云南金沙江流域华山松人工林水土保持效益研究

以裸地为对照 ,对云南金沙江流域的华山松人工林林地的土壤物理性状及营养成分、林分涵养水源的能力、林冠层降雨截流功能、土壤水分动态变化、土壤渗透能力、林地地表径流及泥沙量以及地表生物量和根系分布状况进行了定点、定量观测研究。结果表明 :华山松林对改良土壤、增加肥力具有明显的作用 ,与裸地相比 ,其林地有机质、土壤月均含水率、渗透性能分别是裸地的 2 74、 1 14、 4 6 1倍 ,土壤最大蓄水量比裸地高5 6 74 % ;华山松林分年降雨截流量为 6 3 7mm ,截流率为 2 0 2 % ,径流率为 5 7%。径流削减率为 91 3% ,泥沙削减率为 95 6 % ;土层 2 0cm之上根系占总量的 83% ,对地面固土保水起着重要的作用     

2006年特大干旱条件下森林植被对土壤水分的影响

2006年四川发生了百年一遇的特大干旱。于旱期结束末,调查了蓬安县境内两座丘陵-石马寨(栎柏混交林)和碉堡梁(人工柏木林)上、中、下坡林地和林带中耕地及坡脚农田的土壤含水量;调查了四川盆地丘陵区内5个县9个乡镇17个小流域有无农田防护林条件下,稻田开裂起始时间和裂缝宽;以及按照自然地理条件相近、森林覆盖率有较大差异的原则,调查了宣汉县和达县5对乡镇(森林覆盖率高的乡镇森林覆盖率为28.26%～46.85%,平均为37.24%,相对应的低的乡镇森林覆盖率为12.75%～26.74%,平均为18.64%)内不同台地的土壤含水量。结果表明,混交林林地的保水能力强于纯林林地,林地的保水能力强于耕地,农田防护林对水稻具有庇护作用,森林覆盖率高的地区土壤保水能力强于森林覆盖率低的地区土壤。在干旱期末坡上、中、下部位的0～40 cm土层中,栎柏混交林林地的含水量比柏木纯林林地高出3%～7%,林地的土壤含水量比林带中的耕地高出0.7%～2.1%;栎柏混交林带中的耕地含水量比柏木纯林带中的耕地高出3%～6%,石马寨的坡脚农田含水量比碉堡梁的高出5%;在干旱期末不同台地0～40 cm土层中,与森林覆盖率低的地区相比,森林覆盖率高的地区水稻田含水量高3%～7%,二台土高4%～8%,三台土高2%～8%;有农田防护林的农田土壤开裂时间比无农田防护林的推迟5 d～20 d,裂口宽平均窄0.1 cm～3.1 cm。     

土地利用变化对土壤及团聚体结合有机碳的影响

选取苏北淤泥质海岸土地利用变化过程中的海滩裸地、芦苇Phragmites communis 地、小麦Triticum aestivum L.田及水杉Metasequoia glyptostroboides Hu & Cheng林地4种典型土地利用类型为研究对象,采用干筛法研究了土地利用变化对表层(O～10 cm)土壤及其不同粒级土壤团聚体结合有机碳的影响.结果表明:土地利用变化对全土及团聚体有机碳含量、储量均有显著影响;土地利用方式由海滩祼地转变为芦苇地及由芦苇地开发为农田或水杉林地后,全土及各粒径团聚体结合有机碳含量及储量均有显著提高;水杉林地全土及各粒径团聚体有机碳含量、储量均大于农田土壤,芦苇地转变为水杉林地比转变为农田土壤更能有效地固定有机碳;苏北淤泥质海滩冲积形成后,土壤具有固碳作用,芦苇地、农田及水杉林地0～10 cm土层碳汇作用分别为5 156.84、11 276.08和13 476.18 kg·hm-2.     

宝鸡市不同城市绿地的土壤水分动态研究

2002年10～12月及2003年3～5月对宝鸡市植物园的乔木林地、灌丛地、草地3种城市绿地0～200 cm土层的土壤水分进行了测定.对其测定结果分析显示:不同绿地的土壤水分动态规律基本一致,但有效水分含量差异较大;在土壤容积含水量随土层的垂直分布上均有上高下低,上下过渡剧烈,最后趋于稳定的共同特点;从土壤水分的变化程度(用变异系数衡量)上看,乔木林地的变异系数最大,为0.013 2～0.001 8;灌丛地次之,为0.006 8～0.002 3;草地最小,为0.004 2～0.002 1.0～200 cm土层的土壤容积含水量,以草地优于乔木林地和灌丛地,而乔木林地又优于灌丛地.研究发现城市绿地中林、草地的土壤水分高于裸地.     

