基于土壤类型法的鄱阳湖生态经济区土壤碳密度和碳储量评估

以鄱阳湖生态经济区为研究对象,通过文献资料查阅、区域土地利用数据调查、数学模型计算等方法,分析了研究区土地覆被变化下土壤有机碳库的动态变化特征。结果表明:研究区土壤有机碳储量平均值为615.83×10~6t,各土地覆被类型的土壤碳密度大小为:林地耕地其他农用地自然保留地园地牧草地。研究区土壤平均碳密度为12.03 kg/m~2,高于我国10.8 kg/m~2的土壤平均碳密度值,土地覆被类型之间的转换和土地退化是导致土壤有机碳库变化的主要原因。     

基于遥感和GIS的黄土丘陵区土壤侵蚀变化监测分析--以静宁县水保世行贷款二期项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了静宁县世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成土壤侵蚀强度等级图.结果表明,项目区2004年土壤侵蚀面积237 km2,侵蚀级别属强度侵蚀;项目区76.6%的泥沙来自于占总面积仅38%的极强度和剧烈侵蚀区域;6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的9 559.4 t/km2下降到2004年的9 340.3 t/km2,侵蚀面积减少了1.62%;土壤侵蚀强度类型的主要转化过程是轻度和中度转化为微度.经分析,项目区25°以上的坡度土壤侵蚀量大于15 000 t/km2,是水土流失治理的关键;在不同的土地利用类型中,耕地侵蚀量最大.     

广州市土壤与植被碳蓄积及其空间格局分析

以广州市为研究区,在遥感与GIS技术的支持下,基于广东省第2次土壤普查数据和2000年ETM+遥感数据,提取广州市土壤数据和遥感影像数据,采用土壤类型法和植被指数法分别计算广州市的土壤与植被碳蓄积,并分析其空间格局及相关性.结果表明:1广州市土壤有机碳储量0~20 cm为2.16×107t,0~100 cm为6.40×107t;广州市土壤有机碳平均密度0~20 cm为32.06 t·hm-2,0~100 cm为94.91 t·hm-2.2广州市植被碳储量为5.75×107t,平均碳密度为160.92 t·hm-2;不同植被类型平均碳密度:针叶林(178.00 t·hm-2)阔叶林(164.68 t·hm-2)园地(106.23 t·hm-2)灌木(8.04 t·hm-2)草地(0.13 t·hm-2).3广州市土壤有机碳密度南部高于中部和北部,土壤有机碳储量则呈现北高南低的分布特征;广州市植被碳密度较高的区域位于植被保护较好的风景区和郊区,中心城区土壤有机碳库和植被碳库都较低.4土壤有机碳储量与植被碳储量在空间上具有正相关关系,植被碳储量高的区域,其土壤有机碳储量也高.表层(0~20 cm)土壤有机碳储量与植被碳储量的相关性大于深层(0~100 cm)土壤.     

重庆市土壤保持服务空间分布及影响因素分析

土壤保持服务能够削弱和改善土壤侵蚀,对其空间分布特征及影响因素进行分析,可提高土壤保持能力,减少区域水土流失。首先,基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)模型和生态系统服务和交易的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs, InVEST)模型估算研究区土壤侵蚀量;其次,选用精度更高的土壤侵蚀估算模型评价研究区土壤保持服务;最后,采用多元线性回归、地理探测器等方法探讨影响研究区土壤保持服务空间分布的主要因素。结果表明：RUSLE模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为201.02 t/(km²?a),精度较低,InVEST模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为33.11 t/(km²?a),精度较高;研究区土壤保持总量为13.01×10⁸ t,其中土壤保持能力较强的区域在研究区东北以及西南方向,而研究区西部、中部和东南部土壤保持能力较弱;影响土壤保持服务的气候...     

近21年丹江湿地NDVI时空变化特征及其气候驱动因子分析

基于MOD13A3-NDVI数据,研究了丹江湿地及周边地区2000—2020年归一化植被指数（NDVI）的时空变化特征及其气候驱动因子.研究发现：(1)空间上,研究区耕地和林地的NDVI变化以增长为主,淅川县城、丹江口水库和丹江湿地自然保护区等地的NDVI变化以降低为主.(2)时间上,21年间研究区NDVI年均值变化呈波动增长趋势,平均每年增长0.000 3,且通过0.01的显著性检验;NDVI月均值变化存在一定的季节性,8月份达到峰值,呈年度周期性波动.(3)不同土地利用类型中,林地NDVI的年际增长趋势最为显著,耕地次之,泥滩湿地、泥滩和建筑用地的年际变化波动较大.(4)气候因素对植被变化有一定的影响,83.7%的区域年平均气温与NDVI呈正相关,其中5.5%的区域通过置信水平为0.05的显著性检验;65.2%的区域年降水量与NDVI呈负相关,但未通过显著性检验;93.4%的区域年日照时数与NDVI呈正相关,其中10.8%的区域通过置信水平为0.05的显著性检验,1%的区域通过置信水平为0.01的显著性检验.     

