华家岭防护林带生态现状及经营对策分析

华家岭防护林带是甘肃中部黄土丘陵区“三北”防护林体系工程的重要组成部分.经过数十年的建设,华家岭已形成了100 km长的主林带1条,支林带10条共300多km,全区累计造林面积6 200 hm2,生态防护效益显著.但同时,林带也存在着树种结构不合理,林分总体质量偏低、经营管理粗放、低产低效林所占比重大等问题.因此,坚持生态优先原则,通过经营类型的划分和分类经营,改善防护林带的生态现状,以逐步提高华家岭防护林带的生态、经济效益,促进其持续发展.     

华家岭人工云杉林群落结构研究

以黄土丘陵区华家岭杨树低效生态公益林改造的典型模式--人工云杉林为研究对象,采用典型取样法,对研究区域内分布于西段、中东段和南段的云杉林进行调查研究,分析其群落结构特征。结果表明：① 华家岭人工云杉林成分群落结构较为简单,灌木层、草本层的结构参数均与乔木层的结构参数呈负相关关系;② 区域内云杉林个体植株集中分布于低高度级与小径级范围内,多属幼龄林。且受立地条件的影响,西段、中东段、南段云杉林树高、胸径表现出较大的差异,中东段的云杉林长势优于西段和南段的云杉林;③ 人工云杉林初植密度偏大,且大多为纯林。这制约了区域林分的结构优化,可能对黄土丘陵区生态公益林的持续发展带来一定的不利影响。     

华家岭防护林带不同树种生长特征分析

以地处陇东黄土丘陵区的华家岭防护林带不同树种为研究对象,采用样地调查法,对不同树种、不同密度、不同林龄防护林的生长特征进行调查研究.结果表明:1)属幼龄林的22a生云杉纯林和20a生油松纯林的平均胸径、平均树高、单株蓄积量现已超过或接近了平均林龄37.5a的成(过)熟杨树纯林;2)华家岭防护林带中各类林分的平均胸径、平均树高均与林分密度呈负相关性.受林分密度的影响,区域内云杉×杨树混交林的生长状况略好于杨树纯林,云杉纯林和油松纯林的生长状况优于云杉×油松、云杉×落叶松混交林;3)华家岭云杉林在10a～15a、25a ～ 30a期间的胸径生长较为显著,20a～ 25a期间的树高生长较为显著.     

人工模拟降雨格局变化对白刺幼苗生长的影响

白刺是干旱荒漠区重要的建群植物种,研究其幼苗在不同降雨格局下的响应特征,可以为进一步研究降雨格局变化下白刺灌丛退化以及加快荒漠区植被恢复提供理论依据。本文通过人工控水试验,设置3个降雨量(增加30%、减少30%、不变)和2个降雨间隔时间(增加、不变)研究其对降雨格局变化的响应。结果表明,1)生长季白刺幼苗根长、叶生物量、地上生物量、总生物量和根冠比的变化主要由总降雨量引起;总降雨量对白刺生长的效应与降雨间隔时间紧密相关,但二者无显著交互作用。2)当降雨量一致时,增加降雨间隔时间有利于白刺幼苗冠幅、基径和各器官生物量的累积,尤其使叶生物量增加81%,从而使地上生物量增幅远大于地下生物量,导致根冠比降低。3)当降雨间隔时间一致时,降雨量减少30%对茎、地下生物量无显著影响,仅使根长显著增加86%,叶、地上生物量和总生物量分别显著减少67%,48%,27%,根冠比显著增加74%,高降雨量条件下的生物量均增加但无显著影响。因此,适当的增加降雨量和降雨间隔时间有利于白刺幼苗的生长及促进其植被恢复。     

甘肃省华家岭气候特征及其对防护林建设的影响

以甘肃省华家岭、安定、通渭3气象站1961-2012年气象要素观测资料和甘肃省森林资源二类清查资料为基础,采用趋势分析和累积距平分析方法,研究了华家岭近50 a来的气候特征及其对防护林建设的影响。结果表明,近50 a来,华家岭年平均降水量递减率为-2.467 mm/a,年平均气温递增率为0.0242℃/a,区域气候呈现向暖干化方向发展趋势;降水不足是华家岭低效防护林形成的一个重要自然因素,而气候的干热变化更是加剧了干旱气候对当地雨养林业及生态环境建设的不利影响。     

