京津风沙源治理区植被变化的可持续性分析

利用京津风沙源治理区1982—2011年的GIMMS/NDVI3g数据集,对治理区植被变化的可持续性进行定量分析.结果表明:(1)归一化植被指数(NDVI)时间变化方面,2001—2011年间研究区植被整体上呈增加趋势,4大分区植被增速存在区域差异;(2)NDVI变化的可持续性方面,2001—2011年间整个研究区植被变化呈现出显著的长期持续性特征,且存在明显的时空差异,自2000年治理工程实施以来,治理区植被明显恢复,一期工程成效显著,但局部地区植被仍在持续减少,因此有必要进行二期工程以巩固和提高一期工程的成果,进一步改善环境;(3)NDVI变化趋势的未来持续时间方面,整个治理区植被的未来变化状况不容乐观,4大分区中农牧交错带沙化土地治理区植被的未来发展趋势优于其他3个治理区,工程治理效果也相对较好.     

喀斯特断陷盆地土地利用对生态系统生产力的影响

为了客观地评估断陷盆地土地利用对生态环境的影响, 从生态系统服务变化反映更深层次的人地之间复杂关系, 本文基于断陷盆地多时间序列土地利用数据和陆地植被净生产力(NPP), 阐明断陷盆地NPP时空变化趋势, 揭示多年间土地利用变化的地类层次变化特征; 运用生命周期评估方法, 定量地分析土地占用和土地转化对石漠化地区陆地植被净生产力的影响, 探讨石漠化治理的生态效益。结果表明: 1) 2000—2015 年间, 断陷盆地大部分区域NPP变化不显著, 少部分区域变化显著, 以上升趋势为主; 2) 在6种地类中, 林地变化平稳, 建设用地增加趋势活跃且强烈, 草地减少趋势活跃且强烈; 3) 林地占用潜在植被生产力与现有NPP之间的差值由西向东逐渐增加, 与林地占用面积减少的空间分布一致, 林地分布影响林地植被净生产力水平; 4) 研究区北部植被自然生长情况较好, 东部地区六盘水市、普安县和陆良县石漠化区域林地植被存在一定程度的天然退化, 林地生态恢复工程效果不明显; 5) 研究区80%的土地转化类型使得NPP增益, 其中使NPP明显提升、有效而普遍的方式是草林转换和退耕还林; 林地转为建设用地则对NPP的损害最大。     

高寒嵩草草甸不同土地管理措施对植被生产力的影响

将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了退化土地在不同人工重建措施下对植被生产力的相对影响程度.研究结果表明:原生植被封育处理总地上生物量为265.1 g/m2,0～30cm土层地下根系生物量达6982 g/m2;而重度退化处理总地上生物量仅为139.9 g/m2,0～30 cm土层地下根系生物量为916 g/m2,仅占原生植被封育处理地下根系生物量的13%,因此重度退化地主要特征之一是天然嵩草草甸坚实而富有弹性的草皮层的丧失.土地退化使地下根系生物量的损失量大约为地上损失量的50倍.混播、松耙单播和翻耕单播人工种植处理经过7个生长季后,总地上生物量分别为原生封育处理的116%,75%,68%;自然恢复处理总地上生物量为原生植被封育处理的76%.与重度退化草地相比较,种植可以有效恢复地上生物量,尤其是禾草生物量,这对于提供冬季饲草、减少天然草地的压力是至关重要的.混播、松耙单播、翻耕单播和自然恢复处理,经过7个生长季后,地下根系生物量分别为1 323,1 094,1 169,1412 g/m2,重建措施(如混播)自然恢复处理可部分恢复地下根系生物量;恢复重建处理与原生植被封育处理相比较而言,有更多的生物量是分配在地上的.但随恢复年限的增加,恢复重建草地都是将更多的生物量分配给地下.且随恢复时间的增加,人工种植处理向地下转移生物量的速率比自然封育处理的更快.     

云南昌宁县思茅松林的生物量和净第一性生产力

本文研究了昌宁县西桂林场海拔1420～1710 m思茅松林的生物量和净第一性生产力.结果如下:①随着林龄增加,生物量增加而净第一性生产力减少.13年生林分的生物量为102.2936 t/ hm~2、净第一性生产力为24.5636t/hm~2·a, 35年生林分的生物量为218.5430t/hm~2、净第一性生产力为18.3600t/hm~2·a. ②活生物量及净第一性生产力的层次分配顺序为:乔木层>灌木层>草本层.③净第一性生产力在器官间的分配顺序为:树干>叶>根、根系>根颈.13年生和35年生林分生物量在器官间的分配顺序分别为:树干>枝>叶>根系>根颈;树干>根系>根颈>枝>叶.比较发现,思茅松林分布区西北部林分的生物量和净第一性生产力比中部林分的低.     

