锡林河上游流域河流湿地植物地上生物量遥感估算

掌握锡林河上游流域河流湿地植物地上生物量的动态,对实现草畜平衡,促进湿地可持续发展具有重要意义。利用高分辨率Planet卫星数据和同期野外实测的植物地上生物量(干质量)数据,分析9种植被指数与实测植物地上生物量的相关关系,发现归一化差值植被指数(x1)、绿光叶绿素指数(x2)、比值植被指数(x3)、差值植被指数(x4)、改进比值指数(x5)和归一化绿度植被指数(x6)适合用于估算植物地上生物量;以6种植被指数为自变量,建立一元和多元逐步回归植物地上生物量(y)经验估算公式,经过验证,得到精度相对最高的5~8月植物地上生物量经验估算公式,其方程式为y=672.416x1+353.464x2+79.43x3-0.114x4+79.43x5,其均方根误差和预测吻合度分别为74.62 g/m2和6.23%;2018年5月20日、6月20日、7月20日和8月20日,锡林河上游流域河流湿地的植物地上生物量(干质量)总量分别为1.18×107kg、1.67×107kg、3.11×107kg和3.95×107kg。

塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物地上生物量估测

以塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带中的典型植物柽柳(Tamarix ramosissima)、盐节木(Halocnemum strobilaceum)、盐穗木(Halostachys caspica)和芦苇(Phragmites australis)为研究对象,依据野外调查数据,采用典型植物的冠幅和株高等单一因子及其派生因子为自变量,构建典型植物地上生物量的估测模型,并对模型的拟合效果进行精度验证。结果表明:柽柳、盐节木和盐穗木的冠幅与株高相比,对其地上生物量的影响更大,芦苇则相反;复合变量相对于单一变量而言,其地上生物量具有更高的相关性(P<0.01);柽柳、盐节木和盐穗木的地上生物量最优模型均为S型曲线模型,芦苇的地上生物量最优模型为三次曲线模型,拟合指数(R2)分别为0.591、0.623、0.754和0.640;估测模型的回归效果均达到极显著(P<0.001)。构建典型植物的地上生物量估测模型,对准确估算塔里木盆地北缘荒漠生态系统的地上生物量具有重要的现实意义,同时可为其他荒漠植物生物量的估算以及塔里木盆地北缘土地荒漠化的治理和碳储量研究提供理论参考。

荒漠草原生物量空间异质性对长期不同放牧强度的响应

研究植物群落空间异质性及其动态是认识生物多样性和生态系统稳定性维持机制的基础。本研究以拥有20年放牧历史的内蒙古荒漠草原放牧试验样地中的植物群落地上生物量为研究对象,基于地统计学分析不同放牧强度下植物群落地上生物量空间异质性。结果表明:(1)放牧显著降低了植物群落地上生物量,对变异系数未发生显著影响;(2)通过半方差函数进行拟合发现,CK,MG和HG处理植物群落地上生物量空间格局均符合指数模型,LG处理符合高斯模型,且结构比大小随放牧强度降低;(3)通过分形维数发现,随着放牧强度增大,空间分布呈现了较明显的均质化趋势;(4)结合2D和3D空间分布图看出,CK和LG处理中植物群落地上生物量为斑块化分布,MG和HG地上生物量则为梯度分布,趋于均质化。由此可见,随着放牧强度增大,植物群落地上生物量空间异质性逐渐降低。

贝加尔针茅草原植物多样性与地上生物量及其关系对刈割的响应

本研究以呼伦贝尔贝加尔针茅割草地为研究对象,探讨刈割干扰对植物群落多样性和地上生物量及其关系的影响。结果表明:刈割时间对植物的优势度和均匀度指数有显著影响,留茬高度对植物多样性影响不显著。随着留茬高度的增加,地上生物量显著下降;刈割时间对群落地上生物量影响不明显。植物多样性和地上生物量呈显著正相关关系。

滩涂湿地蟹类活动对表层土壤的扰动效应

为探究在不同植物群落中的大型底栖动物无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)对滨海滩涂湿地表层土壤的生物扰动效应,在江苏大丰糜鹿国家级自然保护区第三核心区的滩涂湿地潮坪区,春季末期在潮沟附近的互花米草(Spartina alterniflora)群落、白茅(Imperata cylindrica)群落、芦苇(Phragmites australis)群落3个植物群落中,分别设置多蟹围隔区、少蟹围隔区和无围隔区,冬季采集并检测处理后围隔区蟹洞数量、土壤的理化性质及植物生物量等生态指标,分析底栖动物对表层土壤的扰动效应。研究发现:互花米草及白茅群落中土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量在多蟹区显著低于少蟹区,蟹丘土壤的TOC及TN含量显著高于多蟹区表层土壤;而在芦苇群落中则相反。互花米草群落多蟹区土壤C/N、白茅群落多蟹区土壤C/N及C/P显著低于少蟹区,芦苇群落不显著。互花米草群落蟹穴数量与植物生物量呈显著正相关。研究结果显示,相手蟹扰动降低了互花米草及白茅植物群落表层土壤的有机质稳定性,加速碳氮分解,降低表层土壤的碳氮含量,并促进互花米草植物生物量的增长,但对芦苇群落表层土壤扰动的影响则相反。