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基于大数据的森林生态系统服务功能评估进展

生态学杂志 2015年第10期34卷 2914-2921页

作者：宋庆丰牛香王兵中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091

与传统的数据相比,大数据的感知、获取、处理和表示都面临着巨大的挑战。森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其所产生的服务功能在全球生态系统中发挥着极为重要的作用。森林生态系统服务功能评估在经历了小数据和表象大数据的评估阶... 详细信息

与传统的数据相比,大数据的感知、获取、处理和表示都面临着巨大的挑战。森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其所产生的服务功能在全球生态系统中发挥着极为重要的作用。森林生态系统服务功能评估在经历了小数据和表象大数据的评估阶段后,已经进入了大数据评估阶段。基于森林生态站长期监测数据开展的森林生态系统服务功能评估,能够在大数据中获取所需要的详细信息,开展多尺度镶嵌评估工作。同时,还可以避免小数据样本选择所带来的随机性误差,使得评估结果更趋于可靠,进而为森林资源的保护与可持续发展提供数据支撑。

关键词：大数据森林生态站森林生态系统服务功能评估

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黑龙江省森林资源生态产品产能

生态学杂志 2015年第6期34卷 1480-1486页

作者：宋庆丰牛香王兵中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091

基于黑龙江省森林资源二类调查数据和森林生态站长期监测数据,利用森林生态功能修正系数对森林资源生态产品产能(森林生态系统服务功能)进行评估,探讨各市/地区间的森林生态系统服务功能分布格局,以及不同林分结构对评估结果的影响。结... 详细信息

基于黑龙江省森林资源二类调查数据和森林生态站长期监测数据,利用森林生态功能修正系数对森林资源生态产品产能(森林生态系统服务功能)进行评估,探讨各市/地区间的森林生态系统服务功能分布格局,以及不同林分结构对评估结果的影响。结果表明,大兴安岭地区、黑河市和牡丹江市的森林生态系统服务功能位于其他市/地区前列,全省森林生态系统涵养水源量相当于本省地表水量的72.88%,以及2004—2008年间全国、辽宁省和吉林省年森林涵养水源量的10.25%、6倍和4倍;固碳量相当于抵消了本省工业碳排放量的67.61%,而2004—2008年间全国、辽宁省和吉林省年森林固碳量相当于抵消本区域内年工业碳排放量的9.97%、4.94%和14.70%。

关键词：黑龙江省生态产品森林生态功能修正系数森林生态系统服务

长江经济带数字经济发展效率评价及影响因素研究

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长江经济带数字经济发展效率评价及影响因素研究

作者：宋庆丰安徽理工大学

学位级别：硕士

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根系固土作用及植物护坡稳定性研究

根系固土作用及植物护坡稳定性研究

作者：宋庆丰西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国西部大开发战略的实施,在大量铁路、公路、水利水电等工程的项目的施工中,不可避免的开挖出大量工程边坡。对于这些工程边坡,除了采用必要的支挡措施保证边坡的稳定外,还应尽量对稳定的边坡绿色防护层的稳定性作进一步研... 详细信息

近年来,随着我国西部大开发战略的实施,在大量铁路、公路、水利水电等工程的项目的施工中,不可避免的开挖出大量工程边坡。对于这些工程边坡,除了采用必要的支挡措施保证边坡的稳定外,还应尽量对稳定的边坡绿色防护层的稳定性作进一步研究,以有效的恢复破坏了的自然环境。植被护坡是利用植被含水固土的原理稳定岩土边坡,同时美化生态环境的一种新技术,是涉及岩土工程、恢复生态学、植物学、土壤肥料学等多学科于一体的综合工程技术。开展植被护坡技术的研究和应用具相当重大的意义。由于植被的根系有一定的影响范围,一般小于2m,因此植被护坡只能防护浅层不稳定的边坡。论文的目的主要是通过对根系的力学研究和植物的水文效应的分析,来开发一种定量评价植被护坡机理的方法。研究对象主要是生长在斜坡上的草本植物和乔灌类植物。首先,将边坡上的表层土视为根—土复合材料,草根可视为带预应力的三维加筋材料,使土体强度提高。在草的根系的力学研究中,通过室内直接剪切试验来定量分析土体的破坏规律。然后,研究深根对边坡稳定性的影响,深根是指乔灌类植物的垂直根系,其穿过坡体浅层的松散风化层,锚固到深处较稳定的岩土层上,对边坡起到预应力锚杆的作用。最后,利用有限元软件（PLAXIS）对边坡进行有限元分析。本文的研究主要是为评价植被护坡对稳定边坡表层土体的加固效果,同时为植被护坡工程技术规范和标准的制定提供了试验和理论依据。

