天山云杉倒木的持水特性

倒木在森林生态系统尤其是山地森林生态系统的水文功能和水土保育功能等方面具有重要的作用。为了解天山云杉（Picea schrenkiana var. tianschanica）倒木的持水特性和其对天山林区水文功能的影响,沿天山山脉由西至东选取跨越9个经度的5个地区（昭苏、新源、呼图壁、天池和奇台）分别进行取样,运用浸泡模拟法测定天山云杉倒木的吸水过程和持水能力。结果表明：① 天山云杉倒木的吸水过程在5个地区随着浸泡时间的推移,其持水量、持水率和持水能力均随着腐解等级的升高而增加。在浸泡吸水过程中天山云杉倒木的持水量(Q)随着浸泡时间(t)的增加而增加,两者的关系可用Q=aln t+b来拟合。② 浸泡过程中天山云杉倒木吸水速率(V)随着浸泡时间(t)的增加而呈下降的趋势,两者的关系可用V=c t^-d来拟合。③ 天山云杉倒木持水能力(Q′)与腐解等级(x)的关系可用方程Q′=ex²+fx+g来拟合。天山林区5个地区的天山云杉倒木的持水特性存在明显的差异,该成果为进一步开展天山林区水文功能性研究奠定了基础。     

祁连山南坡青海云杉林碳密度随海拔分布特征

森林生物量是研究森林第一性生产力的基础,其碳密度是评价森林生态系统结构功能的重要指标。为探究祁连山南坡阿咪东索小流域内青海云杉典型林分密度随海拔的变化特征,按不同海拔,采用生物量模型计算法,选择海拔2900～3200 m调查分析该区域内青海云杉乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的变化特征,以期为祁连山青海云杉林碳储量估算提供基础数据。结果表明:研究区总生物量平均值为135.59 t·hm^-2,随着海拔升高,总生物量呈递减的趋势。乔木层碳密度平均值为70.51 t·hm^-2,0～50 cm土层土壤有机碳密度平均值为154.01 t·hm^-2,随海拔升高,乔木层碳密度呈递减的趋势,土壤有机碳密度呈先降低后升高的变化趋势。区内不同海拔青海云杉林生态系统碳密度为224.51 t·hm^-2,其中乔木层和土壤层碳密度分别占总碳密度的30.5%和69.5%,随海拔上升呈下降的变化趋势。森林土壤碳库占比较大,加强对森林土壤的保护是维持森林生态平衡的强有力推进方向。     

西天山雪岭云杉林分密度对森林生物量分配格局和异速生长的影响

雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种,探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响,对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义。通过分析在不同林分密度(≤300株·hm^-2、300~450株·hm^-2、450~600株·hm^-2、>600株·hm^-2)下雪岭云杉林(Picea schren?kiana)的生长特性,研究林分密度对雪岭云杉林器官生物量分配格局及树高-胸径异速生长的影响。结果表明,随着林分密度增加,雪岭云杉林各器官平均生物量均降低;树干和树根生物量占比增加,树枝生物量占比减少,树叶和树皮生物量占比变化不显著;雪岭云杉林树高和胸径均随林分密度的增加而降低。此外,雪岭云杉林树高(H)和胸径(D)间具有显著的异速生长关系,其中树高-胸径(H-D)的最优异速生长方程为:y=2.312×x^0.900(R²=0.761,P<0.01);随着林分密度增加,雪岭云杉林lgH-lgD呈现出复杂非线性异速生长关系,该关系的显著性受林分密度变化呈现逐渐降低的趋势,这表明林分密度通过雪岭云杉林对生长资源的竞争影响各器官的生长发育。研究结果可为雪岭云杉林的可持续经营与管理提供理论依据和数据支撑。     

天山不同海拔雪岭云杉生长季水分来源

森林生态系统在全球陆地水循环过程中扮演重要的角色，在保护水资源方面有关键作用。雪岭云杉(Picea schrenkiana)是我国天山森林生态系统的建群种，雪岭云杉的水分来源研究有助于理解植物对干旱区山地环境的适应。采用氧稳定同位素和IsoSource混合模型估算2200 m、1800 m和1450 m 3个海拔雪岭云杉生长季(4—9月)的水分来源并分析其动态变化。结果表明：(1)3个海拔土壤水的¹⁸O在4月贫化，5—9月富集，1450 m海拔茎秆水δ¹⁸O值在月份之间变化幅度最大，6—9月3个海拔雪岭云杉茎秆水¹⁸O逐渐富集；(2)整个生长季0～0.2 m土壤水为3个海拔雪岭云杉贡献一半以上的水源，表层土壤水平均贡献率从高海拔到低海拔依次为61.37%、51.35%和58.42%，在5—6月雪岭云杉倾向平均利用各层土壤水，雪岭云杉生长季的水分吸收层没有明显地转移。雪岭云杉主要吸收0～0.2 m土壤水，在发生降雨时可以快速吸收水分，改善水文状况，减小极端降雨的危害，因此，加强雪岭云杉林的保护与抚育管理，可以有效提高了森林...     

内蒙古罕山次生林区木质残体基础特征

为探讨内蒙古罕山次生林区木质残体(WD)基础特征的地域差异性,文中以研究区年平均降水量由低到高的分布梯度,以赛罕乌拉、罕山、青山为实验地开展WD的基础特征研究。结果表明:罕山次生林区WD平均分布密度为(1336±53)株·hm^-2,主要以干基折断倒木或枯立木形式存在;径级结构总体以中小径级(2.5cm-10cm)为主,分布规律呈倒"J"字型;密度和径级特征均随降水梯度的增加逐渐下降,赛罕乌拉主要以中大径级(>10cm)为主;分解等级除赛罕乌拉以Ⅲ、Ⅳ级为主外,总体处于Ⅱ、Ⅲ级,占同径级WD总数的82.15%-95.06%。WD的积累与森林大面积非正常死亡密切相关,在关注研究区WD对森林生态系统积极作用的同时,还应对火灾防控、病虫害防治、森林健康等经营管理方面的负面影响引起重视。     

深度学习方法下GEDI数据的天然云杉林地上生物量反演

森林作为陆地最大碳库，对人类的生活与发展至关重要，精准掌握森林资源动态变化并对其进行现代化可持续发展已成为当下研究热点。本文以天山山脉的天然云杉林为研究对象，利用地面实测数据、直升机机载激光雷达点云数据以及全球生态系统动态调查激光雷达(Global Ecosystem Dynamics Investigation,GEDI)数据，构建多源融合数据框架，通过使用AutoKeras框架下的深度学习算法，实现GEDI数据的多个相对高度百分位数(Relative Height Percentile,RH)与其光斑内地上生物量的回归模型预测，验证GEDI数据在较大范围的地上生物量反演方面的可行性，主要结论如下：(1)GEDI数据用于森林地上生物量估测研究具有较高可行性，通过自动化深度学习算法，训练集、验证集、整体数据的决定系数(Coefficient of Determination,R²)分别为0.69、0.63和0.67，平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分为3.73 mg·hm^-2、4.22 mg·hm^-2<...