江苏省里下河地区杨树人工林的碳储量及其动态

研究了江苏省里下河地区10年生I 69杨无性系(PopulusdeltoidesBartr.cv."Lux")人工林的碳储量及其动态。结果表明,林分总的碳储量为(136.2±15.9)(平均值±标准差)t/hm2,其中林木、林下植物、A0层以及土壤的碳储量分别为(74.1±8.3),(0.3±0.1),(1.9±0.2)和(59.9±14.2)t/hm2。10年生时林木碳的净生产力为(11.1±1.7)t/(hm2·a),凋落物归还量为(2.3±0.3)t/(hm2·a),土壤CO2释放量为(5.5±0.2)t/(hm2·a)。可见,I 69杨人工林具有较高的生物生产力和碳储量,发展杨树等速生丰产林能对大气碳循环起到积极的作用。     

鄱阳湖季节性淹水湿地土壤有机碳动态模拟与预测

该文以鄱阳湖国家级湿地自然保护区的泗洲头、常湖池以及蚌湖季节性淹水湿地为研究对象,选择典型湿地植被芦苇(Phragmites australis)、苔草(Carex spp)和南荻(Triarrhena lutarioriparia),基于DNDC模型模拟和预测不同湿地植被下表层(0～20 cm)土壤有机碳含量(m_SOC)动态变化,估算土壤碳储量和CO₂的年排放量.结果表明:DNDC模型能够准确模拟研究区不同典型植被下的m_SOC动态变化,δ_RSME<30%,R²>0.9.敏感性分析显示:影响m_SOC动态变化的敏感因素是初始土壤有机碳和黏粒含量.常湖池、蚌湖和泗洲头土壤平均有机碳密度分别为36.71、17.12和11.47 t·hm^-2,土壤碳储量分别为8 738、66 090和21 174 t,常湖池具有较大的碳储量.苔草、南荻和芦苇平均土壤碳密度分别为21.96、21.86、15.98 t·hm^-2,土壤碳储量分别为933 928、62 933、166 458 t,苔草固碳能力巨大.基于DNDC模型模拟预测表明:在未来120年内研究区不同植被类型土壤有机碳含量将呈稳定下降趋势.     

基于InVEST模型的太行山淇河流域土壤保持功能研究

山地生态系统的土壤保持服务对评估山区生态环境质量非常重要.基于2000-2015年4期土地利用数据,借助InVEST模型对淇河流域山地生态系统的土壤保持状况进行研究.结果表明:(1)2000-2015年淇河流域土壤保持强度明显降低,2000年单位土壤保持量为644.55t/(hm2·a),2015年则降低至277.06t/(hm2·a).(2)林地土壤保持强度最大,是研究区土壤保持总量最高的土地利用类型.耕地土壤保持强度远小于林地和草地.(3)土壤保持强度随海拔增加呈现先增后减,保持强度最大的是1 000~1 200m区域,高达557.95t/(hm2·a),最小的是小于200m区域,低至20.00t/(hm2·a).土壤保持强度随坡度和起伏度的增加而增大,土壤保持量主要分布在坡度介于15~35°和起伏度介于70~500m的区域.因此,根据土壤保持特征的地形差异和土地利用类型差异,可以得出下一步实施水土保持措施的重点区域.水土流失是山地生态脆弱性响应的重要指标,山地流域的土壤保持功能研究对评估区域生态环境质量有重要意义.     

广州典型森林土壤有机碳库分配特征

 对广州2种典型森林土壤碳库分配特征进行了研究,结果表明：① 两种森林土壤有机碳（SOC）表层含量及其差异程度最高,随土壤深度增加,差异逐渐减小。马尾松林SOC密度范围为55.54～66.69 t/hm²,常绿阔叶林SOC范围为84.91～151.16 t/hm²。② 两种森林土壤活性有机碳（AOCs）含量为马尾松林<常绿阔叶林;各种AOC分配比例均随龄级增长而升高。③ 两种森林土壤的水溶性有机碳（WSC）、易氧化态碳（EOC）和微生物量碳（MBC）含量分别与SOC相关性达到极显著水平,轻组碳（LFC） 与颗粒性碳（POC）含量分别与SOC相关性达到显著水平。④ 幼龄林与中龄林的土壤碳库大于相应的地上部植被碳库,而成龄林的土壤碳库小于植被碳库;土壤碳库占森林生态系统总碳库的比例随着生物量的增长呈下降趋势。     

