小兴安岭不同类型人工林林内积雪特征

为研究小兴安岭林区不同人工林类型林内积雪特征,分别从雪厚度、雪水当量和雪密度指标对3种人工林林内降雪和积雪进行研究。结果表明:不同人工林内积雪厚度和雪水当量受降雪输入率的影响,降雪量越大,积雪厚度和雪水当量越大,且不同林型间有显著差异(P<0.01),其中落叶松人工林内积雪厚度和雪水当量最高,分别达到36.1cm和56.1mm;红松人工林次之,为31.3cm和45.8mm;红皮云杉人工林最小,仅为26.1cm和38.6mm。森林对积雪有明显的保存效应,积雪厚度和雪水当量的保存效率由大到小顺序为原始阔叶红松林(对照)>红松人工林>红皮云杉人工林>落叶松人工林,原始阔叶红松林对积雪厚度和雪水当量的保存率最高,分别达到51%和90.5%;各人工林对积雪厚度和雪水当量的保存率平均值分别为47.2%和84.6%;林外空地的保存率分别仅为38.2%和69.3%。林内积雪的密度小于林外,不同人工林内积雪密度在0.14～0.16g/cm3之间。     

丰林自然保护区3种典型森林类型对降雪、积融雪过程的影响

选择小兴安岭丰林自然保护区内的云冷杉红松林、云冷杉林和白桦林3种典型林分类型为研究对象,选取不同林分类型的典型地段设置样地,通过量雪槽、量雪桥、量雪器测定林内外降雪和积雪的深度、密度及雪水当量,进行了林分内外降雪、积雪和融雪过程的对比研究。结果表明,受叶面积指数的影响,云冷杉林的截雪量最大,积雪保存率最高;云冷杉红松林的截雪量和保存率次之,白桦林最小;林外草地最大积雪厚度最高,其次为白桦林,再次为云冷杉林及云冷杉红松林;林内外积雪融化时间均在2月初,3月中旬积雪消融速率加快,其中常绿的云冷杉林和云冷杉红松林融雪持续时间可达60d,较林外草地和落叶白桦林多延长5~20d;另外,林内的降雪和积雪密度大多均小于林外(平均为0.113g/cm3),差异不显著(P0.05)。总之,林分内外及不同林分类型之间的雪水文过程具有明显差异,森林对降雪具有明显的截留作用,并可延长积融雪过程,特别是常绿针叶林,其原因除受叶面积指数或郁闭度的影响外,可能与冠层结构、气候变化、地形因素和积雪性质等有关。     

不同类型原始红松林对降雪融雪过程的影响

为了定量研究森林的雪水文过程,采用冬季野外直接观测法,从2009年11月至2010年5月以凉水自然保护区内不同类型原始红松林内13次降雪为研究对象,探讨了不同类型原始红松林内雪的变化过程。研究结果表明:(1)森林对降雪的截留作用和林内积雪的影响主要与林分组成和郁闭度有关,在不同类型的原始红松林中,云冷杉红松林对降雪的截留作用最大,截雪率为40%左右,是枫桦红松林和椴树红松林的近2倍。不同类型原始红松林之间的截雪量大小与降雪量有关,降雪量越大,差异越显著。(2)云冷杉红松林内积雪厚度最小,3月中旬达最大值32 cm,而枫桦红松林和椴树红松林分别为42 cm和40cm。(3)不同类型的原始红松林内积雪完全融化的时间在45 d左右,云冷杉红松林对积雪的保持时间相对较长,而无林地融雪时间仅为25 d。因此,原始红松林,尤其是云冷杉红松林可以有效防止春季融雪洪峰的产生,延长春季融雪径流时间,对于增加春季枯水期河水流量,减轻下游春旱具有重要意义。     

小兴安岭云冷杉红松林和白桦林对雪水文过程的影响

为了阐明天然森林植被对雪水文过程的影响,于2014年秋季至2015年春季在积雪期和融雪期采用积雪层特性调查法分别对小兴安岭典型天然林下积雪层的雪深、雪密度和雪水量进行了测定。结果表明:云冷杉红松林和林外草地间的雪深和雪水量差异显著,而云冷杉红松林的雪水量异质性程度要高于白桦林和林外草地;与林外草地相比,云冷杉红松林和白桦林的最大雪积累量分别减少了26.08%和5.43%。云冷杉红松林和白桦林及林外草地的积雪层密度无显著差异。云冷杉红松林和白桦林的融雪速率分别为1.52,2.05mm/d,均小于林外草地,但差异性并不显著。云冷杉红松林和白桦林分别截留降雪量达24.02(占总降雪量的27.27%),5.43mm(占总降雪量的6.16%),且云冷杉红松林截留降雪量明显高于白桦林,这表明云冷杉红松林对于积雪和截雪过程的影响更为显著。     