编后语

80年代中期以来,生态学与地植物学研究所在《云南植被》专著编著定稿的基础上,着手研究云南主要植被类型的生物量和净第一性生产力,这是基于云南省生态建设的需要.生态建设的中心是自然生产力的充分发挥与合理布局,就生态系统而言,自然生产力综合形成的关键是第一性生产力。     

基于遥感的京津风沙源区植被覆盖变化监测

京津风沙源治理工程实施15年来,迫切需要对区域的植被变化进行研究。基于中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,简称MODIS)标准化植被指数(Normalized difference vegetation index,简称NDVI)数据,系统研究了京津风沙源区2000～2014年的植被年际、季节和月变化特征,以及气候变化和生态工程建设对植被变化的影响。结果表明:1)从区域上看,2000～2014年NDVI呈显著增加的趋势(P0.05),增长率为11.79%。其中植被改善最大的季节为夏季,秋季植被增加最为缓慢。2)从空间上看,京津风沙源区84.51%的植被活动呈增加的趋势,其中29.04%的区域植被活动呈显著增加的趋势。植被活动的增加主要是由于春、夏和秋三个季节植被活动的共同增加;统计表明,春季、夏季和秋季植被活动增加了82.05%、82.36%和74.22%。植被活动下降的区域呈现明显的西南东北的条带状,其中夏季和秋季NDVI的显著下降是造成该区域年NDVI下降的主要原因。3)年、季节和月三个尺度的研究均表明降水是限制京津风沙源区植被生长的主要气候因子;生态工程建设对研究区2000～2014年NDVI增加起到了重要的作用。     

昆明附近灰背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究

采用经典的维量分析法，对昆明附近灰背栎林的生物量和净第一性生产力作了初步的研究。灰背栎林生物量和净第一性生产力都比较高，生物量３２８．８６６ｔ／ｈｍ￣２，净第一性生产力２１．２８６ｔ／ｈｍ￣２·ａ。认为灰背栎的丛生特性增加了森林乔木层的密度，从而导致较大的生物量和净第一性生产力。在滇中地区，灰背栋林已经十分稀少，应加强保护，让其发展     

滇西北黄背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究

采用经典的维量分析法，对滇西北黄背栋林的生物量和净第一性生产力作了初步的研究。发现黄背栎林生物量和净第一性生产力都比较高，生物量３５４．４７６ｔ／ｈｍ￣２、净第一性生产力１７．５６６ｔ／ｈｍ￣２·ａ。认为黄背栎的丛生特性使其森林乔木层密度较大，从而导致较大的生物量和净第一性生产力。但是，黄背栎林为单优势森林，林下更新差，应加强保护以开发林副产品。     

基于生态模型模拟结果的一种统计分析方法

对草地植被净第一性生产力的Miami模型和Thornthwaite Memorial模型模拟值结果与实测值结果进行分析和比较.首先通过建立散点图计算相关系数,得到了实测值与模拟值之间存在线性关系,并使用R语言软件估算出两者间的一元线性回归方程.然后对参数进行显著性分析,但分析结果无法判断哪种模型更适合,最后通过进一步做拟合优度分析明显看出Thornthwaite Memorial模型模拟效果优于Mi-ami模型,这一结论对今后中国在植被净第一性生产力方面更深入的研究提供了参考依据.     

上饶市植被净第一性生产力对气候变化的响应

根据上饶市11个台站1961—2005年的逐日平均气温和降水资料,采用植被净第一性生产力（NPP）模型,分析了上饶市近45年来植被净第一性生产力的变化情况。结果表明,近45年来上饶市的自然植被净第一性生产力在以0.17TDM·hm^-2/10a的趋势在增加,但并不显著。依据未来20～100a气候变化预测结果,分别模拟了2020年、2050年和2100年的上饶市植被净第一性生产力,结果显示与1990年相比,NPP分别增加了4.0%～6.1%、8.1%～11.1%和15.0%～22.4%。     

