森林树木死亡的判定方法及其应用综述

森林覆盖了地球陆地面积的30%左右,约占全球陆地生态系统碳储存总量的45%.因此,森林植被的生长与死亡动态对全球物质循环与能量流动具有重要的调控作用.近年来,气候变化与其他干扰因子的耦合作用加剧了树木死亡和森林衰退,对森林生态系统造成了多方面的影响.目前,从个体、生态系统、区域到全球等不同尺度进行控制实验、长期监测以及计算机建模是研究树木死亡的主要手段.然而,几乎所有对树木死亡的研究都涉及一个基本问题,即如何判定树木是否死亡.考虑到树木死亡的复杂性、特殊性以及调控机理的跨学科性,目前仍未形成对树木死亡的统一定义和判定标准.本文旨在整合表观诊断、遥感监测与模型模拟等研究中采用的树木死亡判定方法,并归纳总结各类方法的优缺点,以期为未来开展树木死亡的观测与预测研究提供参考.     

龙卷风带给森林新生命

那些想知道森林如何形成的生态学家们都面临一个几乎难以超越的问题:森林形成过程极其缓慢。他们需要回答的最重要问题之一,就是不同种类的树木如何竞争有限的土壤、水分和阳光。研究人员特别瞩目的是:当成熟的树木移去后,其阻影下的树苗和小树在有机会发挥全部潜能的情况下,会发生什么。然而,与树林打交道并非易事。伐木、火灾和塌方会改变整个生态系统。对一些树来说,温室实验不自然而且受到了限制。现在,美国的一位生态学家发现了一种完全自然状态的实验室——数百公顷经龙卷风劫掠的原始森林。 1985年5月30日,龙卷风在俄亥俄州东部、宾夕法尼亚州西部和纽约州地区降落。两股龙卷风拔起了阿勒格尼国家森林的树木。新泽西州拉特格斯大学的一位研究生克·彼得森在泰厄内斯塔的锡尼克地区,对部分阿勒格尼森林进行为期四年的研究。泰厄内斯塔也许是美国东部最后一片出产硬质木材的原始森林。     

酸性沉积物

毫无疑问,美国东部和加拿大空气中的沉积物是酸性的。今天林务工作者面临着争议最大的问题,乃是对森林生态系统和可行性控制的影响问题。有些科学家担心酸性沉积物会引起树木生长衰退和死亡,担心湖水和溪水会酸性化,从而导致鱼类死亡。另一些科学家则认为,森林衰退和死亡可能是由自然因素或其他污染物引起,而湖水和溪水的酸性化可能是自然     

激光雷达在森林生态系统监测模拟中的应用现状与展望

激光雷达是一种新兴的主动遥感技术,能够在多重时空尺度上获取森林生态系统高分辨率的三维地形、植被结构参数.其对森林生态系统变化的精确、高效监测和模拟在认识这些变化如何影响陆地生态系统碳循环、全球气候变化,并促进生物多样性保护方面将发挥重要作用.本文拟对激光雷达技术的概念和发展应用简史作一介绍,通过分析其在数字地形产品生成、森林生态参数提取反演应用中的主流算法和优势,继而阐明其推广应用所面临的挑战,最后指出未来激光雷达技术在生态学应用中可能的研究热点.本文认为,构建集太空、天空、地面多源传感器于一体的数字生态系统是未来生态系统观测网络发展的必然趋势,而激光雷达技术能够在数字生态系统建设过程中搭建可靠的数据支撑体系,最终有助于决策部门调控、优化人与环境关系,实现二者和谐共存.     

槲寄生:是杀手还是守护者?

<正>请忘记槲寄生作为树木"寄生杀手"的名声吧!科学家最新研究发现,槲寄生其实是森林生态系统中重要的一环,是默默无闻的"森林守护者"。槲寄生是树木杀手吗?槲寄生,顾名思义,就是寄生在其他植物上的植物,可以从寄主植物上吸取水分和无机物,进行光合作用制造养分。槲寄生四季常青,开黄色花朵,入冬结出各色的浆果。据记载,寄生于榆树的槲寄生果实为橙红色,寄生于杨树和枫杨的槲寄生果实呈淡黄色,寄生于梨树或山荆子的槲寄生果实则     

