基于气候变化和水文功能调节的浑河上游森林景观格局优化研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a734266739
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气候变暖对北半球中高纬度地区有重要影响已是不争的事实,而由于温度上升而降水量变化不大而引起的部分地区暖干化趋势,则引起对地区水量平衡的关注。本研究正是基于这样的背景,以浑河上游森林为研究对象,综合运用遥感影像、空间精确景观模型LANDIS6.0以及区域水文模型DHSVM3.0,观测并分析气候因子对森林动态变化的影响,并预测不同气候条件下以及不同管理政策对森林格局的影响。在此基础上,分析不同森林景观格局对浑河上游地区径流量的影响,以求在气候呈现暖干化趋势的背景下,探索有利于地区水量平衡的森林景观格局,为地区生态系统可持续发展提供科学管理依据。   对2000-2009年MODISNDVI与气候因子温度和降水关系的分析,结果表明以下四点。(1)温度是研究区森林生长的限制性因子。(2)气候因子对森林动态变化的影响具有一定的滞后性。研究区森林夏季平均NDVI以及各优势树种夏季平均NDVI与上季均温的相关系数明显大于与当季均温的相关系数。春季温度对夏季NDVI增长存在一定的滞后性影响。研究区域中植被秋季的生长在一定程度上受到夏季温度和降水综合作用的影响。(3)冬季升温对森林NDVI的影响较其他季节升温影响大,冬季各优势树种平均NDVI增长率高于其他季节平均NDVI增长率。(4)阔叶树对升温的反应更为敏感,在春季和冬季,阔叶树平均NDVI增长率比针叶树平均NDVI增长率高。   利用森林景观模型LANDIS预测不同气候和不同管理政策对浑河上游森林动态变化的影响。(1)尽管不同气候条件下,森林自然演替都是缓慢的向本地区顶级群落阔叶红松林演替。但是,在现行气候条件下红松的面积百分比从开始的4.16%上升到19.53%,蒙古栎面积百分比则由44.81%下降到30.94%。而在气候变暖条件下,红松的面积百分比仅上升到16.63%,而蒙古栎面积百分比仅下降为38.74%。这表明红松在本研究区的竞争力下降而蒙古栎的竞争力上升。(2)无论是在现行气候条件下还是在气候变暖条件下,红松的种植效率都随种植强度的上升而下降。而同一种植强度,在气候变暖的条件下,由于红松在本研究区的竞争力下降,从而导致红松的种植效率下降。(3)因此,鉴于气候变化的不确定性和投入的有效性,本研究建议30%红松种植强度适宜本地区生态恢复。因为从长远来看,在现行气候条件下,该种植强度能促进红松成为主要优势树种,而又不会过多的抑制其他树种,如蒙古栎。而在气候变暖条件下30%红松种植强度,不会促使红松在300年内成为本地区占绝对优势的树种,从而为蒙古栎的生存提供更多空间,增强本地区森林生态系统对气候变化的适应性。   利用DHSVM3.0研究不同森林景观格局下浑河上游径流量的影响,结果表明(1)初始森林景观格局下的年均径流量最大,而演替到第300年的各个森林景观格局下的年均径流量都比初始森林景观格局下的年均径流量小。这表明森林演替会引起年均径流量的下降。另外随着红松种植强度加大,红松所占面积比例越大的森林景观,其年均径流量也越小。(2)森林的演替能调节河川洪峰、枯水期及季节性平均径流量,森林的向前演替提高了枯水季节稳定补给河道的径流量的能力。虽然历史森林演替表明本地区的顶级群落为阔叶红松林,但是通过LANDIS模拟,我们也发现在气候变暖的情境下,蒙古栎与红松在本地区的生存机会发生了转交。而有研究表明蒙古栎对水分的利用状况更适应于暖干化的气候,因此很可能更有利于地区的水量平衡。因此,考虑到地区水量平衡问题,我们同样建议使用较为保守的生态恢复政策30%的红松种植强度。
其他文献
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
无线传感器网络的研究和发展使得其应用越来越广泛。在人类不宜到达的环境中部署传感器节点,实现对环境的监测是无线传感器网络的一个重要应用,在军事和民用领域都有着深远的
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
本文理论分析了单模光纤(以SMF28光纤为例)的横向声学模和声波导布里渊散射,利用全矢量有限元法研究了单模光纤中掺杂材料及浓度对去极化型声波导布里渊散射频移和散射效率的
本文以古尔班通古特沙漠及周缘70种优势大样本物种种子及特有种准噶尔无叶豆[Eremosparton songoricum(Litv.) Vass]为研究对象,通过对种子特性(形态特征)、种子扩散(途径)、
在信息化的今天,伴随着社会科技的高速发展,人们对大数据、高速计算、智能物联网等的要求越来越迫切。光纤做为承载光信息传播的理想介质,在现今的信息时代中所扮演的角色越来越
随着科技的发展以及便携式设备的普及,针对存储器及其相关技术的研究正在以低功耗、高集成度和读写速度等作为目标而快速发展。但是由于漏电流和尺寸之间存在着不可调和的矛
禾本科虎尾草亚科穇属(EleusineGaertn.)有6个二倍体物种和3个四倍体物种(除了细胞学上未知的半育穇Eleusinesemisterilis仅存模式标本记录),主要分布在热带东非和美洲。四倍体
本文通过对荣华二采区10
期刊
近年来,计算机图形学技术迅猛发展,在计算机动画、虚拟现实、数码艺术、影视娱乐等领域获得广泛的应用。而这些领域的应用又反过来刺激计算机图形学的发展,朝着真实和实时的目标