大兴安岭地区天然樟子松林降雨截留再分配特征

为研究大兴安岭地区樟子松林冠截留分配特征,选择黑龙江漠河森林生态系统定位研究站天然樟子松林固定样地,对其大气降雨、穿透雨、树干径流进行定位观测。通过26场降雨的观测分析,结果表明:天然樟子松林在观测期内林冠截留总量为123.48mm,占同期降雨量的25.04%。与全国其他森林类型的平均林冠截留率(11.14%~36.15%)相比,天然樟子松林的林冠截留率处于中等偏上水平。观测期内穿透雨总量和树干径流总量分别为362.85mm和6.79mm,分别占大气降雨量的73.58%和1.38%。观测发现,当降雨量PG5.2mm时,樟子松才会产生树干径流,且树干径流量随树干径级的增加呈增大的趋势。运用修正的Gash模型模拟林冠截留,模拟值低于实测值5.12mm,相对误差为4.15%,说明修正的Gash模型适用于大兴安岭地区天然樟子松林。     

天山北坡中段草地、林地积雪消融过程的定量化分析

依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表明:积雪消融期林地树冠对降雪的截留量约为56.8%,草地平均积雪深度是林地2.5倍;因树冠截留雪受重力作用下降使融雪产流后期林地积雪深度下降速率大于草地;林地融雪产流的时间比草地早,产流期林地和草地积雪层密度、液态含水率的变化规律相似,"峰值"均在积雪中间层,但林地积雪的平均雪密度和平均液态含水率分别为0.48 g/cm^3,0.61%,均大于草地0.29 g/cm^3,0.52%;林地雪温的"峰值"在积雪表层,而草地在积雪底层,林地平均雪温为-0.032℃,低于草地0.046℃;且雪液态含水率和积雪层温度呈正相关(r=0.611,p<0.05);草地径流小区的产流量和对地表的侵蚀量分别是林地的2,6倍;林地、草地对地表的侵蚀量占总径流量百分比分别为0.21%,0.71%;林地在融雪产流过程中对地表的冲刷作用小于草地,体现了森林的固土作用。研究结果为小尺度探讨积雪消融过程提供理论依据和数据基础。     

凉水自然保护区雪化学特征分析

以2006年11月至2007年5月凉水自然保护区内采集的降雪、积雪和溪流融雪径流样品为研究对象,初步探讨森林生态系统内雪化学特征及其变化规律。研究结果表明:降雪中浓度最高的阴、阳离子分别为HCO3-和Ca2 ,pH值为5.94,属微酸性;原始红松林内积雪中各种离子的浓度均高于人工落叶松林、次生白桦林和林间空地,且Ca2 ,K ,Cl-,NO3-和HCO3-存在显著性差异,说明原始红松林是较好的营养库;原始红松林内积雪离子浓度最高值均出现在郁闭度为0.5~0.7之间;保护区内溪流水中离子浓度在融雪径流期呈规律性变化。     

黄前水库上游生态修复区典型植被林冠层水文效应

利用森林水文与水量平衡原理,采用固定标准地方法,对山东省泰安市黄前水库上游水土保持生态修复区典型植被类型的林冠层水文效应进行了研究。结果表明:①在P=18 mm的降雨条件下,生态修复区内不同树种林冠对降雨截留量的排序为油松>赤松>侧柏>麻栎>刺槐,树干径流量和林内穿透雨量没有发现有类似的规律,针叶林比阔叶林的林冠截留量大。②不同造林密度对林冠截留量的影响总体趋势为造林密度越大林冠截留量越多,反之林冠截留量就越少;林内穿透雨量与林冠截留量的变化规律相反。③不同郁闭度林分与不同造林密度的林分对降雨的再分配规律相同。④不同混交方式的林分对降雨的截留量排序为松刺栎混交>油松>松栎混交>松刺混交>麻栎>刺槐;树干径流量和林内穿透雨量的规律不明显。⑤生态修复区内典型植被林冠截留量在降雨量较小时(P=4.50 mm)截留作用很明显,林冠截留率较大;但随着雨量增加,树干径流量逐渐增大,林冠截留率呈减小趋势。     