走进森林深处的秘境

正你看过法国与比利时合拍的动画电影《昆虫总动员》吗?通过摄制团队的巧思,我们的视角得以聚焦于一个往往不被留意的世界:在森林的深处,树木的掩映之下,有一些不起眼的小动物正在繁衍生息。它们会努力采集森林提供的资源,为它们所用,也会为种群的延续上演残酷的生死搏杀。这些微型的"生产"与"战争",发生得悄无声息,然而,它们却是森林生态系统功能运转的组成部分。在与我们分享地球的超过150万种动物当中,昆虫占据了绝大多数。距今     

欧洲森林的奇异衰亡

五年前,德国人首次得知他们的森林正在毁灭之中。从那时起,这一神秘的疾病风卷了整个欧洲.大气污染受到谴责。但祸根是哪一种污染物质?通过什么途径危害树木?据最近统计,有186种假说。伯恩哈德·尤里奇是位土壤生物学专家,他研究西德索灵森林里的土壤生物化学已达二十年之久。五年前,他向西德一家著名的新闻杂志透露了他的担心:他们国家的树木日趋毁灭。     

基于遗传BP算法的大气环境评价

大气环境质量综合评价实际上是依据大气污染物的国家分级标准，将待评价的大气环境各污染物监测值与之比较，综合评判。目前，用于大气环境质量综合评价的方法很多，如大气污染综合指数法（均值大气质量指数、沈阳大气质量指数、上海大气质量指数等）、层次分析法、模糊评判法等。由于综合评价中参评因子的多少，污染物浓度的差别等级都存在不确定性，各污染因子的危害程度与浓度之间服从非线性关系等，因而综合指数在应用过程中存在适用性的问题。模糊评判在环境质量评价中的应用尚不成熟，尤其是在赋权和最终评价方法上还有待进一步深入研…     

为什么冬天要把树刷白

入冬前,道路两侧的树的树干下部都被刷成了白色.这是为什么呢? 首先,我们要知道白色的东西是什么.专门用来把树干下部刷白的东西,叫作刷白剂.冬季,刷白剂对树木有杀虫灭菌和保温防冻作用.     

最后的“完整森林”

<正>完整森林,是一个近似于原始森林,并能够通过遥感学和地理信息系统的手段在地图上加以表现的概念,这个名词最早是由"绿色和平组织"提出的。原始森林,这个让人充满向往的名词究竟是怎样定义的?相关生态类和林业资料这样阐述:"原始森林是指天然形成的、未遭到人类破坏的完整森林生态系统,是陆地生态系统的核心,代表着区域森林生态系统发育的顶级水平,其生物多样性、生态系统复杂性和服务功能是人工林和次生林无法比拟的。"     

植物的嗅觉

在许多人看来这可能是一件不可思议的事情:1980年春天,阿拉斯加原始森林中的野兔突然多了起来。它们啃食植物嫩芽,破坏树木根系。为了保护森林,必须消灭野兔。然而,尽管人们想方设法追击围捕,却收效甚微,兔子繁殖的数量有增无减。眼看着大量森林就要遭到毁灭,就在这时,野兔却又突然间集体生起病来,拉肚子的拉肚子,病死的病死。几个月过后,野兔的数目急剧减少,最后竟在森林中消失得无影无踪了。这到底是什么原因造成的呢?科学家经过调查研究发现,这片森林中凡是被野兔咬过的树木,在它们相继长出的嫩芽和嫩叶中,都无一例外地产生了—种名叫萜…     

大气污染物与森林的衰减

越来越多的迹象表明,欧洲和北美洲的森林死亡和衰减是大气污染物的短途和长途迁移所致。森林对地球上的生命起着很多重要的作用。森林吸收和贮存水分,并经树叶的蒸腾作用将水分缓慢地散发到空中。这对保持大气和地面的水文平衡和调节气候意义十分重大。同时,森林既可缓和暴雨的危害,又可使远离海洋的地区保持一定的空气湿度。对于保持生态系统中CO_2和O_2的平衡与太阳能量的贮藏,森林也贡献卓著。它们通过光合作用,把CO_2和水转化成有机物质和O_2,提供了绝大多数生物体赖依生存的部分O_2。     