基于遥感的珠江三角洲森林固碳释氧效应变化分析

基于Landsat TM/ETM+遥感影像提取的土地利用数据,结合森林生物量已有研究成果分析了珠三角地区森林固碳释氧效应变化特征.研究结果表明,1986～2000年期间珠江三角洲森林面积从2345902 hm2急剧缩减到1 925 286 hm2,区域森林生态系统碳储量下降了2739762t,生态系统对碳氧的调节能力下降了15.84%,固定CO2和释放O2的量分别减少5980023 t.a-1和4 349 122 t.a-1,快速城市化区域森林生态系统变化对生态环境的影响不可忽视.     

生物炭对杨树人工林土壤微生物量及碳源代谢多样性的影响

生物炭不仅可以改良土壤理化性质,并且能够帮助土壤长期固碳从而减缓温室气体的排放。以江苏东台杨树人工林土壤为对象,设计4种生物炭添加量CK(0)、T1(40 t/hm²)、T2(80 t/hm²)、T3(120 t/hm²),探究生物炭及其季节动态变化对土壤理化性质、微生物量和碳源代谢的影响。结果表明:生物炭施入降低土壤含水率,却使得土壤pH升高; 生物炭导致土壤微生物量氮(SMBN)下降,并且SMBN具有明显季节动态变化,即冬春偏高、夏秋相对较低; 而生物炭没有明显改变土壤微生物量碳(SMBC),但SMBC季节动态变化明显。高浓度生物炭(T3)显著提高了微生物在Biolog平板上的AWCD(平均单孔颜色变化率),但对碳源代谢多样性影响不显著。主成分分析表明,相比不同的施炭处理,同一处理季节的差异更显著地影响了微生物碳源的代谢模式。     

国家重点生态功能区植被覆盖度变化及其对地形因子的响应——以湖北省长阳县为例

区域植被覆盖变化监测是研究资源环境承载力的基础,其对区域可持续发展至关重要.该研究基于2000年—2015年的NDVI数据,借助于偏差分析、变异系数分析、地形差异修正指数模型等方法,对县域植被覆盖度变化特征及其对地形因子的响应进行研究,主要结论如下:1)2000年—2015年植被覆盖度整体上处于较高水平,呈现出小幅度的...     

基于GIS的普定县土壤有机碳密度及碳储量研究

基于普定县第二次土壤普查的土壤剖面数据,结合普定县土壤图、土地利用现状图、土壤容重数据和土壤有机质含量数据,在GIS技术的支持下,对普定县土壤有机碳密度和储量进行了估算和分析。结果表明普定县碳储量为1 326.75×104t,平均碳密度为12.29kg/m2。研究区碳密度分布规律是南低北高,土壤碳密度主要在0～40 kg/m2之间,在10～20 kg/m2之间时达到面积比值最大值。随高程和坡度的增加,研究区碳储量的分布情况呈现出一种类似正态分布的曲线,总体而言,普定县土壤有机碳储量相对贫乏。     

黄土高原地区水土流失特点和治理阶段及其思路研究

黄土高原地区是中华文明的发祥地.受地形破碎、土质疏松、降雨集中等自然因素和乱砍滥伐、过度放牧、陡坡开垦等人为因素的影响,黄土高原地区水土流失严重、荒漠化土地面积大、草原退化沙化和碱化面积逐年增加.黄土高原地区是我国水土流失最严重的地区,具有面积广、强度大、成因复杂等特点.60多年来,通过采取发展水利工程建设,推广旱作节水农业,加快退耕还林还草等一系列措施,黄土高原综合治理面积达到21.51万km2.根据国家＂十二五＂计划提出奋斗目标：在＂十二五＂期间黄土高原地区水土保持生态建设的奋斗目标是：人为水土流失和生态破坏得到初步遏制,流域内生态良好区面积得到巩固和扩大,重点监督区人为水土流失得到控制,黄河源区生态环境得到有效改善.到21世纪中叶,适宜治理的区域基本得到治理,平均每年减少入黄泥沙8亿t,逐步实现人口、资源、环境协调发展.     

