异分析

本研究通过植被调查,从密度、胸径、树高、树龄、世代和种群分布格局等方面分析长白山北坡与西坡岳桦(Betula ermanii Cham.)种群的坡向差异及随海拔变化的坡向差异,探讨植被坡向差异的干扰因素。结果显示,整体上北坡岳桦种群胸径、二代木比重显著大于西坡,一代木比重则相反,说明尽管西坡生境优于北坡,但西坡植被演替落后于北坡,同时受干扰的因素多于北坡。北坡与西坡岳桦种群特征随海拔变化的趋势存在统一性,岳桦种群密度随海拔的升高均呈“单峰”型变化;其中北坡岳桦胸径、树高、树龄、二代木比重随海拔升高逐渐减小,种群空间分布格局呈聚集-随机-聚集变化趋势,说明在较低和较高海拔岳桦只能占据部分生境,符合一般山地植被特征。西坡岳桦树龄、树高随海拔波动减小,种群呈聚集分布;同时不同海拔的岳桦种群特征坡向差异也不同,海拔1600~1700 m,西坡岳桦胸径、树高、树龄小于北坡,而种群密度大于北坡;海拔1800~2100 m,西坡岳桦胸径、树高、树龄大于北坡,而种群密度小于北坡。研究结果说明西坡的干扰随海拔呈随机性,具有风干扰的特征,推测除已知的火山喷发、火山灰侵蚀干扰以及生境条件差异外,风干扰也是产生岳桦种群坡向差异的重要因素。

西藏帕隆藏布河谷崩塌滑坡、泥石流的分布规律

西藏帕隆藏布河谷崩塌滑坡、泥石流灾害严重。崩塌滑坡、泥石流的分布 ,因谷坡坡向的水热条件差异而导致坡向差异 ,因地貌发育和形态的沿程分异显现沿程差异 ,因其促发条件的差异又显现灾种差异。采用有序样品最优分割和方差分析等定量方法 ,揭示了崩塌滑坡、泥石流的差异性分布规律 :全河段可分为上游峡谷泥石流密集段 ,中游宽谷泥石流及崩塌滑坡较密集段 ,和下游、拉月曲峡谷崩塌滑坡、泥石流极密集段 ;北岸崩塌滑坡和泥石流比南岸数量多、规模大 ;崩塌滑坡有向下游增大增多之趋势。进而对道路平面选线原则提出了建议。

三峡库区复杂地形下的降雨时空分布特点分析

根据三峡水库坝区周边10个气象站1992～2002年逐日降雨资料,先用比值法将短期考察资料延长,再通过对比、回归等方法,客观分析降雨量、降雨日数、暴雨量、暴雨日数等指标随时间(年内、年际)和地形(高度、坡向)的变化,其特点如下:三峡坝区冬干、夏雨、秋雨明显,近年降雨增多;与武汉市相比,有降雨日多但降雨量、暴雨日及大暴雨日少的特点;降雨量、降雨日数、暴雨量、暴雨日数等多随高度上升而递增;由于受南北边山地阻挡和峡谷的影响,长江以南降雨大于长江以北;水体抑制库周降雨,且夜间比白天明显,强降雨过程比弱降雨过程明显.三峡地区降雨周边山地多于谷底,蓄水后差异将更明显,使地质灾害容易发生,应引起高度重视.

基于SBAS-InSAR方法的岷江上游峡谷区地表沉降的坡向分异规律研究

岷江上游峡谷区滑坡等地质灾害频发,认识灾害的分布特征及诱因对于减小灾害损失具有重要意义。基于2015~2019年的60景哨兵一号(Sentinel-1A)卫星雷达影像,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)方法获取了地表雷达视线向形变的时间序列及多年平均速率,分析了地表沉降的分布规律及其同植被覆盖、降水、人类活动等因子的内在联系。结果表明:研究区地表沉降具有明显的坡向分异规律,即快速沉降区多分布于阳坡,年平均沉降速率(-33.02 mm/a)明显快于阴坡(-9.33 mm/a)。针对该地表沉降的坡向分异规律,研究进一步揭示了其环境控制机制:(1)阳坡水分条件胁迫较强而植被覆盖差,不利于地表稳定;(2)地形雨来向多为偏南方向,阳坡受侵蚀较为强烈;(3)阳坡光热条件好,受垦殖等人类活动影响大。由此建议:在岷江上游峡谷区的偏南向边坡,应特别注意防范滑坡等灾害,加强地表形变监测和滑坡灾害预警。

中国沙棘种群在沙漠高速公路中的生态适应性研究

沙漠防护一直是沙漠地区修建公路需重点解决的问题之一。本着就地取材和生态适应性的原则,对高速公路通行区域进行了生物防护沙漠试验,分析研究了中国沙棘在沙漠高速公路不同方向路基边坡的种群特征和生态适应性。研究表明,同一坡向中国沙棘种群的生长特征、生物量及其分配格局等均无显著差异,其生态适应性具有趋同性;在北坡和南坡之间,种群的生长特征、生物量及其分配格局等均有显著差异,其生态适应性具有趋异性。在实践中可根据坡向的水分特征和中国沙棘的生物生态学特性,在南坡宜适当加大造林密度,并加强土壤水分管理,以便提高造林效果和促进种群生长发育进程,使其尽早发挥沙漠防护的作用。