甘肃中西部地区红砂种群结构及空间格局特征

为了揭示甘肃中西部生态脆弱区红砂种群的分布特点,结合冠幅结构、静态生命表和存活曲线,对甘肃中西部地区3种典型生境条件下红砂种群年龄结构和动态进行了研究,并应用理论分布模型和聚集强度指数进行了种群分布格局分析。结果显示:在不同生境条件下红砂种群结构差异明显,山前戈壁红砂种群Ⅰ(0cmd≤10cm),Ⅱ(10cmd≤20cm),Ⅲ(20cmd≤30cm)龄级储量丰富,其个体数占所有龄级个体总数的87.01%,大于Ⅴ(40cmd≤50cm)龄级个体缺失,种群处于增长阶段;荒漠绿洲过渡带和黄土丘陵沟壑区红砂种群Ⅱ—Ⅵ(10cmd≤60cm)龄级个体数分别占所有龄级个体总数的75.34%和85.09%,且存在一定数量的老龄级个体,种群处于稳定阶段;但不同生境条件下红砂种群幼苗个体少,Ⅰ龄级个体数目均明显少于Ⅱ,Ⅲ龄级的个体数目,种群更新可能存在问题。格局分析表明,各生境条件下红砂种群均呈聚集分布。时间序列分析表明,在未来第2,4,6,8龄级的个体会呈现老龄个体增加的趋势,幼龄株数则有所降低,各生境条件下红砂种群稳定性长期维持困难。加大以种子开始的幼苗人工辅助更新以及人工封育保护是实现甘肃中西部生态脆弱区红砂种群更新和种群恢复的关键。     

黄土丘陵沟壑区红砂灌丛土壤种子库及其自然更新潜力评估

[目的]对黄土丘陵沟壑区红砂灌丛植被土壤种子库的特征及红砂灌丛植被自然更新潜力进行分析和评估,以说明红砂灌丛土壤种子库在植被恢复与重建中的重要作用。[方法]采用土壤种子库"萌发法"(每个地段10个2m×2m样方内分表土层0—2cm和2—5cm土层采集土样)及野外植被调查方法,对黄土丘陵沟壑不同坡位红砂灌丛土壤种子库进行研究。[结果]黄土丘陵沟壑区红砂灌丛植被土壤种子库发芽试验共观察到的4 251株幼苗,分属于9个物种。土壤种子库密度在100~1 000粒/m2,物种数在0.8~1.2种/0.01m2,下坡段的土壤种子库平均种子密度和平均物种数均比上坡段高。3个坡段的2个层次的平均种子密度和平均物种数均随土层加深而减小。3个坡段土壤种子库和地上植被的组成物种多为草本植物和红砂灌丛,地上植被与其土壤种子库的密度及物种数均呈不显著相关;物种组成的Sorensen相似性指数较高,均达到0.60以上,且土壤种子库比地上植被具有更高的物种丰富度。[结论]黄土丘陵沟壑区红砂灌丛具有依靠土壤种子库实现自然更新的潜力,但由于物种组成种类较少,现存灌丛植被一旦遭到破坏,仅靠土壤种子库恢复现存植被是困难的,需要在对自然恢复潜力评估的基础上,积极采取人工保护促进自然恢复的策略。     

E-601B型蒸发与小型蒸发对比分析

目前部分台站取消蒸发量人工观测(非结冰期)改用大型蒸发获取数据,为了确保蒸发量数据的连续性和可比较性,需要计算大小型蒸发量折算系数。采用相关系数、显著性检验、数据分布特征检验量计算,得到蒸发量分布特征;计算折算系数、偏大率和离差分析,得到大小型蒸发的折算关系。结果表明,不同蒸发观测仪器蒸发量年际变化差异较大;只有大型蒸发春季蒸发值通过显著性检验,即蒸发量随时间变化微弱;小型蒸发在春季和夏季蒸发量微偏大,峰态系数比0稍有偏离,夏季蒸发量在中值范围内分布集中明显。6、7、8、10月大小型蒸发值相关系数小,偏大率变化趋势与蒸发量月际变化趋势相近。折算系数在非冰期一直增加。以此得到结论:多年逐月蒸发量平均值之间有显著的线性相关性,可以用作大小型蒸发换算。