安新县不同利用方式土壤碳氮磷及生态化学计量特征研究

为探明安新县不同土地利用方式土壤碳氮磷及生态化学计量特征,以裸地、水田、水浇地、林地和芦苇地5种典型的土地利用方式土壤为研究对象,分析了0～100 cm土壤总有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和化学计量数(C/N、C/P、N/P)的分布特征。结果表明:(1)5种土地利用方式土壤SOC、TN含量随土层深度增加而逐渐降低,TP随土层深度无明显变化;裸地、林地和芦苇地土壤C/P、N/P随土层深度增加逐渐减小。(2)利用方式对土壤C、N、P及生态化学计量产生了显著影响,其中土壤SOC和TN均值由高到低为芦苇地、林地、水田、水浇地、裸地;水田和水浇地在0～20 cm土层TP含量显著大于其他利用方式;0～40 cm土层C、N储量由大到小均表现为芦苇地、林地、水田、水浇地、裸地;裸地土壤C/N、C/P和N/P均表现最小;在0～60 cm土层,水田或水浇地土壤C/N最大,在60～100 cm土层,林地土壤C/N最大;林地和芦苇地C/P和N/P在不同土层间均表现较高。(3)通过典型相关分析,SOC、TN、C/P和N/P与土壤因子中的容重和pH值的累积关系较大。研究结果可揭示土地利用方式对土壤C、N、P及生态化学计量特征的影响,对雄安新区的生态建设和修复提供基础数据支撑。     

吉林省西部不同林分类型凋落物与土壤持水能力研究

以松原市乾安县营建的柽柳林、杨树林、油松林、杨树白榆混交林及枸杞林为研究对象,裸地为对照,分别采用土壤水分-物理性质及枯落物持水性质测定方法研究各人工林分凋落物及土壤持水能力,结果表明:各人工林分凋落物现存量排序为杨树林(8.87 t·hm^-2)>杨树白榆混交林(8.65 t·hm^-2)>枸杞林(8.63 t·hm^-2)>柽柳林(8.52 t·hm^-2)>油松林(7.76 t·hm^-2)。柽柳林凋落物的最大持水量及有效拦蓄量最大,分别为16.12 t·hm^-2与12.29 t·hm^-2;油松林凋落物的最大持水量和有效拦蓄量最小,分别为9.98 t·hm^-2和7.89 t·hm^-2。0～30 cm土层中,各林地土壤容重均小于裸地。土壤总孔隙度最大的是柽柳,为41.4%;最小的是杨树白榆混交林,为40.33%。土壤持水量最大的是柽柳林,为414.04 t·hm^-2;土壤持水量最小的是杨树白榆混交林,为402.63 t·hm^-2。通过对5种人工林分的凋落物及土壤层持水能力综合分析,表明柽柳林具有最大的持水能力。因而在吉林省西部地区人工林营建时,可优先考虑柽柳。     

落叶松人工林、皆伐迹地及农田土壤碳及肥力的差异

采集东北地区落叶松人工林、皆伐迹地和农田不同深度土壤进行分析,以便确定森林皆伐、农田化过程中土壤碳及肥力变化及其垂直剖面差异。结果表明:1)4个地点林地0~20 cm土层有机碳储量平均为93.0 t·hm-2,显著高于农田57%和皆伐地24%,而深层(20~80 cm)农田土壤有碳储量均值大多高于林地和皆伐迹地(P<0.05),但是后二者差异大多不显著;无机碳较有机碳低3个数量级,且与有机碳变化趋势相反,但对土壤碳收支影响较小。2)农田0~20 cm土壤全氮和碱解氮储量分别较林地低52%和65%(P<0.05),较皆伐迹地低30%和86%(P<0.05),但深层呈农田高于林地与皆伐迹地的趋势;农田0~20 cm土壤全钾储量高于林地39%(P<0.05),深层差异呈变小趋势;不同土层及不同处理方式之间土壤全磷储量均未产生显著变化。3)农田0~20 cm土壤密度显著高于林地(27%)(P<0.05)和皆伐迹地(15%)(P<0.05),但是深层差异不显著;不同土层林地、皆伐迹地和农田土壤pH值和电导率差异均未达到显著水平(P>0.05)。综合来看,不同处理对土壤的影响表层大于深层且差异明显,多数指标在农田、林地、皆伐迹地间变化趋势表层与深层不同甚至相反。     