中俄原油管道敷设对沿线不同森林类型土壤Cu化学形态的影响

根据BCR连续提取法,对比分析漠河—大庆输油管道工程沿线不同森林类型作业带和非作业带土壤Cu化学形态,研究管道敷设对大兴安岭森林土壤重金属Cu的影响。结果表明:(1)原油管道敷设之后,大兴安岭不同森林类型作业带土壤全Cu含量均有显著提高(p0.05),尤其对樟子松林影响最大,0—20cm土层平均全Cu含量增加51.44%,白桦次生林增加幅度最小,为25.58%。(2)管道敷设后对Cu的化学形态也有很大的影响,0—20cm土层兴安落叶松林EX-Cu含量增加最显著,为1.45倍,对樟子松林影响相对较小,增加0.82倍;RED-Cu含量樟子松林变化最大,增幅达80.68%,兴安落叶松林影响相对较小,增加23.59%;OXI-Cu含量樟子松林增幅最大,达1.15倍,兴安落叶松林为0.50倍,白桦林为0.35倍;RESCu平均含量增加排序为兴安落叶松林(34.07%)樟子松林(18.35%)白桦林(9.29%)。(3)管道敷设后白桦林、兴安落叶松林、樟子松林作业带土壤RES-Cu占全Cu含量比例分别降低了12.91%,5.43%和21.65%;白桦林和樟子松林作业带土壤RED-Cu所占比例分别增加了25.56%和19.63%,OXI-Cu分别增加了7.83%和42.13%。由此可见,原油管道的敷设对大兴安岭森林土壤Cu含量影响很大,可溶性Cu含量增加可能导致水资源水质的改变,影响生态环境,因此,需采取相应的防治措施,保证地区的生态安全。     

中俄原油管道敷设对沿线不同森林类型土壤Mn化学形态的影响

根据BCR连续提取法,对比分析漠河-大庆输油管道工程不同森林类型作业带和非作业带土壤Mn化学形态,研究管道敷设对大兴安岭森林土壤重金属Mn元素的影响。结果表明:(1)原油管道敷设后,大兴安岭不同森林类型作业带土壤全Mn含量均有极显著提高(P0.01),尤其对白桦次生林影响最大,0-20cm土层平均全Mn含量增加2.31倍,兴安落叶松林增加幅度最小,为0.53倍。(2)管道敷设后对Mn的化学形态有很大的影响,0-20cm土层白桦林EX-Mn含量增加最显著,为1.19倍,兴安落叶松林增加0.47倍;RED-Mn含量樟子松林变化最大,增幅高达7倍,兴安落叶松林增加1.40倍;OXI-Mn含量白桦林增幅最大,达5.11倍,樟子松林为3.20倍,兴安落叶松林为0.42倍;RES-Mn平均含量增加排序为白桦林(1.97倍)樟子松林(0.42倍)兴安落叶松林(0.17倍)。(3)管道敷设后白桦林、兴安落叶松林、樟子松林作业带土壤RES-Mn占全Mn含量比例分别降低了4.63%,10.99%,23.48%,RED-Mn则增加9.02%,12.38%,23.61%,白桦林,樟子松林作业带土壤OXI-Mn所占比例分别增加了5.46%,2.27%。由此可见,原油管道的敷设对大兴安岭森林土壤Mn含量影响很大,可溶性Mn含量的增加可能导致水资源水质的改变,影响生态环境。因此,需采取相应的防治措施,保证地区的生态安全。     

不同初植密度樟子松人工林对毛乌素沙地南缘土壤粒度特征的影响

探讨樟子松人工林林下土壤粒度特征随林分密度的变化及影响,以陕西省榆林市珍稀沙生植物保护基地内8个密度梯度(925~2 700株/hm~2)的沙地樟子松人工林为研究对象,分别采集0—20,20—40cm土层土壤样本,测定土壤粒度组成,计算并分析平均粒径、标准偏差、偏度、峰态值和分形维数。结果表明:研究区各层土壤粒度组成以砂粒为主,其次是粉粒、黏粒;粒度特征整体呈现粒径较粗、分选较差、偏度正和峰态为中至窄的特点,土壤分形维数分布于1.422~2.084之间;樟子松林林下各层土壤平均粒径和分形维数均大于裸沙地,且随着林分密度的增加,平均粒径和分形维数均呈现递增趋势,而樟子松林林下各层土壤偏度均小于裸沙地,且随着林分密度的增加,呈现递减趋势,说明土壤细粒物质在樟子松林的长期保护下逐渐恢复,并且表层土壤恢复速度大于下层土壤;同时,随林分密度的增大,标准偏差和峰态值没有明显的规律,土壤颗粒的粗细分配变化不稳定,说明林分密度因素不足以致使土壤颗粒的粗细分配朝良好趋势发展。     

