森林干扰度评价方法及应用——以中国科学院沈阳应用生态研究所清原森林生态实验站为例

基于不同森林类型所受干扰不同,以中国科学院沈阳应用生态研究所清原森林生态实验站为例,构建一套适合于该区域的森林干扰度评价指标体系,在此基础上应用最优距离法对不同类型的森林干扰度进行定量化评价。根据多样性(5个指标)、生产力(3个指标)、林分结构(4个指标)、生态功能(3个指标)、林分健康水平(3个指标)等指标,以阔叶红松林为目标森林,应用距离法评价了清原森林生态实验站现有8个林型的森林干扰度。结果表明,森林干扰度老龄林(0.3178)和阔叶混交林(0.3989)最小,与目标森林的距离最近;其次是蒙古栎林(0.4262)、水曲柳林(0.4870)、花曲柳林(0.4983)、胡桃楸林(0.5016);红松人工林(0.6358)和落叶松人工林(0.6864)最大,表明人工林与目标森林的距离最远。

中国杨柳科植物数据库在中国科学院沈阳应用生态研究所建成

在国家自然科学基金委员会生物学部基金的资助下,《中国杨柳科植物分类、分布与系统发育》课题组建成了中国杨柳科数据库。

应用乡土树种的物候学及生理学解析——以沈阳城市绿化树种为例

树木是城市植被最主要的组成部分,树种选择是城市绿化是否成功的关键,直接影响到城市生态建设的可持续发展。文中通过对沈阳市城市绿化外来树种和乡土树种物候期及生长情况的调查,结合国内外树木物候学和生理学研究进展,揭示城市绿化应用乡土树种的物候学和生理学原理,以期对我国的城市绿化树种选择起到借鉴和指导作用。

老工业城市土地利用/覆被变化及对生态系统服务价值的影响——以沈阳市为例

维持和改善生态系统服务是保障老工业城市可持续转型的重要基础。利用遥感影像解译和改进当量因子法,定量分析沈阳土地利用时空变化及对生态系统服务价值影响。结果表明:(1)沈阳土地利用以耕地为主,建设用地和水域呈增加趋势,而草地、林地等重要生态用地逐渐减少;2005—2010年其土地利用/覆被变化最为显著。(2)生态系统服务主要以调节服务为主,耕地和水域贡献超八成的生态系统服务,而草地、林地仅贡献约两成,且逐年减少;空间分布上呈中心低外围高的圈层结构;生态系统服务价值年均增加0.66亿元,人均价值年均降低47.95元。建议系统管理城乡土地资源,加强林地、草地等保护和质量提升,控制新城区和工业园区扩张,提升单位土地资源产出率。

扫描根窗法在落叶松人工林细根动态研究中的应用

植物根系深藏于地下,由于缺乏有效的观测方法,制约了对根系的了解。以落叶松人工林为研究对象,根据扫描根窗法对落叶松人工林细根长期观测案例,介绍扫描根窗法在野外原位观测细根动态的过程。结果表明:在深秋季节安装根窗,根窗安装扰动后恢复期为1 a,经过冻融交替和一个生长季后,细根现存量迅速恢复且趋于稳定;通过观察发现吸收根现存量峰值多出现在春季和初夏,而运输根峰值多出现在秋季;野外根窗法与微根管法相比可清晰的观测到细根的完整分枝结构,将高度异质性的细根群体细分为不同根序或功能类型,为区分不同细根功能和分枝等级提供了手段。