粤东莲花山矿区钨矿山生态修复研究与实践

以粤东莲花山矿区生态修复一期工程为研究案例，选取As、Cd、Pb、Cu、Ni等5种重金属指标，通过样品采集，对比分析标准值、背景值在修复前后的变化，评价环境质量的修复改善效果以及生态复绿效果。结果表明:一期工程有效遏制了矿区酸性含重金属废水对下游水环境质量造成的影响；山前地表水监测点的Cu、Cd、Pb、Ni、As质量分数分别比修复前削减了84.1%、86.4%、89.4%、90.0%、47.7%，山后监测点的As质量分数削减率大于98.8%；一期工程有效改善了矿区的景观，4个生态复绿工程区域5个样方修复后全部存活每千平方米拥有3~5种植物形成的植被群落，生态环境质量综合指数均为Vb级，5号库的生态环境质量综合指数最高，达到参照样方的78.8%。可见莲花山矿区一期工程采用“工程措施+生态复绿”的生态修复模式，修复效果明显，可为其他钨矿山生态修复提供借鉴与参考。     

黄土高原退耕还林（草）以来植被水分利用效率的时空特征及预测

 水分利用效率（WUE）是评估生态系统水碳循环的重要指标。基于PT-JPL模型的区域尺度实际蒸散发（ET）的模拟结果，结合黄土高原的总初级生产力（GPP），分析了退耕还林（草）工程实施后黄土高原水分利用效率WUE的时空变化趋势，结合CMIP6对未来3种情景下黄土高原的ET、GPP和WUE进行了预测。结果表明：2001-2015年，黄土高原植被显著增加， GPP和ET分别以每年3.59 g C·m^-2和4.39 mm的速率增加。WUE在72.68%的地区呈增加趋势，区域增长率为0.003 g C·mm^-1·m^-2·a^-1。在2015-2100年的3种情景中， ET均呈增加趋势，而GPP和WUE在SSP126中变化不大，在SSP245、SSP370情景中显著增加， WUE随着GPP的增加而增加。WUE结合了水资源的“消耗”和“利用”来阐明退耕还林（草）工程的成效，植被恢复虽然增加了区域耗水量，但是显著改善了植被覆盖情况，有效地提高了植被的固碳能力和水分利用效率，整个黄土高原植被的抗旱能力在增强。未来需进一步分析不同树种的WUE，筛选出抗旱性更高的树种进行植被恢复工作。     

荔波退化喀斯特植被自然恢复评价

以46个典型样地调查资料为依据,选择与喀斯特植被恢复紧密相关的7个因子构成评价指标,用层次分析法计算各指标的权重值,对植被自然恢复程度进行评价。结果表明:(1)7个因子中群落高度和生物量对植被恢复的影响最大;(2)随着植被恢复由低级阶段向高级阶段发展,恢复程度逐渐增大,至顶极乔林阶段恢复到模式群落的94.12%,这说明群落的结构和功能基本得到了恢复。     

道路边坡生态恢复立地质量评价

为了进一步促进边坡生态恢复,引导设计和解决人工植被恢复技术难题,分析边坡植被恢复的特点与难点,论述了边坡植被恢复限制因子选择的原则,在此基础上,构建了边坡植被恢复立地质量综合评价指标体系.采用层次分析法(AHP)进行综合评价,对限制性因子进行了赋权和排序.结果表明:土壤是边坡植被恢复的主要限制因子.立地质量评价指标体系能够为确定边坡植被恢复的难易程度以及优先顺序提供决策支持.     

土壤种子库在植被恢复与重建中的作用与潜力

土壤种子库是指存在于土壤上层凋落物和土壤中全都存活种子的总和．土壤种子库时期是植物种群生活史的一个重要阶段,也可称为潜种群阶段．概述了土壤种子库的基本特征、土壤种子库与地上植被的关系,着重对土壤种子库在植被恢复与重建中的作用进行了深入的分析,特别是探讨了影响土壤种子库在植被恢复与重建中作用的各方面因素,包括土壤种子库的自身特性、生境条件和不同干扰因子,以期为区域植被自然恢复与局部植被重建提供科学依据．     

