大兴安岭森林火灾NO和SO_2释放量的估算

在黑龙江省大兴安岭林区森林火灾时空格局研究的基础上,通过野外调查采样和室内试验相结合,应用排放因子法,估算大兴安岭林区7种主要林型乔木、灌木、草本及地被可燃物层1980—2005年间有毒气体的释放量。结果表明:大兴安岭25年间主要乔木、灌木、草本及地被可燃物层NO的释放量为0.14~0.17 Tg,平均每年释放0.005~0.007 Tg,占黑龙江省生物质燃烧NOx年均释放量的15.0%~18.3%;SO2的释放量为0.25~0.27 Tg,平均每年释放0.010~0.011 Tg,占黑龙江省生物质燃烧SO2年均释放量的58.8%~64.7%,是黑龙江省农业秸秆燃烧SO2年均释放量的1.25~1.38倍。由此可见,黑龙江省生物质燃烧导致SO2污染森林火灾贡献率最大。     

大兴安岭三种森林类型地表可燃物燃烧气体排放量的研究

以大兴安岭林区兴安落叶松林、樟子松林和杨桦林中的草本、枯枝和半分解层为研究对象,采取外业调查取样及室内控制环境燃烧实验相结合的方法,分析了不同林型、不同可燃物燃烧过程CO2、CO、CxHy、NO和SO2释放量的差异。结果表明,草本燃烧CO2排放量阔叶林(杨桦林)大于针叶林(兴安落叶松林、樟子松),针叶林(兴安落叶松林、樟子松)枯枝CO2排放量大于阔叶林(杨桦林),而半分解层兴安落叶松林CO2排放量大于杨桦林和樟子松林。兴安落叶松林半分解层除NO释放量以外,其它四种气体与草本、枯枝无显著的差异。     

大兴安岭1980-1999年乔木燃烧释放碳量研究

在黑龙江省大兴安岭森林火灾时空格局研究的基础上,通过野外调查采样和室内试验分析相结合的方法研究主要乔木树种1980-1999年间的碳释放量.结果表明:1)大兴安岭林区20 a间各林型过火面积分别为:兴安落叶松林437 947.34 hm2,樟子松林20 938.70 hm2,针阔混交林142 526.95 hm2,白桦林168 531.57 hm2,蒙古栎林1 374.97 hm2.2)通过MultiC/N3000测定得出各树种地上部分含碳率平均数值,兴安落叶松为42.34%,樟子松为41.20%,白桦为42.01%,山杨为39.21%,蒙古栎为39.79%,2种针叶树平均含碳率为41.77%,3种阔叶树种林分平均含碳率为40.30%.主要乔木树种地上部分平均含碳率值均小于目前国际通用的0.45. 3)大兴安岭林区20 a间各类型森林火灾乔木损失生物量为7.31×106～11.57×106 t.其中,落叶松林乔木损失量占总损失生物量的61.80%～62.38%;其次为白桦林,占总损失生物量的26.53%～26.81%.4)大兴安岭林区20 a森林火灾乔木释放碳量为3.04×106～4.78×106 t,平均每年释放碳量为1.52×106～2.39×106 t,占全国森林火灾释放碳量的7.51%～11.81%.各乔木树种中落叶松火灾释放碳的比例最高,约占总释放量的2/3左右;其次为白桦,占总释放量的1/4左右;其他树种释放较少,共占1/12左右.研究结果将为正确认识大兴安岭森林火灾碳平衡及评价森林火灾对全球生态环境影响提供科学依据.     

小兴安岭主要森林可燃物类型地被物燃烧烟气分析

通过烟气分析系统测定小兴安岭地区15种森林可燃物类型地被物未分解层和半分解层燃烧过程中CO2,CO,CxHy,NO和SO2的排放因子和释放量,并分析不同可燃物类型的排放差异性和5种气体的相关性.结果表明:15种可燃物类型地被物燃烧5种气体的排放因子分别为3.16,0.31,0.007 0,0.005 4和0.019;5种气体总量、含碳气体总量和C02的释放总量分别为:1 330.56,1 321.25和1 200.56 mg·g-1,且均为半分解层大于未分解层;而CO,CxHy,NO和SO2的释放总量分别为:118.02,2.66,2.06和8.21mg·g-1,半分解层均小于未分解层;CO2,CO,CxHy和SO2的释放量之间存在着极显著的相关性(P＜0.01),而NO与这4种气体之间无显著相关(P＞0.05).研究结果将为评价森林火灾对大气环境造成的影响以及森林地被物的管理提供一定的科学依据.     

