山地植物群落数量分类和排序研究进展

在区域至全球尺度上,水热条件是决定植物种、生活型或植被类型分布的主导因素,而在景观及更小的尺度上,区域环境因子则主导着植被的分布格局。数量分类和排序是研究群落生态关系的重要数量方法,它为客观、准确地揭示植被、植物群落及植被与环境之间的生态关系提供了合理、有效的途径。笔者从群落分布格局和物种多样性格局的角度出发,综述了我国山地植物群落数量分类和排序的相关研究,阐述了采用数量分类和排序方法研究山地植被与环境因子关系的必要性,并探讨了我国山地植物群落数量分类和排序研究的发展趋势以及亟待解决的一些问题。     

浑善达克沙地榆树干液流动态研究

 应用Granier热扩散技术对内蒙古浑善达克沙地榆(Ulmus pumila var. sabulosa)疏林林分进行树干液流通量研究.选择该区占林分80%以上林木的3种胸径级(小径级,15—25cm;中等径级,25—35cm;大径级,>35cm)榆树,使用Granier探针进行每隔15min的树干液流测定,同步测定各林分环境因子.林分中不同胸径级榆树树干液流通量特征表现为:树干液流密度峰值大径级树＞中等径级树＞小径级树,且差异明显;大径级树由于林龄较大,液流密度曲线变化平缓,没有明显的峰值,呈弧形曲线;液流密度随季节推移在生长季中液流密度均值逐渐减小,在生长季末期(10月)基本处于微弱波动状态.液流通量最大月平均值一般出现在6—8月,不同径级树月液流通量变化差异较大.对样木的日液流通量比较发现,胸径对液流有显著影响.对不同胸径树木各树种影响较大的环境因子为饱和水汽压差(VPD),光合有效辐射(PAR),气温(Ta);在不同生长季节,对不同胸径类型树木起主要作用的环境因子也不尽相同,但是PAR和VPD是其中起主要作用的两个因子.     

2001～2010年中国陆地生态系统碳收支的初步评估

<正>定量评估陆地生态系统的碳收支现状是实施区域碳汇管理、减缓气候变化行动计划的基础.因此,定量研究全球以及不同国别的陆地生态系统生产力及其在各种碳库或生态学过程中的利用与分配规律,评估陆地生态系统碳源/汇强度的空间格局和动态变化,不仅是生态系统与全球变化科学研究的重要内容,也是履行《联合国气候变化框架公约》、增强全球和国别温室气体管理的重大科技需求.     

亚热带森林生态系统不同重建方式下碳储量及其分配格局

森林重建被认为是提高生态系统碳汇功能的重要措施.通过调查研究了两种重建方式(自然更新和人工造林)对亚热带森林生态系统碳储量及其分配格局的影响,并与地带性常绿阔叶林进行了比较.结果表明,自然更新的次生林生态系统碳储量(植被+土壤+枯落物)约为257.59thm-2,人工营造的杉木(Cunninghamia lanceolata)林、蓝果树(Nyssasinensis)林分别为230.93和163.49thm-2,表明在亚热带九连山区,自然重建方式在森林碳汇功能上优于人工重建方式.但上述森林碳储量仍然显著低于地带性植被的碳储量(299.13thm-2),表明这些森林仍具有较大的碳汇潜力.自然重建方式经济投入少,对土壤碳库扰动较小,且植被碳储量显著高于速生人工林,说明在种源丰富、自然环境较好的亚热带林区,在30多年的时间尺度上自然重建方式具有较高的固碳效益,这对于我国碳汇林建设、提高生态系统的固碳效益具有重要的指导意义.     

基于EO-1 Hyperion的中国典型森林冠层高光谱特征分析

由于冠层结构和功能性状的差异,不同森林表现出不同的光谱特征.分析不同森林冠层的光谱特征差异可以为精确森林分类和冠层参数反演提供依据.因此,理解我国典型森林类型的高光谱特征将有助于提高我国森林分类以及森林理化参数反演的精度.研究以中国生态网络中的长白山、神农架、千烟洲和鼎湖山4个典型森林站点为研究对象,利用EO-1 Hyperion星载高光谱数据提取4种森林像元尺度上的反射光谱曲线,并进行一阶微分变换,同时计算多种遥感光谱指数,定量分析其光谱特征差异.结果表明:(1)神农架阔叶混交森林光谱反射率在整个光谱范围内显著高于其他3种森林类型.千烟洲针叶混交森林在整个光谱范围内表现出较低的反射特征.长白山和鼎湖山森林的反射率居中.(2)4种森林的红边斜率存在显著差异.神农架森林的红边斜率最高,暗示了其冠层叶绿素含量高,健康状况最好.千烟洲的红边位置相比其他3种森林有所红移,红边位于720 nm左右.(3)遥感指数方面,神农架阔叶林具有较高的归一化氮指数(NDNI),千烟洲马尾松湿地松为主的针叶林具有较低的NDNI,反映出树种间真实的叶片氮浓度差异.另外,由于森林覆盖度较高,增强型植被指数(EVI)比归一化植被指数(NDVI)更能够指示森林类型之间绿度和覆盖度的变化.研究对于我国森林参数的遥感反演和森林类型高精度分类具有一定的参考意义.     