多次低剂量应用草酸促进芹菜减磷生产

针对蔬菜作物生长期一次性低剂量应用草酸土壤磷素活化作用时效短和一次性高剂量应用草酸风险较大的缺点,选用多次低剂量灌溉应用草酸的方法,以期持续、安全地活化设施菜地土壤盈余磷素,推动设施蔬菜减磷生产。选用速效磷含量分别为88.6和46.1mg·kg^(−1)的两个设施菜地土壤(分别简称土壤A和土壤B)开展室内浅层土壤(深度为1 cm)培养试验、无植物和种植芹菜的盆栽土壤(深度17 cm)温室试验,探究多次低剂量应用草酸活化土壤磷素及促进芹菜生产效果。土壤培养试验揭示多次低剂量灌溉应用草酸(每次草酸应用0.36 g·kg^(−1),共5次,每次间隔10 d)均可以持续、平稳地提高土壤A和土壤B的水溶性无机磷(DIP)的含量。无植物的盆栽土壤试验则显示在土壤A中多次低剂量灌溉应用草酸的土壤磷素活化作用集中在0~10 cm土层,特别是0~5 cm土层。盆栽芹菜试验多次应用草酸(芹菜定植30 d应用草酸4次,每次0、0.18或者0.36 g·kg^(−1),每次间隔10 d)的结果显示,土壤A和土壤B施磷分别减量70%和54%的前提下,两个草酸应用剂量均提高芹菜收获时两个土壤0~5 cm土层的DIP含量,在土壤A中增幅显著(分别为92.0%和165%),在土壤B中仅较高草酸剂量下显著增加64.5%;较高草酸剂量的芹菜增产效果不明显,较低草酸剂量的增产效果显著(20.0%~33.6%,P<0.05),在土壤B中更为明显。多次低剂量灌溉应用草酸在其它土壤-蔬菜系统中的效果及风险有待研究。

在沈阳市土地类型分类中的应用

一航空遥感的目的沈阳市是全国大城市之一,是东北地区的经济、文化中心,位于辽宁省中部,包括东陵、新城子、苏家屯、于洪四个郊区及辽中、新民两个县,总面积8422.3平方公里。随着经济的发展,城市规模不断扩大,城乡用地矛盾突出,良田锐减。也存在着工业布局不尽合理,水资源匮乏,资源破坏严重,水土流失,环境污染,交通拥挤,能源不足,住房紧张等问题。为解决上述问题提供科学依据,

改进蜜獾算法和神经网络在CLSP中的应用

针对作业车间环境具有能力受限的批量调度问题(capacitated lot-sizing and scheduling problem,CLSP),提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合优化算法,以此来应对需求和处理时间的不确定性。首先,考虑需求和处理时间受到不确定性影响,构建基于可满足性模理论的确定性模型,引入安全库存和安全松弛两个弹性参数,以运营总成本最低为优化目标,建立需求不确定下的鲁棒优化模型;其次,提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合算法,利用混沌理论生成伪随机值,估计安全参数的标称值和变化幅度,提高算法速度;最后,进行示例验证,结果表明所提算法可优化调度准则,减小最优性差距,有效解决具有延期订单许可的问题,降低平均短缺成本。

沈阳市城镇扩展时空格局及其驱动力

利用多时相TM影像,采用GIS空间分析和景观格局分析相结合的方法,对沈阳市辖区城镇扩展的时空分异特征和城镇景观格局演变进行了分析,并对其驱动力进行了探讨.结果表明:1988—2004年间,沈阳市辖区城镇面积持续增加,扩展强度逐渐增强,2000—2004年间的城镇扩展规模和强度达到最大;城镇扩展具有明显的空间分异特征,市区西南方向是城镇扩展的主方向,近郊及各级经济开发区是扩展的主要区域;城镇景观格局日趋复杂,城镇发展紧凑程度降低;城镇景观格局演变与城镇扩展特征关系密切,表现出时空分异特征;工业化发展与开发区建设、政府政策与城市规划以及交通基础设施建设是沈阳市辖区城镇扩展与城镇景观格局演变的主要驱动力.

空间直观景观模型LANDIS在大兴安岭呼中林区的应用

应用空间直观景观模型 (L ANDIS) ,研究有采伐和无采伐预案下大兴安岭呼中林区的森林景观的长期变化。用 APACK计算每一个物种及各年龄级的分布面积。为了研究物种分布格局的变化 ,计算了物种分布的聚集度指数。研究结果如下 :(1)在无采伐预案下 ,火干扰模式为低频率大面积高强度火烧 ;在有采伐预下 ,火干扰模式为高频率小面积低强度火烧 ;(2 )在无采伐预案下 ,火会造成各种群分布面积的强烈波动 ,但是对种群的年龄结构没有很大影响 ;在有采伐预案下 ,火对种群分布面积和年龄结构都没有很大的影响 ;(3)采伐能完全改变各种群的年龄结构 ,降低种群分布的聚集度 ,但是对各种群的分布面积并没有很大影响 ;(4 )在有采伐预案下 ,各种群为增长型种群 ,增长量通过采伐取走 ,群落处于演替的干扰顶极状态 ;在无采伐预案下 ,各种群为稳定型种群 (樟子松和偃松除外 ) ,大面积高强度火烧使群落产生较大的波动。结果表明 ,在呼中林业局 ,在没有人为干扰情况下 ,火干扰是森林景观变化的主导因素。自从有了人为干扰 ,采伐开始逐渐取代火干扰成为影响森林景观变化的主导因素。空间直观景观模型的一个挑战是模型的验证。由于缺乏详细的空间数据及模型模拟中的随机性 ,很难通过模型模拟结果与实地调查或遥感数据的比较进行?