福建武夷山自然保护区森林碳储量遥感 估测方法与空间分析

以福建省武夷山国家级自然保护区为研究对象,以2003年24块固定样地数据、同年Landsat TM遥感数据为主要信息源,分别采用多元线性回归、K最邻近分类算法、人工神经网络、土地覆盖分类4种方法,对研究区域2003年的碳储量进行遥感估测。在此基础上,对森林碳密度进行地理加权回归及空间格局分析。研究表明:在4个模型中,人工神经网络的相关系数最高,标准误差、平均相对误差最低,预测精度最高; 研究区不同功能分区碳密度差别不大,森林平均碳密度为52.40 t/hm²,碳储量为278.542 3万t; 森林碳密度与所处位置的海拔、坡向负相关,与坡度、林地土壤水文状况、植物生长状况正相关; 随着海拔的降低和人为干扰活动的增强,核心区、缓冲区、实验区森林碳密度的空间聚集性减弱,破碎化趋势增强。     

基于遥感的珠海市景观变化梯度分异研究

  以珠海市为研究对象,以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,在ArcGIS支持下,建立以城市中心区为起点的17个辐射状环带,并在主城区设置不同方向的两个空间样带,结合景观格局指数和空间梯度分析方法,分析了珠海市全区与主城区空间格局总体特征、景观空间梯度变化规律,分析城市化效应。结果表明,近15年来城乡建设用地、道路和林地的面积均呈增加趋势,农田、裸地,水体、灌丛和滩涂等类型面积减小,证明了城市化效应的扩大;随着空间样带由中心城区向外围移动,各景观类型随梯度带的变化较为复杂,特别是城区的两个样带上建设用地面积均逐渐下降,农田面积上升,表明了城市化的梯度性和方向性;受自然和人为因素影响,样带的时空梯度差异较大。15年来珠海城市主城区扩展至中心城区向西北方向10 km和向西南方向12 km的范围内。通过研究区景观时空梯度分异特征的分析,能够定量化研究城市化梯度的扩展及城市结构的变化,对于城市的管理、资源的恢复与保护工作具重要意义。     

水库库区桉树轮伐对水土流失的影响研究——以广州水库库区为例

以广州市白洞水库和吊钟水库作为实验样区,研究分析水库库区桉树轮伐对水土流失的影响.研究基于遥感数据对库区桉树轮伐区的植被覆盖度、土壤侵蚀模数以及水土保持作用系数进行反演和统计分析.结果显示:库区桉树林的轮伐行为将导致植被覆盖度从0.8~0.9下降到0.2~0.3;土壤侵蚀模数从2 000~3 000 t/km2上升到8 000~13 000 t/km2,水土保持作用系数从0.7~0.8下降到0.3~0.5;扰动期长达11个月;产生较严重的水土流失影响.     

基于LEGOS HYDROWEB的青藏高原湖泊群水位和面积动态变化分析

湖泊面积和水位的变化客观地反映了区域水资源的时空变化过程。利用LEGOS HYDROWEB提供的湖泊信息数据,对青藏高原1993~2014年21年间63个典型湖泊的水位变化,以及其中59个湖泊的面积变化趋势进行分析。根据变化趋势将湖泊分为增长型、稳定型和衰退型;并在这三种类型的湖泊中分别选取两个典型湖泊进行回归分析。结果表明:63个湖泊中水位增长型湖泊42个,稳定型湖泊12个,衰退型9个;59个湖泊中面积增长型湖泊32个,稳定型19个,衰退型8个。对于增长型湖泊而言,水位和面积增长最大是Ziling湖,分别增长了10.90 m和361.72 km~2;衰退型湖泊中水位和面积衰退趋势最大的是Yamzho-yumco湖,分别减少了2.29 m和28.65 km2。高原内陆水体的水位和面积的动态变化对研究气候演变和地表水资源的影响具有重要意义。     

Carbon losses from all soils across England and Wales 1978-2003

More than twice as much carbon is held in soils as in vegetation or the atmosphere, and changes in soil carbon content can have a large effect on the global carbon budget. The possibility that climate change is being reinforced by increased carbon dioxide emissions from soils owing to rising temperature is the subject of a continuing debate. But evidence for the suggested feedback mechanism has to date come solely from small-scale laboratory and field experiments and modelling studies. Here we use data from the National Soil Inventory of England and Wales obtained between 1978 and 2003 to show that carbon was lost from soils across England and Wales over the survey period at a mean rate of 0.6% yr(-1) (relative to the existing soil carbon content). We find that the relative rate of carbon loss increased with soil carbon content and was more than 2% yr(-1) in soils with carbon contents greater than 100 g kg(-1). The relationship between rate of carbon loss and carbon content is irrespective of land use, suggesting a link to climate change. Our findings indicate that losses of soil carbon in England and Wales--and by inference in other temperate regions-are likely to have been offsetting absorption of carbon by terrestrial sinks.