真菌能治酸雨

以荷兰瓦格尼根斯克大学W.斯密茨为首的树木学家、真菌学家和植物病理学家们研究了森林中当其它同种植物严重受到高酸度的雨水损害时,而某些树木却安然无恙的事例。他们发现,健康的树木根系一般都有过去尚未发现的真菌。在树木根系中产生一种菌根,即真菌菌丝体与高等植物根的共生群落,在供水中真菌促使根系生长,提供激素和维生素,同时使植物获得含糖物     

兴安落叶松光合特性对环境的适应及其影响因素

研究树木光合特性对环境的适应及其影响因素对阐明森林生态系统碳循环及其对气候变化的响应和适应对策具有重要意义.兴安落叶松(Larix gmelinii)作为我国北方森林的优势树种之一,具有广阔的地理分布范围和多样的生长环境,是研究树木对环境适应及其机理的理想树种.本研究将水热条件不同的6个种源兴安落叶松种植在帽儿山森林生态系统研究站的同质园内30年后,测定其光合特性及其相关因子.结果表明:(ⅰ)单位面积最大净光合速率(Pmax-a)、表观光量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Ra)、最大羧化速率(Vmax)、最大光电子传输速率(Jmax)、磷酸丙酮糖利用效率(TPU)、光呼吸速率(Rp)和光补偿点(LCP)均存在显著的种源差异(P0.05).除了LCP和Rp为相反趋势外,其他参数均随着种子来源地生长季平均气温(Ts)和干燥度指数(AI=平均年蒸发量/平均年降水量)的增大而增大(P0.05),这表明叶光合特性受树木原产地长期环境条件的影响而产生遗传适应,其中温度和降水是该变异性的主要驱动因子;(ⅱ)Pmax-a和其他光合参数AQY,Vmax,Jmax,TPU间均存在显著正相关关系,而与LCP和Rp存在显著负相关关系(P0.05);Pmax-a和叶片氮含量也存在显著正相关关系(P0.05);随着各相关因子的增大,来自较大Ts环境下的种源树木具有更大的Pmax-a增加/减少幅度;(ⅲ)Pmax-a和同质园内3日平均气温、月平均气温、生长季平均气温、3日平均相对湿度、月降雨量均呈线性正相关关系,而Ra则均为线性负相关关系(生长季平均气温为正相关)(P0.05),这表明叶光合特性对同质园内的气候条件产生了一定的驯化;但随着种子来源地Ts的增大,Pmax-a和各环境因子间回归方程的截距显著减小,而Ra和各环境因子间回归方程的截距则为显著增大(生长季平均温除外)(P0.05).本研究结果表明,不同种源兴安落叶松叶光合特性和环境间的相关性是表型驯化和遗传适应综合作用的结果.     

天山云杉树轮宽度对梯度水分因子的响应

长时间序列的树木年轮在空间尺度上的比较可以更好地反映自然条件下环境变化对树木生长的影响, 对于认识未来全球气候变化对森林生态系统产生的影响具有重要意义. 为了研究梯度气象因子条件下树木生长与环境条件的对应关系, 选取天山山脉中国境内自西向东沿降水逐渐减少的3个地区的天山云杉树木年轮样本, 利用COFECHA程序交叉定年, 运用ARSTAN程序建立了3个地区的树轮差值年表, 并用PRECON程序进行响应函数分析, 探讨了树木生长与降水、温度两个气候因子之间的关系. 结果表明: (ⅰ) 3个样地差值年表各项统计量均有很高的值, 并且从西到东, 依次增大, 年表中含有较大的信息量; (ⅱ) 3个地区年表的年轮指数变化各不相同, 但总体均呈增加趋势, 其中昭苏与小渠子及小渠子与伊吾的年表显著相关; (ⅲ) 3个地区树木生长受降水与温度的综合影响, 但仍以降水为主(从西部到东部随着水分的递减, 树木生长与温度的响应由正相关变为负相关, 对降水的响应以正相关为主). 为此, 在全球气候变化条件下, 随着降水的减少和温度的升高, 天山云杉的生长将减少, 但降水对生长的影响仍然最大. 这一结论为研究未来气候变化对天山云杉林生长的影响提供了依据.     