森林生态系统中土壤微生物的作用与应用

土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分 ,在林业可持续发展中扮演重要角色 .本文就土壤微生物在森林生态系统中的作用作了综述 .内容包括 :土壤微生物区系及生物量在林业可持续发展中的作用、菌根在林业可持续发展中的作用、植物病原微生物对林业可持续发展的影响、PGPR在林业可持续发展中的作用 .并对其今后的发展趋势及应用前景等问题作了探讨 ,提出了今后应进一步开展的研究方向 .

磷脂脂肪酸技术及其在土壤微生物研究中的应用

以复杂群落形式存在的土壤微生物是C等养分的生物地球化学循环的主要参与者,而存在于活体微生物细胞膜的磷脂脂肪酸(PLFAs)分布广泛、含量相对恒定、周转迅速、对环境因素的变化敏感、分析方法较简单,因此该技术已广泛应用于土壤微生物学研究。阐述了PLFAs概念、命名、种类、意义、提取方法及操作过程中应注意的问题,介绍了MIDI、GC-MS和HPLC-ESI-MS等鉴定手段。概述PLFAs技术应用途径和目的,及其在土壤微生物量、结构、代谢状态、不同农业措施对土壤微生物影响以及土壤生物修复等研究领域的应用。同时,讨论了PLFAs技术的不足。例如,对原位土壤微生物群落特定菌种指征有时不够明确;估算真菌生物量时不够准确;不能用于分析古菌;不同提取法结果区别较大且易受土壤腐殖酸等有机质干扰;供试土样必须-80℃或冻干保存。因此,利用PLFAs技术研究土壤微生物时,应辅以其他生物标识物及相应分析手段,才能更准确地反映土壤微生物群落组成、代谢途径与机理。

沈阳市区植物区系与植被类型的研究

探讨了沈阳市区植物区系特点和城市植被类型的分类及其特征 .沈阳市处于长白植物区系、蒙古植物区系和华北植物区系交汇地带 .植物种类较丰富 ,约有种子植物 98科 371属 779种 .最大科是菊科 ,共有植物 85种 ,超过 2 0种的科还有莎草科、蔷薇科、豆科、蓼科、唇形科、百合科及毛茛科等 .这些科共有植物 384种 ,占沈阳市区种子植物总数的 4 9.3% .此区系有 2 3个地理成分类型 .其中以温带性质占优势 ,占沈阳市区地理成分的 89.3% .根据植被发生和功能以及建群种的作用 ,将沈阳市区城市植被划分三大植被类 14个植被组和 5 7个植被型 ,并对 3个植被类中的典型代表性类型进行了群落 (种群 )的组成、结构。

沈阳城区绿地生态系统景观结构与异质性分析

对沈阳城区绿地生态系统景观结构和异质性进行了分析 .结果表明 ,沈阳城区绿地景观斑块以街头绿地斑块最多 ,占城区绿地块数的 5 0 %以上 ,但绿地面积只占 4 .4 5 % ,斑块大小以防护绿地和公园绿地斑块平均值最大 ,分别为 6 6 .97hm2 和 5 9.2 1hm2 .而街头绿地和游园绿地斑块平均值最小 ,为 0 .71hm2和 0 .38hm2 .景观多样性指数以街头绿地最高 ,而公园绿地最低 .在沈阳城区的 7个区中不同绿地类型中的优势度和均匀度都比较小 .但斑块绿地优势度高于廊道绿地的 10倍多 .绿地分布不均衡 .应增加绿地斑块数量 ,均匀配置公共绿地 (公园绿地、道路绿地 ) ,增加绿色廊道 ,建立城区与城郊自然生态系统绿色通道和充分发挥沈阳城区 3条人工运河带状绿地美化环境。