山地水土要素耦合效应及土地利用的优化配置

针对已有水土要素的耦合研究多强调水土资源的匹配及其对资源开发的影响,而较少关注水分的有效性和土壤养分对生态过程的影响,论文提出了“格局-效应-土地利用优化”的水土耦合研究框架,以水、土要素和其他环境因素的综合作用为基础,在同时考虑经济、社会和生态因素的约束下,对土地利用优化配置过程中的不确定性和风险性进行评估,并考虑土壤、坡度、土壤水、温度等约束因子,协调生态系统服务的权衡关系,对山地垂直带土地利用方式进行优化,提出 水土资源高效利用和生态系统服务提升的途径,为变化环境下的生态功能保育提供科学依据。最后,对水土要素耦合的生态与环境效应及土地利用优化配置的优先研究方向给出建议。     

澳大利亚墨累-达令河流域水文气候变化的影响与适应对策

应澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO)邀请,2018年4月清华大学组织科技考察团赴澳大利亚墨累-达令河流域开展为期一周的科学考察。考察团从墨累河出海口逆流而上,通过学习交流、现场考察和访问农场等方式,与澳大利亚同行们进行了深入交流,对澳大利亚墨累-达令河流域的气候变化与水的影响与适应对策研究,尤其是陆面水文-气候、极端水文研究、水资源管理体系的最新动态,及其气候变化应对与减缓、极端水文事件风险管理等进一步了解。此次考察对认识多时空尺度的气候-陆面-水文相互作用机理及其对自然强迫和人类活动(含人为强迫和下垫面人类活动)的响应机制,揭示全球气候系统能量-水循环动态演变规律和极端水文事件变化成因,构建全球增暖背景下应对极端水文事件的风险管理体系,提出中国适应性对策具有重要的借鉴意义。     

基于改进TVGM的水–碳耦合机制研究

提高植被的水分利用效率（water use efficiency, WUE）可以在一定程度上缓解水资源短缺，如何提高WUE依赖于对生态系统水–碳循环耦合机制的深入理解. 以北京森林站为例，基于时变增益模型（times variant gain model，TVGM)耦合光合作用–气孔导度模型与双源蒸散发模型，从WUE系数及气孔导度2方面研究水–碳耦合机制. 研究结果表明:不考虑水–碳耦合关系导致模拟蒸散发偏高、模拟总初级生产力偏大，气孔导度的增加抑制水分利用效率的提高，其抑制效应随气孔导度的增加趋于平稳；日退耦系数在夏季达到最大，年平均退耦系数为0.1左右. 在北京森林站群体水平上，相对于光合速率，蒸腾速率对气孔导度的下降较为敏感，导致WUE随气孔导度的下降而降低. 对北京森林站地区水–碳耦合机制的研究，可为其生态系统管理与调控提供依据.      

武汉府河湿地鸟类多样性研究

武汉府河湿地是长江中下游地区重要的自然资源,生物多样性丰富对湿地生态修复和湿地功能效益发挥具有重要作用.2019年12月—2020年12月利用样线法、样点法对武汉府河湿地鸟类物种组成及其多样性进行调查,结合实地调查和文献资料,统计出武汉府河湿地鸟类18目54科223种,以雀型目物种占比最大,约占43.05%.居留型方面,以迁徙鸟类为主,占比74.44%,留鸟仅占比25.56%;区系类型方面,以古北种为主,占59.19%;其次是东洋种,占27.35%;广布种最少,占13.45%.生态类型方面,鸣禽为六大类中种类最多的型,占比43%,广泛分布于各类生境中.结果显示,武汉府河湿地鸟类物种类型丰富、种类多样、季节差异显著;生物多样性方面,秋冬季节物种优势性更为明显.建议建设府河湿地公园;建立鸟类重点保护与监测区,加强对珍稀濒危鸟类的调查监测力度,开展长期动态监测;加强宣传力度,提高居民生态保护意识.