小兴安岭地区阔叶红松林下主要草本可燃物烟气释放特征

以小兴安岭地区阔叶红松林下主要草本可燃物为研究对象,通过外业调查取样及室内控制环境燃烧试验,测定了42种主要草本可燃物燃烧过程中释放的CO2、CO、CxHy、NO、SO2的气体含量,计算了不同可燃物的排放因子及气体释放量。烟气分析结果表明:CO2、CO、CxHy、NO、SO2等5种气体的排放因子分别为2.930 1、0.459 9、0.013 9、0.008 7和0.022 7;试样燃烧过程中释放的5种气体总量的平均值分别为1 113.46、174.73、5.26、3.29和8.60 mg.g-1。CO2的排放因子和释放量均显著大于其他4种气体。聚类分析结果表明同一科内的草本植物具有相似的排放特性。     

内蒙古大兴安岭兴安落叶松林碳储量研究

根据内蒙古大兴安岭林区2008年第六次森林资源清查数据,利用各森林类型生物量-蓄积量的线性模型计算乔木层碳储量,利用生物量扩展法计算林下植物固碳量,林地固碳量。结果表明:内蒙古大兴安岭乔木层总固碳量为348.89TgC,乔木层碳密度为43.43t/hm2,林下植物固碳量为68.03TgC,林地固碳量为434.02TgC。大兴安岭落叶松、白桦碳储量占林区总碳储量的86.10%。不同龄组碳密度高低排序是:过熟林>成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。幼龄林、中龄林碳储量占总碳储量的39.66%。林木固定CO21 279.26 Tg,释放O2930.37Tg,林木固碳价值为4 186.68亿元,释放O2的价值为9 303.7亿元。     

广东森林火灾中可燃地被物损失和CO_2排放的调查分析

森林火灾对森林系统的碳排放具有重要影响。选择广东省容易受森林火灾危害的马尾松林、马尾松+阔叶树混交林、桉树林和灌木林,通过对林分火烧前地被物和火烧迹地残留物的调查比较,分析森林火灾中可燃地被物燃烧消耗和CO2的排放量。结果表明:在上述4种林分类型中,森林火灾燃烧的地被物主要有蕨类4种、禾本4种、灌木13种、藤本4种;可燃地被物平均载量分别为16.25、17.80、10.1、17.74 t/hm2,可燃地被物燃烧率分别为84.68%、77.25%、85.00%、71.25%,CO2的平均排放量分别为24.22、24.2、15.15、22.24 t/hm2。     

对大兴安岭林区落叶松——杜鹃林更新规律及割灌促进更新的探讨

落叶松——杜鹃林是大兴安岭林区分布最普遍的林型,其立木以落叶松为主,常混有少量白桦,在北坡的西里尼西河以北的林分中,也常混有樟子松。其下木以兴安杜鹃为主,其次为东北赤杨,在大兴安岭北坡,后者的成份往往增大。地被甚发育,盖度90%左右,少有低于50%者,以耐荫草本为主,如越桔、红花鹿     

大兴安岭6种主要乔木树种燃烧过程的含碳气体释放特征

【目的】气候变暖带来的环境问题越来越突出,含碳气体排放量增加是温室效应的主要原因,而森林火灾排放含碳气体仅次于化石燃料燃烧,是全球变暖的重要因素,为了实现定量探究森林火灾对气候变暖的影响,需要准确估算森林火灾含碳气体的排放量。【方法】以大兴安岭6种主要乔木的枝和叶为研究对象,通过室内燃烧试验的方法,利用Testo350烟气分析仪测定其在燃烧过程中含碳气体的排放量,分析不同可燃物排放气体差异性,并计算可燃物的排放因子和修正燃烧效率。【结果】1)燃烧过程中6种乔木枝、叶燃烧含碳气体(CO、CO_2、CxHy)排放量的平均值枝为2 406.18、18 486、184.88 mg·dm~(-3);叶为2 297.43、20 548.6、166.27 mg·dm~(-3);2)6种乔木枝的CO_2气体排放量差异不显著,樟子松叶的CO_2排放量显著低于其余5种乔木,剩余5种乔木差异不显著。6种乔木枝和叶的CO、C_xH_y排放量差异显著;3)6种乔木枝、叶含碳气体的排放因子(EFi)范围分别为CO(118.97～195.00)、CO_2(1 290.12～1 672.50)、C_xH_y(8.10～17.32)g·kg~(-1);4)叶的修正燃烧效率(MCE):针叶乔木阔叶乔木;同种针叶乔木的修正燃烧效率(MCE):枝叶,而同种阔叶乔木的修正燃烧效率(MCE):枝叶。【结论】根据气体排放量计算了不同气体的排放因子,利用排放因子可对大兴安岭森林火灾排放的含炭气体进行估算;修正燃烧效率结果能定量反映出本文在实验条件下可燃物都达到了明然状态,修正燃烧效率越低产生的不完全燃烧产物就越多;修正燃烧效率结果说明了针叶乔木叶相对于阔叶乔木叶燃烧不充分,针叶乔木叶燃烧产生的CO量多;研究结果将对估计大兴安岭森林火灾含碳气体排放总量和其对环境的影响提供一定的理论依据。     