原始红松林和次生白桦林降雨截留分配效应研究

 以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过97场的降雨测定,对原始红松林的降雨截留分配效应进行系统研究。结果表明:原始红松林在生长季内的林冠截留量为98.68 mm,占同期降雨量的19.61%,是次生白桦林的1.3倍。与全国其他森林类型的平均林冠截留率（11.4%～36.5%）相比,原始红松林的林冠截留率处于中等水平。原始红松林在生长季内的穿透雨量和树干径流量分别为395.77和8.78mm,分别占同期降雨量的78.65%和1.74%。与次生白桦林相比,其穿透雨量减少,而树干径流量增加。统计分析表明,原始红松林的林冠截留量、林内穿透雨量和树干径流量与林外降雨量之间均呈现紧密的三次多项式函数关系（p<0.01）,而次生白桦林的林内穿透雨量与林外降雨量之间却呈现良好的直线关系（p<0.01）。最后,对影响林内穿透雨和树干径流的因子进行筛选和分析,为研究针阔混交林的降雨分配效应提供重要参考。     

小流域森林植被冠层对降雨侵蚀力减缓研究

降雨是影响土壤侵蚀的主要因素之一,降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力;森林植被对土壤侵蚀具有减缓作用。本文通过气象观测站与标准径流小区的试验观测,系统地分析了赣西北大坑小流域森林植被冠层对降雨侵蚀力的影响,结果表明：①不同林分林冠截留率不同,其中杉木林平均截留率为25．82％,马尾松林为19．63％,檀木为21．13％;②不同林分减缓降雨侵蚀力的作用是不同的,其中马尾松林〉杉木林;③灌木林在减弱降雨侵蚀力作用中占有特殊重要的作用,本研究中檀木林减缓降雨侵蚀力为22％-27％,平均为25％,远远大于乔木林。     

长江上游不同植物群落水土保持能力比较

采用连续3年径流小区定位观测数据,对长江上游不同植物群落水土保持能力进行了分析和比较,结果表明:区域降水量季节分配不均,主要集中于5—10月,其降水量占全年降水量的86.48%,主要由大于10 mm的降雨带来,且降雨强度大部分小于5 mm/h。不同植物群落按地表径流量、土壤流失量、径流系数和侵蚀性降雨频次的大小排序均为裸地马桑灌丛云南松林华山松林华山松-旱冬瓜林,产生地表径流的最小降雨量则相反,依次为裸地马桑灌丛云南松林华山松林华山松-旱冬瓜林。说明森林植被能有效截留大气降水,减少地表径流,森林植被中针阔混交林水土保持能力最强,建议植被恢复工程中多营建此类林分。     

广西龙脊梯田区森林枯落物水文效应研究

以广西龙胜县龙脊梯田水源区5种天然次生林（Ⅰ）毛竹冬青林、（Ⅱ）杉木毛竹林、（Ⅲ）杉木石栗林、（Ⅳ）密花马尾松林、（Ⅴ）杉木马尾松林为研究对象,采用野外调查与室内浸泡的方法,探究5种林分枯落物的水文作用。结果表明：各林分枯落物厚度在3.4～5.8cm之间,储量范围为13.43～29.60t/hm2。5种林分枯落物最大持水率范围在580.46%～725.90%之间,可有效拦截降雨为0.89～2.23mm。各林分枯落物水文功能杉木马尾松林〉杉木石栗林〉密花马尾松林〉毛竹冬青林〉杉木毛竹林。研究表明龙脊梯田水源区杉木马尾松林水文作用最强。     

滇中地区主要森林凋落物有效截留量及其影响因素

[目的]研究滇中地区主要森林类型凋落物有效截留量差异及其影响因素,为该地未来植被恢复和森林管理提供科学支撑。[方法]利用样方调查法、烘干法和浸泡法分析了昆明市双河—磨南德水源林自然保护区内的地带性次生常绿阔叶林(SF)、针阔混交林(TF)、旱冬瓜林(ACF)、华山松林(PA)、成熟云南松林(OPY)、幼龄云南松林(YPY)、银荆林(AD)7种主要森林类型凋落物未分解层(OL)和半分解层(OF)的有效截留量及其影响因素。[结果](1) 7种森林类型凋落物厚度为2.06～7.57 cm,其中OL层1.10～4.30 cm, OF层0.83～3.93 cm,凋落物层厚度排序为TF>ACF>PA>OPY>SF>AD>YPY,凋落物蓄积量为4.75～17.45 t/hm²,其中OL层占比为32.02%～62.48%,OF层占比为37.52%～67.98%,凋落物层蓄积量排序为TF>PA>SF>OPY>ACF>AD>YPY。(2)凋落物最大持水率为115.3%～170.7%,初始吸水速率为3.65～5.6...     