关键词：植被护坡直接剪切试验稳定性分析有限元分析

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华北花岗片麻岩山地土壤促成技术研究

华北花岗片麻岩山地土壤促成技术研究

作者：宋庆丰河北农业大学

学位级别：硕士

华北花岗片麻岩山区土壤严重退化,恶劣的土壤环境是该地区植被恢复的限制性因子。试验地点选在河北平山县岗南镇石盆峪村,平山县是革命老区,为了响应国家号召,使老区人民富裕起来,发展农林业是重要途径。但是土壤瘠薄使植被恢复遇到了... 详细信息

华北花岗片麻岩山区土壤严重退化,恶劣的土壤环境是该地区植被恢复的限制性因子。试验地点选在河北平山县岗南镇石盆峪村,平山县是革命老区,为了响应国家号召,使老区人民富裕起来,发展农林业是重要途径。但是土壤瘠薄使植被恢复遇到了很大的困难。因此,本研究从加速土壤促成,利用不同整地方式和不同肥料施入方法来进行对比试验,进而找出最适合试验区的土壤促成方法,同时为华北花岗片麻岩山区植被恢复提供理论依据,也为花岗片麻岩区退耕还林的进一步实施提供技术支撑。本文以华北花岗片麻岩山区退化贫瘠土壤为研究对象,选用4种整地(爆破整地、鱼鳞坑整地、翼式鱼鳞坑整地和穴状整地)和3种肥料(缓释复混肥、生物有机肥、微生物菌剂)与不同配比的化肥,采取野外采样与室内分析相结合的方法对土壤性状的改良效果进行了研究,结果表明:(1)不同整地方式对土壤促成中对土壤养分、土壤金属元素释放速率和土壤粒径的影响,均表现为爆破整地>穴状整地>翼式鱼鳞坑>鱼鳞坑;在不同施肥处理上,以生物有机肥辅助处理最为明显。4种整地方式对土壤促成的作用表现在土壤有机质和营养元素释放、土壤金属元素释放和对土壤粒径变化等方面,以<1mm粒径土壤重量百分比(不辅助施肥条件下)为例:爆破整地提高风化速率为9.43%;鱼鳞坑整地提高风化速率为4.84%;翼式鱼鳞坑整地提高风化速率为7.14%;穴状整地提高风化速率为8.64%。(2)随着3种新型肥料处理梯度的增加,土壤养分、土壤金属元素含量以及土壤粒径均出现不同程度的变化。其中缓释复混肥以(300g/穴)处理、生物有机肥以(1500g/穴)处理、微生物菌肥以(150g/穴)效果最佳。配比施肥处理对土壤风化的差异不明显,总体上以氮磷钾配比处理效果较好。3种新型肥料的各个梯度处理对土壤促成作用表现在土壤有机质和营养元素的释放、对土壤金属元素释放和对土壤粒径影响等方面,以<1mm粒径土壤重量百分比为例:缓释复混肥各处理梯度中以(300g/穴)处理提高风化速率为18.20%;生物有机肥各处理梯度中以(1500g/穴)处理提高风化速率为22.82%;微生物菌肥各处理梯度中以(150g/穴)处理提高风化速率为15.00%,且3种新型肥料间以生物有机肥处理最好。(3)自然状态下随着风化程度的加深,各养分指标均呈现不同程度的增长,大于1mm粒径土壤颗粒逐渐减少,小于1mm粒径土壤颗粒逐渐增多,说明随着风化程度的不断加剧,土壤的恶劣状况被逐步扭转。同时随着成土母质与外界接触面积的增大,自然风化程度呈不断加剧趋势。(4)室内模拟肥料对岩石风化的作用。3种肥料对Na、Ca、Fe、K、Cr、Pb、Mg、Al、Mn、Cu和Zn等元素释放量均有促进作用,揭示3种肥料能够加快岩石风化速率,且以生物有机肥作用最为理想。

关键词：华北花岗片麻岩土壤整地施肥促成技术

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长白山森工集团天保工程生态效益动态变化

中国水土保持科学 2017年第5期15卷 86-93页

作者：王慧王兵牛香宋庆丰中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 北京林业果业生态环境功能提升协同创新中心北京102206

基于2000年底和2015年底,长白山森工集团森林资源二类调查数据和森林生态站长期监测数据,利用森林生态系统服务全指标体系,连续观测与清查(简称森林生态连清)体系,采用分布式测算方法,对研究区天然林生态系统,从涵养水源、保育土壤、固... 详细信息