1987年大兴安岭林火碳释放及火后NPP恢复

以大兴安岭地区1985年一类森林资源连续清查资料和1987年林火资料为数据基础,结合GIS技术,进行大兴安岭1987年林火碳释放及火后净初级生产力(NPP,net primary productivity)恢复的研究.通过对1987年火烧迹地林火发生前各树种的生物量的估算,得出在1987年林火中大兴安岭林区森林释放的碳量约为1.97×10~6～2.47×10~6 t;同时分别比较火烧中各树种的碳释放量和不同火烧等级下的碳释放量.结果表明:落叶松在1987年林火中释放碳量约0.96×10~6～1.19×10~6 t,占碳释放总量的49%左右;重度火灾中碳释放量占总碳释放量的99.4%.火后乔木层的NPP恢复在21年间成逐渐增加的趋势,并且恢复趋势表明在火后23～24年的时候中度火灾后的乔木层NPP可达到未过火林地的水平.     

内蒙古大青山森林植物群落与碳储量的调查研究

根据内蒙古大青山山地分布的天然林植被和大规模分布的人工林植被构成的森林生态系统,分别就白桦次生林、华北落叶松人工林、油松人工林和虎榛子灌木林等4个主要森林类型进行了林分生物量与森林群落结构的调查。估算了大青山4种主要森林植物类型地上部分碳储量总量为305．25t/hm2,为大青山森林生态功能评价提供依据。     

山杨和白桦天然林凋落物周转比较

通过对帽儿山白桦和山杨天然次生林凋落物产量、林地枯落物现存量及其周转时间进行研究,结果表明:(1)白桦林和山杨林的年凋落量分别为435g!m-2和464g!m-2,两种林型凋落物的主要组分均为叶,占60%以上,其次为枝和碎屑,繁殖器官最少;(2)白桦林总枯落物现存量为1 421g!m-2,林地枯落物、小枝、未分解层和半分解层现存量各占1/3;山杨林总枯落物现存量为1 647g!m-2,林地枯落物小枝、未分解层和半分解层现存量比例分别为25%、45%和30%;(3)白桦林小枝、叶、碎屑周转时间分别为17.4a、1.6a和8.1a;山杨林小枝、叶、碎屑周转时间分别为6.9a、12.5a和11.5a,白桦和山杨林总体周转时间接近,分别为3.3a和3.5a。     

西南桦纯林与西南桦+肉桂混交林幼林期的生物量研究

对在西双版纳普文林场营造的西南桦纯林(13年生),西南桦 肉桂混交林(15年生)两种幼林期西南桦人工林的生物量进行了研究。结果表明:幼林期,西南桦 肉桂混交林的总生物量为137.329 2 t/hm2,西南桦人工林的总生物量为84.979 2 t/hm2。两种林分幼林期生物量的层次分配比例以乔木层所占的比例最大,占66%以上;灌木层所占比例相差不大;因林分的群落结构不同,草本层及层间植物的生物量相差较大。生物量的器官分配比例以干材所占比例最大,都达到55%以上,其乔木层各器官生物量的分配比例顺序为:干材>根>枝>叶。两种西南桦人工林幼林期生物量的研究结果还表明,林分的总生物量由其群落结构、植被种类组成所决定,群落结构越复杂,其生物量越高。另还建立了西南桦林木各器官的生物量回归模型。     

木荷防火林带群落及其不同立地生长特性研究

对千岛湖地区不同林龄和立地条件的木荷防火林带的群落与生长特性的调查研究表明:随着木荷防火林带林分年龄的增加,易燃的蕨类逐渐减少,低矮耐阴的小草本和灌木树种甚至目的树种渐渐增多,但防火林带依然是单层优势群落,群落垂直结构较差;不同的立地类型对生物防火林带树种的生长影响较大,随着土层厚度降低、坡度加大、土壤石砾含量增加,防火林带各树种的高生长和径生长减少;木荷速生期出现在5~10年生时,年平均材积生长量达4 m3.hm-2以上;木荷树冠高大,叶子浓密、革质、含水率高达69%。木荷适宜在千岛湖区生长,可用于营造防火与用材两用林。     

