六盘山半湿润区坡面华北落叶松林冠层截留的时空变化及空间尺度效应

冠层截留是森林蒸散的重要组成部分,其定量描述一直是生态水文学研究的热点问题之一,相关观测研究多是在固定样地的空间尺度上进行的。林冠截留量除在样地上受降水、气象条件和冠层结构及生长过程的动态影响外,还在坡面上受植被生长和冠层结构的坡位差异而有很大空间变化和尺度效应,需对此深入理解和精细刻画,从而为实现从样地观测结果上推到坡面的尺度转换并基于此准确评价森林水文影响来提供科学依据。在六盘山香水河小流域,选择一个水平坡长425.1m的华北落叶松人工林典型坡面,并均匀划分为空间连续的16个样地。于2015年5—10月,测定了森林冠层结构(特别是叶面积指数,LAI)的坡位差异和动态变化,并同步观测了林外降雨和林内穿透雨及树干茎流,依此计算得到每次降雨事件的冠层截留量。以"离坡顶水平距离(水平坡长)"为尺度标量,分析林冠截留量沿坡面的时空变化规律及影响因素。结果表明,林冠截留量存在沿坡变化和坡面空间尺度效应,且月份变化明显。在整个生长季,林冠截留量沿坡变化总体表现为随水平坡长增加先升高,在坡面中部达最大,之后逐渐降低,以每100m水平坡长的变化量表示的坡面尺度效应为+5.62mm/100m(坡段0~316.6m)和-2.37mm/100m(坡段316.6~425.1m);在5月,林冠截留量沿坡变化总体表现为随坡长增加而逐渐降低,坡面尺度效应为-0.26mm/100m(0~425.1m),在6—8月,林冠截留量沿坡变化总体趋势均和整个生长季相同,6月份坡面尺度效应为+1.28mm/100m(0~261.1m)和-1.78mm/100m(261.1~425.1m),7月为+0.92mm/100m(0~267.6m)和-0.88mm/100m(267.6~425.1m),8月份为+1.28mm/100m(0~211.2m)和-0.34mm/100m(211.2~425.1m);在9月、10月,林冠截留量沿坡变化表现为随坡长增加逐渐升高,坡面尺度效应分别为+2.38mm/100m和+0.81mm/100m(0~425.1m)。林冠层叶面积指数的坡位差异及其季节变化是影响林冠截留时空变化的主导因素,各月林冠截留率均与叶面积指数呈显著正相关。可基于不同坡位样地的叶面积指数与其坡面均值的关系、叶面积指数与林冠截留量的关系以及不同坡位样地的叶面积指数测定值,上推估计林冠截留的坡面均值。     

甲磺草胺除草活性及对甘蔗的安全性研究

为明确甲磺草胺在蔗田的应用前景,采用温室盆栽法土壤处理对其杀草谱、除草活性及其对甘蔗的安全性进行了测定。结果表明:甲磺草胺对蔗田常见的禾本科、莎草科杂草和阔叶杂草有较好活性,当处理剂量为有效成分70 g/hm2时,对光头稗(Echinochloacolonum)、牛筋草(Eleusineindica)、马唐(Digitariasanguinalis)、香附子(Cyperusrotundus)、绿苋(Amaranthusviridis)和龙葵(Solanumnigrum)的鲜重抑制率均高于90%,对筒轴茅(Rottboellia cochinchinensis)、铜锤草(Oxalis corymbosa)和鹅绒藤(Cynanchum chinense)的鲜重抑制率高于80%;甲磺草胺对光头稗、牛筋草、马唐和香附子等4种主要蔗田杂草的除草活性均显著高于敌草隆;甲磺草胺在甘蔗品种‘新台糖22号’与光头稗、牛筋草、马唐和香附子之间的选择性系数依次为2.04、2.67、2.95和2.25,均明显高于对照药剂敌草隆的1.74、1.68、1.80和1.24;在甘蔗品种‘桂糖46号’与杂草间的选择性系数与‘新台糖22号’相近。研究结果表明甲磺草胺对蔗田多种主要杂草防效较好,且对广西种植面积最大的两种甘蔗品种安全,因此可以作为蔗田苗前除草剂的备选药剂。     

宁夏六盘山不同林龄华北落叶松人工林枯落物水文效应

[目的]探究林龄对华北落叶松林枯落物水文效应的影响。[方法]于2017年6月在宁夏六盘山香水河小流域选择4种林龄阶段(16、25、34、43a)的华北落叶松人工林样地,调查林分结构和测量林下枯落物蓄积量、厚度、持水量等指标,分析不同林龄华北落叶松枯落物层持水能力差异。[结果]研究表明:(1)华北落叶松枯落物厚度介于4.5～6.0 cm,总蓄积量在29.08～33.21 t·hm~(-2),且半分解层蓄积量高于未分解层蓄积量,4种林龄枯落物厚度与蓄积量均表现为成熟林近熟林中龄林幼龄林。(2)各龄林枯落物最大持水量介于79.47～110.05 t·hm~(-2),成熟林最大;最大持水率变动在273.32%～341.27%,中龄林最大。(3)各龄林枯落物持水量、吸水速率与浸水时间动态变化均类似,枯落物持水过程表现为浸水0.5 h内吸水速率最大,4 h之后吸水速率趋于平缓,10 h后枯落物持水量基本饱和,持水量与浸水时间均呈明显对数关系(R~20.92)。(4)各龄林枯落物有效拦蓄量在43.64～70.52 t·hm~(-2)之间,成熟林拦蓄能力最强。[结论]综合分析4种林龄枯落物水文效应,成熟林枯落物层水文功能最强。     