阿什河上游小流域不同森林类型土壤水分时空分布

 在阿什河上游光明沟小流域内,选取樟子松、红松、兴安落叶松、水曲柳及杂木林5种森林类型,采用传统土壤水分研究方法,研究不同森林类型间土壤水分时空分布特征。结果表明:除水曲柳林外,其他4种森林类型土壤含水量随土层深度增加而降低,为降低型;兴安落叶松林0～40cm土层土壤含水量最大,为32.91%,其次为水曲柳林(28.79%)、杂木林(25.99%)、红松林(23.64%)和樟子松林(18.76%);各森林类型土壤含水量在生长季内大致上遵循高—低—高—低的规律,与降雨量间存在较一致的对应关系,森林对该小流域内土壤含水量起到了显著的调节作用。     

油松幼龄人工林土壤质量对间伐强度的响应

对18 a生初植密度为3 130株/hm2的油松人工林进行了35.7%,49.2%和64.2%共3种不同强度间伐及无间伐对照共4个处理.3 a后,对上述4个密度林分内0-20 cm土层土壤的理化性质及土壤酶活性进行了研究.结果显示,对18 a生油松林进行间伐可以提高林内土壤质量.随着间伐强度增大,林内土壤总孔隙度、毛管持水量明显升高,土壤有机质、速效钾、有效磷含量增加,过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶以及碱性磷酸酶的活性增强.方差分析及多重比较结果表明,不同间伐强度对上述指标影响显著.主成分分析结果表明,土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性和土壤有效磷含量可以作为土壤质量评价指标.随着保留密度降低,林内土壤质量综合评分依次为:-1.061,0.032,0.347和0.682.其中,保留密度为1 075株/hm2的油松幼龄林土壤综合评分最高.     

内蒙古圪秋沟流域不同林分类型对土壤养分含量的影响

  目的  为探明不同林分类型对圪秋沟流域土壤养分的影响。  方法  于2013 ~ 2021年在准格尔旗圪秋沟流域以8a生的樟子松林、山桃林、油松林、杨树柠条混交林、油松侧柏混交林和沙棘山杏混交林以及未种植植物的对照区域（CK处理）7个样地为研究对象,测定不同林分类型不同土层深度的土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量,研究其土壤养分含量变化规律,探讨不同林分类型与土壤改良的效应关系。  结果  与CK处理相比,0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm深度不同林分类型土壤有机碳含量提升了11.11% ~ 53.55%和9.91% ~ 49.56%、土壤全氮含量分别提升了4.86% ~ 54.15%和10.38% ~ 59.73%、土壤速效磷含量分别提升了36.84% ~ 160.53%和45.71% ~ 117.14%、土壤速效钾含量分别提高了12.32% ~ 67.95%和19.50% ~ 66.32%。  结论  8 a生不同林分类型均在不同程度上提升了土壤养分水平;与杨树柠条混交林、油松侧柏混交林和沙棘山杏混交林相比,樟子松林、山桃林、油松林对土壤养分含量提升效果最好。今后可在保证森林生态平衡前提下,适当在圪秋沟流域加大对上述三种林分类型的种植力度。人工林的种植对圪秋沟流域土壤改良具有积极作用,为碳中和背景下人工林土壤养分循环研究和圪秋沟流域人工林选育提供了一定参考依据。     

阿什河上游小流域主要林分类型土壤水文功能研究

通过对阿什河上游小流域6种具有代表性的林分类型土壤特性及水源涵养功能的研究,结果表明:枯落物层厚度为2.8～5.5cm;总蓄积量为9.27～39.81t/hm2;最大持水量为25.65～136.83t/hm2;有效拦蓄量为17.17～67.00t/hm2。6种林分的枯落物层的水文功能排序为兴安落叶松林>针阔混交林>红松林>蒙古栎林>樟子松林>水曲柳林。土壤层容重均值的变化范围为0.97～1.26g/cm3;总孔隙度变动范围为50.16%～60.19%;土壤最大持水量为1 949.51～2 293.74t/hm2;有效持水量为234.66～438.56t/hm2;6种林分土壤层的水文功能排序为蒙古栎林>水曲柳林>兴安落叶松林>针阔混交林>樟子松林>红松林。地表层(包括枯落物层与土壤层)最大持水量变化范围在1 991.89～2 357.31t/hm2之间,排序为兴安落叶松林>蒙古栎林>水曲柳林>针阔混交林>樟子松林>红松林;有效持水量变化范围是264.80～455.73t/hm2,排序为水曲柳林>针阔混交林>兴安落叶松林>蒙古栎林>樟子松林>红松林。