乌拉山自然保护区主要森林群落物种多样性与群落结构研究

乌拉山自然保护区位于典型草原与荒漠草原的交界处,是研究干旱区山地物种多样性的理想区域。利用α多样性指数、β多样性指数以及重要值,对乌拉山主要森林群落（白桦林、油松林）林下灌木层和草本层的物种多样性以及群落结构进行了研究,结果表明：（1）群落草本层α多样性指数明显高于灌木层;（2）群落灌木层、草本层α多样性指数表现为：白桦林〉天然油松林〉人工油松林;天然油松林〉人工油松林〉白桦林〉柄扁桃灌丛;（3）群落β多样性指数表现出同一种森林群落类型之间绝大多数呈轻度相似性;不同森林群落类型之间呈极不相似;生境条件的差异、人为干扰等因素对群落β多样性的影响较为明显;（4）群落物种组成以菊科、蔷薇科植物为主,草本植物以多年生中生、中旱生、旱生植物为主,林下灌木水分生态型以中生为主。     

冀北山地不同树种组成桦木林枯落物及土壤水文效应

为弄清不同树种组成的林分对林地枯落物及土壤持水能力的影响,采用浸泡法和双环法对冀北山地5种不同树种组成的桦木林进行研究,结果表明:1林地枯落物半分解层储量均大于未分解层,总储量变化范围为12.85~20.87t/hm~2,白桦纯林储量最大,阔叶混交林最小;2枯落物最大持水量变化范围为73.27~106.99t/hm~2,有效拦蓄量变化范围为59.22~81.86t/hm~2,均为杨桦混交林最大、落桦混交林最小;3枯落物持水量与浸泡时间呈对数关系,随时间推移逐渐增大,而吸水速率与浸泡时间呈指数关系,随浸泡时间推移而逐渐下降;4土壤容重是油松白桦林最大、杨桦混交林最小,总孔隙度是杨桦混交林最大(60.66%)、阔叶混交林次之(59.31%)、油松白桦林最小(45.43%),土壤最大持水量和有效持水量均是杨桦混交林最大、阔叶混交林次之、油松白桦林最小;5土壤入渗速率和入渗时间呈明显幂函数关系。综合来看,杨桦混交林和阔叶混交林枯落物和土壤持水能力较强。     

西南桦中幼龄人工林抚育成效评价

以林龄5 a、造林密度2 m×3 m的西南桦人工林作为研究对象,通过生长伐处理,连续3年对标准地林分生长、林分结构、林分健康、森林植被情况进行监测。结果表明,生长伐可有效提高目标树及辅助树单位面积材积,未降低林分的物种多样性,林分结构得到调整——乔木层、灌木层和草本层的物种存在一定的变化,各层次所占比例也发生了较大变化。     

小兴安岭南坡4种林分类型枯落物水文特性研究

对小兴安岭南坡的红松林、落叶松人工林、杨树林和白桦林的枯落物储量、持水量、吸水速率等水文特征参数进行调查分析研究及其持水特性试验,结果表明,红松林下枯落物储量最大53.89 t/hm^2,其后依次为杨树林42.66 t/hm^2、落叶松人工林30.54 t/hm^2、白桦林最小20.03 t/hm^2。在这4种林分枯落物中,红松林的有效拦蓄量为最大,相当于14.56 mm的降雨。经数据分析拟合,得到林下枯落物未分解层和半分解层吸水速率与浸水时间之间存在显著的负指数相关性（R〉0.99）。     

塞罕坝主要森林类型林下植被多样性研究

以塞罕坝地区主要森林类型为研究对象,运用α多样性指数和β多样性指数对其林下灌木层和草本层生物多样性进行研究。结果表明,各林分类型草本层丰富度指数均大于灌木层丰富度指数。在多样性方面,灌木层的Simpson指数和Shannon-Wiener多样性指数最大的林分分别为樟子松林、山杨林,最小的是华北落叶松;草本层Simpson指数和Shannon-Wiener多样性指数最大的林分分别为华北落叶松林、白桦林,最小的为山杨林。在均匀度上,灌木层Jsw和Jsi均匀度指数最大的林分均为樟子松,华北落叶松林最小。草本层均匀度指数Jsw最大为樟子松林,Jsi最大的为华北落叶松林,白桦和山杨都相对较小。对β多样性的研究则表明各林分类型之间灌木层和草本层的相异系数都较大,不同林分之间共有种较少。