基于2000年底和2015年底,长白山森工集团森林资源二类调查数据和森林生态站长期监测数据,利用森林生态系统服务全指标体系,连续观测与清查(简称森林生态连清)体系,采用分布式测算方法,对研究区天然林生态系统,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护等6项服务进行评估,量化并揭示长白山森工集团天保工程生态效益的动态变化。结果表明:在天保工程实施后,天然林各项生态系统服务物质量和价值量均呈现增加趋势,物质量增加量分别为涵养水源7.78亿t/a、保育土壤2 255.32万t/a、固碳释氧量191.87万t/a、林木积累营养物质6.35万t/a、释放负离子0.22×1023个/a、吸收污染物量2 879.16万kg/a、吸滞PM10总物质量122.43万kg/a、吸滞PM2.5总物质量18.38万kg/a;价值量增加381.75亿元/a,6项服务的价值量贡献顺序依次为生物多样性保护>涵养水源>保育土壤>净化大气环境>固碳释氧>林木积累营养物质,其中,生物多样性保护和涵养水源为研究区天然林生态系统服务的主导功能。天保工程实施后,保育土壤功能的生态系统服务价值量增加量最大,占总增加量的27%,涵养水源次之,对该区天然林生态效益影响最大。该研究为天保工程的后续开展提供借鉴和参考,为天然林的经营管理提供科学依据和指导。

关键词：天然林资源保护工程森林生态系统服务生态连清体系生态效益

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济南市森林生态系统服务功能的维持机制

生态学报 2018年第23期38卷 8544-8554页

作者：黄龙生王兵牛香宋庆丰中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 北京林果业生态环境功能提升协同创新中心北京102206

森林作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持生物多样性、固碳、水源涵养和木材供应等方面起着不可替代的作用。依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),以济南市12个林分类型为研究对象,对济南市森林生态系统服务功能... 详细信息

森林作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持生物多样性、固碳、水源涵养和木材供应等方面起着不可替代的作用。依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),以济南市12个林分类型为研究对象,对济南市森林生态系统服务功能维持机制进行研究,得出济南市年森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护的价值为251.80亿元。其中,涵养水源、固碳释氧、生物多样性保护排在前3位;不同林分类型生态系统服务功能价值量中黑杨类和柏类占绝对优势,而泡桐、落叶松和竹林生态系统服务功能较弱;不同林龄生态系统服务功能价值量以中幼龄林为主;济南市森林生态系统服务功能的维持机制,受到森林资源面积、林龄结构、森林起源以及自然保护区建设等诸多因素的影响。

关键词：森林生态系统生态系统服务功能维持机制济南市

东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程生态效益分析

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中国水土保持科学 2017年第1期15卷 89-96页

作者：黄龙生王兵牛香宋庆丰中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京林果业生态环境功能提升协同创新中心北京100091

依据LY/T1721—2008《森林生态服务功能评估规范》,应用分布式测算方法,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护等6个方面,对东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程实施带来的生态效益及价... 详细信息

依据LY/T1721—2008《森林生态服务功能评估规范》,应用分布式测算方法,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护等6个方面,对东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程实施带来的生态效益及价值进行分析。结果表明:1)天保工程实施期间,调节水量和固土量分别增加157.57亿和2.38亿t,保肥物质量、固碳量、释氧量及林木积累营养物质量分别增加1 717.74万、1 573.03万、3 808.19万和127.83万t,提供负离子增加6.70×1025个,吸收污染物(SO_2、HF、NOx)增加4.29亿kg,吸滞TSP增加1 473.32亿kg;2)每年天保工程生态效益总价值增加6 366.45亿元,相当于天保工程总投资的3.53倍。东北和内蒙古重点国有林区天保工程的实施,显现出巨大的生态效益和可持续发展的潜力,以期为后续天保工程的实施提供科学参考。

关键词：重点国有林区天然林资源保护工程生态效益东北内蒙古

大兴安岭林业集团天然林资源保护工程生态产能价值分析

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中国水土保持科学 2018年第1期16卷 141-148页

为了直观反映我国天然林保护工程取得的生态效益,客观量化天保工程生态产能价值,运用分布式测算方法,基于大兴安岭林业集团二类调查数据,依据国家林业行业标准LY/T 1721—2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对其主要植被类型天然林... 详细信息

为了直观反映我国天然林保护工程取得的生态效益,客观量化天保工程生态产能价值,运用分布式测算方法,基于大兴安岭林业集团二类调查数据,依据国家林业行业标准LY/T 1721—2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对其主要植被类型天然林资源保护工程的生态产能进行分析。结果表明:1)天保工程实施期间,生态产能总价值增加1 851.62亿元/a,各生态产能增加值从大到小依次为生物多样性保护、固碳释氧、保育土壤、涵养水源、净化大气环境和林木积累营养物质;2)不同林分类型生态产能价值量均呈增长趋势,其中,落叶松生态产能价值量增幅最高,为53.29%;3)中龄林生态产能价值量增幅最多达66.05%,其次是幼龄林,生态产能价值量增幅为17.22%;4)合理有效地对森林实施保护,使得森林的蓄积量及各项生态产能具有很大的增长空间,林区生态产能发展潜力巨大。该研究可为评估我国天保工程区森林生态服务功能变化,以及分析后续天保工程产生的生态效益提供科学参考。

关键词：天然林保护工程生态产能价值分析森林生态系统