泡桐林内地表面蒸发规律

本文比较了泡桐林内地面、麦田地面和裸地地面的蒸发量的大小,分析了泡桐林内地面蒸发的日变化和年变化规律以及影响林地表面蒸发的因素,并建立了林地表面蒸发与各种环境因子的相关方程。结果表明:林内地表面蒸发量是对照麦田地表蒸发量的34%,是裸地表蒸发量的65.3%。在1天中,以11～15时最大,19～7时最小。林地表面蒸发量的大小,主受地表层含水率的影响,其次受地面20cm 高处气温和林内相对湿度的影响。     

不同土地利用类型下川西亚高山土壤活性有机碳研究

采用常规方法,测定、分析了川西亚高山5种不同土地利用类型的土壤活性有机碳含量,结果显示土壤有机碳含量均是上层大于下层。在0～10cm土层土壤总有机碳含量表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田;10～20cm土层土壤总有机碳含量表现为灌木林地落叶松林地云杉林地退耕还林地农田。上下层平均值来看灌木林地有机碳含量最高为79.86g.kg-1,是云杉林地的2.85倍,是落叶松林地的1.49倍,是退耕还林地的1.62倍,是农田的3.34倍,表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田。上下层土壤微生物生物量碳含量均表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田;上下层土壤水溶性有机碳含量均表现为落叶松林地灌木林地云杉林地退耕还林地农田。     

晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能

林地(包括枯落物层和土壤层)是森林植被水源涵养功能的主体,在水土保持中具有举足轻重的作用。根据蔡家川流域林地枯落物和土壤的分析与测定,研究比较了晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能。结果表明,不同植被类型枯落物的最大有效拦蓄量的大小排序为:虎榛子林(2 85mm)>沙棘林(2 38mm)>刺槐林(1 88mm)>油松×刺槐林(1 31mm)>油松林(0 77mm)。不同植被类型0～60cm土层的林地土壤最大拦蓄量为:虎榛子林(248 2mm)>油松×刺槐林(241 0mm)>刺槐林(210 2mm)>油松林(198 1mm)。晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能研究,为该区水土保持林的合理经营与利用提供了科学依据。     

四川盆地北部湿地松人工林小气候特征研究

对四川盆地北部湿地松人工林小气候特征进行了定位观测研究,并以空旷地为对照揭示湿地松林四季对小气候的影响效应。研究结果表明:(1)林内平均气温和最高气温均低于林外,最低温则相反高于林外,林内一天中大部分时间都存在逆温现象;(2)林内空气相对湿度高于林外,白天空气相对湿度自林冠层顶部向下递增,而夜间冠层顶部和林内下部高、中部低;(3)林内土壤温度低于林外,而林内表层土壤湿度高于林外;(4)林内风速小于林外,且自林冠层顶部向下递减;(5)林内蒸发量和降水量小于林外,林冠层对降水的截留率随降雨量的增大而减小;(6)林内CO2浓度白天自林冠层顶部向下递增,而夜间则是林内下部和冠层顶部高、林内中部低。     

Spatial and temporal dynamics of Pai forest vegetation in Pakistan assessed by RS and GIS

Pai, an arid forest in Sindh Province of Pakistan,is important for the environmental, social, economic development and conservation of ecosystems of the province. Considering the significance of the forest for Sindh and the calls from the local population for its deforestation,we quantified the spatial and temporal variation in the vegetation of the forest and land surface temperature(LST)using optical and thermal Landsat satellite data. Our analysis of temporal(1987–2014) images with Arc GIS10.1 revealed that the dense forest area was greatest at725 ha(37 % of the total forest area) during 2013 while it was smallest at 217 ha(11 %) in 1992. The sparse forest area peaked during 1987 at 1115 ha(58 %) under shrubs whereas it was smallest at 840 ha(43 %) in 1992, and the maximum deforestation of Pai forest occurred during 1992.Spatial change in vegetation over a period of about27 years(1987–2014) revealed that vegetation increased on an area of 735 ha(37 %), decreased on 427 ha(22 %),and there was no change on 808 ha(41 %) of the forest.Variation in temperature between shaded(dense forest) and unshaded areas(bare land) of the forest was from 6 to10 °C. While the temperature difference between areas with sparse forest and bare land ranged from 4 to 6 °C. An inverse relationship between LST and NDVI of Pai forest with coefficients of determination of 0.944 and 0.917 was observed when NDVI was plotted against minimum and maximum LST, respectively. The vegetation in the forest increased with time and the areas of more dense Pai forest supported lower surface temperature and thus air temperature.     