沈阳市苏家屯区耕层土壤养分空间变异性研究

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法,研究了沈阳市苏家屯区耕地土壤(0～20 cm)有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量的空间变异性特征.结果表明,各变量符合正态分布或经对数转换后符合正态分布,最佳的变异函数理论模型均为球状模型.有机质具有较强的空间相关性(C0与C0+C比值为24.11％),速效氮、速效磷、速效钾具有中度的空间相关性(C0与C0+C比值分别为29.53％、60.77％、58.82％).各变量的空间自相关距离分别为26.051、28.293、15.132和23.813 km.有机质和速效氮的空间变异主要受结构性因子(如成土因子)的影响,速效磷和速效钾主要受随机性因子(如施肥)的影响.Kriging插值绘制出的养分含量空问分布图显示了养分的空间分布格局,它将有助于进一步监测养分动态,为农业和环境管理提供数字地图支持.

景观指数分类、应用及构建研究

在景观生态学研究中 ,理解与把握景观格局变化的生态学原则至关重要 .用景观指数描述景观格局及变化 ,建立格局与景观过程之间的联系 ,是景观生态学最常用的定量化研究方法 .本文在综合前人对景观指数的基础上 ,对景观指数研究从景观指数的分类研究、指数对景观格局的描述研究、指数之间的相关性研究及指数构建研究等 4方面进行了总结 。

微生物与重金属间的相互作用及其应用研究

从多方面阐述了微生物与重金属二者间相互作用 ,指出微生物在生长代谢过程中能淋滤、吸收和转化重金属 ,对重金属有一定的抗性和解毒作用 ;但是 ,一定浓度的重金属对微生物过程及其种群具有较大的毒性 ,影响微生物在环境介质中的活动 .矿业工程生产工艺已充分利用微生物能淋滤、吸收和转化重金属等特性来处理低品位难浸矿石 .环境保护领域也积极利用微生物对重金属的抗性和解毒作用来实现工业废弃物的处理以及被重金属污染土壤的修复 .利用微生物的生物量及其活性可以评价环境中不同介质的重金属污染水平 .

沈阳市城市森林结构与效益分析

采用样方调查方法对沈阳市 2 4 3km2 范围的树木进行每木实地调查 ,在地理信息系统应用软件ArcView 3.2平台上建立了基于CITYgreen模型的城市森林信息管理系统 .应用该信息系统分析了沈阳市土地利用及树木分布的格局、树种构成、树木密度、树高、胸径、健康状况等反映城市森林结构特征的指标 .结果表明 ,2 0 0 1年沈阳市有树 136种 ,1914 5 0 0株树木 ,森林覆盖率为 9.77% .2 5种主要树木占树木总数的 84 .78% .胸径小于 0 .2 5m(一类胸径 )和大于 0 .5m(三类胸径 )的树木占 82 .8% ;幼龄树 2 7%、中龄树 5 8%、老龄树 15 % ;84 %的树木健康状况为中等以上 .城市森林信息管理系统计算表明 ,沈阳市城市森林每年生态效益折合经济价值为 2 .6 5千万美元 .

沈阳城市森林三维绿量测算

为了探讨城市森林三维绿量的测算方式及精度,该文利用2001年8月沈阳市真彩航片和抽样调查,借助ARC/GIS,以“立体量推算立体量”的方法测算沈阳城市森林三维绿量.结果表明,不同城市森林类型的单位面积三维绿量以风景游憩林最高,为5.35 m3/m2,附属林4.93 m3/m2,道路林3.65 m3/m2,生态公益林3.62 m3/m2,生产经营林2.35m3/m2;城市森林分布区的单位面积三维绿量为4.25 m3/m2;城区单位面积城市森林三维绿量为0.35 m3/m2.沈阳城市森林总体三维绿量为161 296 716.85 m3,其中附属林为60 116 966.36 m3,占37.27%,生态公益林43 321 771.43 m3,占26.86%,风景游憩林30 482 879.04 m3,占18.90%,道路林23 841 208.75 m3,占14.78%,生产经营林3 533 891.27 m3,占2.19%.经检验,该方法精度达到85.50%(α=0.05).

论林带防风效应结构参数及其应用

以防护林带经营管理的实际出发 ,提出了林带新的结构参数———地上生物体积密度 ,阐明了该参数在林带削弱风速中的物理意义 ,分析了它与过去常用林带参数 (透风系数 ,疏透度 )的关系 。