黄河三角洲植被研究回顾与展望

黄河流域生态保护和高质量发展已确定为国家战略。黄河三角洲生物多样性的保护与恢复是黄河国家战略的重要内容,也是生态保护的首要任务。植被作为生物多样性的重要组成部分和载体,在生物多样性保护中具有不可替代性。加强黄河三角洲植被的研究,探讨其形成、维持和演化机制,对提高生物多样性、维持区域生态安全和可持续发展具有重要的学术和实际意义。山东大学生态学科自20世纪50年代以来,在黄河三角洲植被研究方面开展了一系列工作,涉及植被分类、植被组成与结构特征、植被动态与退化、植被保护和利用、植被与土壤微生物的关系等多个方面,为黄河三角洲生物多样性的保护和自然保护区的建立提供了重要的基础资料,为生态保护和修复提供了科学依据。黄河三角洲植被在国家公园建设及黄河国家战略实施中具有重要的地位和作用,未来山东大学生态学科将继续开展和加强黄河三角洲植被的形成、变化和维持机制等重大科学问题研究,为黄河生态保护和国家公园建设提供更有力的科技支撑。     

生态修复区农村经济结构变化调查与分析

针对晋北生态脆弱区植被修复技术途径研究这个课题,随机抽取了10户农户,对项目区5年的农村经济结构变化情况做了调查和分析。     

Assessment of waterrecharging based on ecological features of riparian forest in the lower reaches of Tarim River

The occurrence and development of riparian forests which are mainly dominated by mesophytes species relate closely with surface water. Since there is no water discharge to the lower reaches of Tarim River in past 5 decade years, the riparian forests degrade severely. Based on the analyses of the monitored data of Yingsu, Argan and Luobuzhuang in 2002 and 2003, the effect of water-recharging is discussed. The water-recharging project neglects the fact that that it is flooding that controls the process of Populus euphratica colonizing on the bare surface, but focuses on groundwater influence on vegetation. The flooding control deviates Inherent laws of riparian forests development, so the natural regeneration of riparian forests is checked. The response scope of riparian plants on groundwater uplift is extremely narrow, and most riparian communities have not been optimized. No seedlings of dominant species are found in flooding areas because their physio-ecological characteristics are ignored. The vegetation changes in vicinities of stream only reflect the demand of mesophytes species on the shallow groundwater, however, the water-recharging fails to provide suitable habitats for the seedlings establishment of riparian plants. The present water-recharging scheme is difficult to realize vegetation restoration.     

Assessment of water-recharging based on ecological features of riparian forest in the lower reaches of Tarim River

The occurrence and development of riparian forests which are mainly dominated by mesophytes species relate closely with surface water. Since there is no water discharge to the lower reaches of Tarim River in past 5 decade years, the riparian forests degrade severely. Based on the analyses of the monitored data of Yingsu, Argan and Luobuzhuang in 2002 and 2003, the effect of water-recharging is discussed. The water-recharging project neglects the fact that that it is flooding that controls the process of Populus euphratica colonizing on the bare surface, but focuses on groundwater influence on vegetation. The flooding control deviates Inherent laws of riparian forests development, so the natural regeneration of riparian forests is checked. The response scope of riparian plants on groundwater uplift is extremely narrow, and most riparian communities have not been optimized. No seedlings of dominant species are found in flooding areas because their physio-ecological characteristics are ignored. The vegetation changes in vicinities of stream only reflect the demand of mesophytes species on the shallow groundwater, however, the water-recharging fails to provide suitable habitats for the seedlings establishment of riparian plants. The present water-recharging scheme is difficult to realize vegetation restoration.     

退化喀斯特森林恢复评价和修复技术

根据恢复生态学原理和当前喀斯特区植被恢复的目标，贵州喀斯特区植被恢复以生态修复为主，而退化喀斯特群落自然恢复过程和演替规律是其重要基础。采用退化群落恢复潜力度、恢复度和恢复速度3个评价指标对退化喀斯特森林自然恢复过程进行评价，结果表明：低一级演替阶段群落向相邻更高一级演替阶段群落恢复的潜力度最高，群落自然恢复是由低级阶段向高级阶段顺序替代过程；早期阶段恢复潜力度较高、恢复度低、速度慢，中期阶段恢复潜力度高、恢复度高等、速度快，后期阶段恢复潜力度低、恢复度高、速度慢。群落整体恢复速度低于群落各特征指标恢复速度。群落结构恢复快于群落功能恢复。群落自然恢复对策的变化是由早期更新对策向中期结构调整对策至后期结构功能协调完善对策更替。退化喀斯特林林自然恢复40－50年可有较为正常的组成、外貌和结构，但要达到功能完全恢复则需时很长。以树种选择、小生境人工改造和利用为主的人工恢复技术，以结构调整、系统管理、抚育为主要措施的人工促进自然恢复技术，可提高退化植被恢复潜力和速度。