松花坝水源区不同林分土壤特性及其水源涵养功能

通过对松花坝水源区4种主要林分样地的土壤物理性质和贮水量进行测定，同时与裸地进行对比分析，结果表明：4种林分平均土壤的自然含水量比裸荒地高15％，土壤容重、孔隙度、有机质含量和土壤粒度都优于裸荒地；林分的水源涵养功能高于裸荒地，其中圣诞林水源涵养功能最好，华山松林次之，云南松林和滇石栎林稍差。说明培植林分对水源涵养有巨大作用，对水源区生态发展意义重大。     

短柄五加蒸腾作用及其与生理生态因子相关性的初步研究

水分是植物生长和分布的主要限制因子 ,因此对植物蒸腾作用特征及与环境因子关系的探讨一直是植物生理生态学研究的重要内容之一。短柄五加 (Ａｃａｎｔｈｏｐａｎａｘｂｒａｃｈｙｐｕｓ)是分布于我国黄土高原地区的濒危灌木树种 ,具有重要的药用价值。目前 ,已有关于短柄五加无性系种群生长和生殖生物学特征的报道 (田国伟等 ,1 998;王仲礼等 ,1 997;1 998ａ ;1 998ｂ ;1 999;岳春雷等 ,2 0 0 1 ) ,但对其生理生态学的研究尚为空白。本文通过对短柄五加在林下和开阔地两种生境下的蒸腾特征及与环境因子的相关性的比较研究 ,旨在从植物水分…     

Study on Soil Moisture Distributing Characteristics of Artificial Forest in Mountainous Region

INTRODUCTION Soil is an important part in forest ecological system, which has positive significance for forest eco- environment effect. Soil moisture is an important factor in watershed water balance and hydrological cycle, which is one of the most active and influential factors in ecological system. With the appearance of SPAC (soil-plant-atmosphere continuum) conception, some basic conceptions and contents about soil moisture had been researched thoroughly (Li Hongjian, et al, 2003; W…     

西双版纳人工雨林土壤温度变化规律

以旷地、单层橡胶林及自然雨林作为对照，分析了人工雨林土壤温度及土壤热通量的日、年变化规律。结果表明：（１）土壤温波振幅减小幅度表现为旷地＞单层橡胶林＞人工雨林＞自然雨林，位相滞后则是旷地＜单层橡胶林＜人工雨林＜自然雨林。（２）地面最高温度表现为旷地＞单层橡胶林＞人工雨林＞自然雨林，地面最低温度相反，以自然雨林最高，旷地最低。（３）土壤热通量的绝对值以旷地＞单层橡胶林＞人工雨林，而位相依次滞后     

缙云山自然保护区4种森林类型林地土壤的持水特性研究

对缙云山自然保护区的常绿阔叶林、针阔混交林、竹林、灌木林林地及农地(对照)土壤的物理性质、土壤水分的入渗性能进行了测定分析,结果表明:其林地(农地)表层土壤容重的顺序为,常绿阔叶林>针阔混交林>竹林>农地>灌木林;土壤非毛管孔隙度的顺序为,灌木林>针阔混交林>竹林>常绿阔叶林>农地。灌木林林地土壤的有效水分涵蓄量要明显大于其他的森林类型,其蓄水量是竹林的1.4倍,是农地的2.14倍。4种森林类型林地及农地土壤的水分下渗性能,其层间稳渗率以腐殖质层>淀积层>母岩层;在土壤层,以竹林和农地的水分初渗为高。灌木林林地土壤的水分渗透性能极强,其初渗值达到了10.169 mm/min。从土壤水分的入渗性能来看,灌木林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他森林类型,针阔混交林要优于常绿阔叶林,而竹林最差。然而,对于遭遇短历时较高强度的降雨而言,竹林的理水调洪作用可能略好于针阔叶混交林和常绿阔叶林。     

A case study using remote sensing data to compare biophysical properties of a forest and an urban area in Northern Alabama,USA

ABSTRACT

The quantification of major biophysical features of forest and urban areas is important for assessing ecological service from land use change and is necessary for sustainable regional planning. This study compares biophysical indicators related to local climate, air quality, and hydrology using remote sensing and derived data at a representative forest area to a nearby urban area located in Huntsville, Alabama. Results indicate that (a) there was a higher albedo, a lower average air temperature, and 10% more annual precipitation in the forest area; the assumed air conditioner working time was about 7 days more per year in the urban area; (b) there was better air quality in the forest area based on lower levels of PM2.5, PM10, and SO₂; and (c) there was a higher latent heat, more runoff per year (both aboveground and belowground runoff), and a greater soil water content at the forest area. Although Huntsville is a small city, there were some profound biophysical differences in this urban area compared to the nearby forest. These results are useful for analyzing sustainability, planning regional resources (e.g., energy, air, and water), and estimating ecological services from forests.