基础设施建设对长白山森林生态系统服务功能价值的影响

基础设施建设势必会对长白山森林生态系统服务功能价值产生影响。为此,本文采用假定法对其进行估算,即假设基础设施建设侵占的林地未被破坏,能产生的各种价值的总和即为森林生态系统服务功能价值的缺损量。计算结果表明,因基础设施建设损失的生态系统服务功能价值为1 532.18万元,占长白山生态服务总价值的0.21％。随着森林生态系统受到人类的压力增加,其代价就会迅速增大。因此,人类在开发森林资源的同时,必须保护森林生态系统,使其达到可持续发展。     

技术政策的目标

科学与技术之间,基础研究、应用研究和开发研究之间的相互联系和相互作用如何?技术的本质、来源和决定因素是什么?企业本身不断积累、开发和调整自己的技术与引进他人技术的关系何在?以及科学技术-经济-社会如何协调发展? 这些都是科技界、企业界和政策制订者们长期以来十分关注而且颇有争议的重大问题。在我国当前改革、开放的形势下,如何正确认识和处理好这些关系,对制订出有利于促进科学技术繁荣和科技成果转化为生产力,从而促进整个经济和社会发展的正确政策,有着十分重大的理论意义和现实意义。本文提出的一些重要论点很有参考价值。     

典型陆地生态系统对气候变化响应的定量研究

森林、农田和草地生态系统对气候变化响应定量研究进展的综合分析表明:近一个世纪以来的森林、农田和草地生态系统对气候变化有很强的响应,诸多生态系统类型的组成、结构和分布已发生了显著变化;由于病虫害、极端气候频发,植物物种的死亡率增加、生产力出现下降趋势;典型陆地生态系统对气候响应的未来情景分析结果表明,高海拔地区和高纬度地区的生态系统类型的结构、分布、物种和生产力将发生较大变化;然而,由于生物群落的相互作用,各种生态系统对气候变化的响应很复杂,目前人类对典型陆地生态系统变化的认识仍然处在很初级的阶段.尤其是在气候变化对植物物种的影响、干旱和极端事件的后果以及病虫害的影响等方面,还没有明确的结论;根据目前的研究积累,还无法给出气候变化对典型陆地生态系统影响的综合定量评估,需要改进区域气候模拟,尤其是降雨量的模拟,需要提高植物物种对气候、病虫害和大气成分响应的认识.以典型陆地生态系统对全球气候变化响应机理研究成果为基础、集成空间对地观测数据和地面实测数据的多尺度生态系统动态模拟分析平台,到目前为止,仍是亟待填补的空白.     

典型陆地生态系统对气候变化响应的定量研究简

森林、农田和草地生态系统对气候变化响应定量研究进展的综合分析表明：近一个世纪以来的森林、农田和草地生态系统对气候变化有很强的响应,诸多生态系统类型的组成、结构和分布已发生了显著变化;由于病虫害、极端气候频发,植物物种的死亡率增加、生产力出现下降趋势;典型陆地生态系统对气候响应的未来情景分析结果表明,高海拔地区和高纬度地区的生态系统类型的结构、分布、物种和生产力将发生较大变化;然而,由于生物群落的相互作用,各种生态系统对气候变化的响应很复杂,目前人类对典型陆地生态系统变化的认识仍然处在很初级的阶段. 尤其是在气候变化对植物物种的影响、干旱和极端事件的后果以及病虫害的影响等方面,还没有明确的结论;根据目前的研究积累,还无法给出气候变化对典型陆地生态系统影响的综合定量评估,需要改进区域气候模拟,尤其是降雨量的模拟,需要提高植物物种对气候、病虫害和大气成分响应的认识. 以典型陆地生态系统对全球气候变化响应机理研究成果为基础、集成空间对地观测数据和地面实测数据的多尺度生态系统动态模拟分析平台,到目前为止,仍是亟待填补的空白.     

在迷雾中看清自己

<正>你是谁?为什么来到这个世界?为了什么而活着?你想要的是什么?亲爱的,问问自己,这些问题的答案,你知道么?心海波澜现今社会,物质生活条件越来越好,父母对我们也越来越重视,可我们却反而不知道自己要什么!似乎走入了浓雾笼罩的森林,茫然无助、不知所措,纠结挣扎、备受煎熬。我们在这片迷雾中认不清自己,找不到方向,不知道怎么做才能摆脱这种现状!雨心也在这样的痛苦中挣扎着。