禽流感病毒基因组编码的蛋白及功能

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)基因组由8条单股负链RNA组成,编码10种蛋白,8种结构蛋白和2种非结构蛋白,文章对AIV基因组编码的蛋白及其功能进行了概述,可为AIV预防和治疗技术的研究提供参考。     

毛竹林林内雨,冠层截留与降水的关系研究

经过三年对人工毛竹林水文系统的研究结果表明:毛竹林内穿透雨和竹秆茎流与林外降水呈线性回归关系,并且发现,在不同生长季其回归关系有差别。毛竹林冠层截留量与降水呈指数回归,相关式为I=A[1-exp(-bP)]的形式,其中A为一次降水的最大冠层截留量。毛竹林的冠层截留率低于同地区的杉木林。对降水,穿透水和茎流水水质的研究表明:毛竹林冠层对养分元素的输入有较大影响,林内穿透水中养分含量明显高于林外降水中的含量。     

六盘山北侧叠叠沟小流域土壤物理性质空间变异的研究

2005年6-10月,在宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域的不同坡面设置了93个调查样点,研究了土壤物理性质随土层深度、坡向、坡位及植被类型的变化.结果表明:(1)随土深增加,土壤密度和石砾含量逐渐增大,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量却逐渐减小,但非毛管孔隙度在100 cm以下土层时因石砾含量加大却随土深增加而增大;(2)各项土壤水文物理性质基本上均是阴坡优于半阴半阳坡和阳坡,半阴半阳坡与阳坡差别不大;(3)随着坡位下降,土壤厚度、土壤密度、石砾含量、非毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度和毛管孔隙度逐渐减小,各种持水量指标基本上也是程度不同地减小,但上坡的持水量指标大于阴坡坡顶;(4)4种植被类型0～30 cm土层的土壤密度为天然灌丛＜天然草地＜乔木林地＜退耕地;石砾含量为退耕地最低,其它3种植被类型差别不大;总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量均是天然灌丛＞天然草地＞乔木林地＞退耕地;非毛管孔隙度则是退耕地＞乔木林地＞天然灌丛＞天然草地.其次,还建立了土壤物理性质与海拔、坡向、坡度、坡位、土壤深度、地表植被覆盖度等之间的回归方程.     

六盘山北侧华北落叶松树干直径生长变化及其对环境因子的响应

2005年5-11月在宁夏六盘山北侧的叠叠沟林场,应用带状树木径向变化记录仪研究9株华北落叶松树干的直径生长变化过程及其对环境因子的响应.结果表明:树干直径的日最大值出现在6:00-9:00,最小值则在16:00-20:00;直径生长的季节变化表现为前期快后期慢,8月下旬以后基本停止生长;林分内优势度大的林木生长较快;树干直径生长过程随时间的变化符合幂函数曲线,方程的确定系数为0.78～0.92.对影响直径生长变化的环境因子进行主成分分析,结果表明温度和水分是主要影响因子;结合偏相关分析,筛选出日最高温、空气相对湿度、日平均太阳辐射通量和土壤含水量作为影响树干直径生长变化的主要因子.建立线性回归模型.     

德国森林资源和环境监测技术体系及其借鉴

在全面回顾总结世界各国退耕还林还草概况的基础上 ,论述了中外退耕还林还草的三大不同特点 ,分析了国外退耕还林还草的历史实践对我国目前正在进行的退耕还林还草试点的四方面启示 ,以期推动我国退耕还林还草的健康发展。     

森林健康监测与评价的国内外现状和发展趋势

对欧美国家森林健康研究的发展历程、森林灾害类型和致害因素、森林健康监测计划、森林健康监测网络和监测技术、森林健康监测指标、森林健康的评价及森林健康调控技术等方面进行系统总结,简要回顾中国相关领域的研究概况.中国目前的森林健康理论和技术还不是很完善,表现在对林木生长环境监测的重视不够,森林服务功能的考虑不足;森林健康评价的发展严重滞后于健康监测,缺乏森林健康综合评价方法和预测能力;指导森林健康经营的能力不足,尚未进行森林健康调控的系统研究总结,缺乏成套技术.提出:1)森林健康应是对森林结构、森林环境、森林功能3个方面的综合评价,森林健康经营是通过经营管理而合理地调整森林的结构、环境、功能之间的关系,从而达到立地环境、系统结构、系统功能的统一,维持森林生态系统的稳定性和提高其功能多样性;2)加强对森林健康的监测、评价与预测技术的研究非常重要,是林业经营和生态环境保护科学决策的基础,建立森林健康监测网络是现代林业发展的必然需求;3)森林健康经营是全球变化条件下实现森林多功能可持续利用的技术途径和新要求,急需加强相关基础性研究和国际交流;4)森林健康具有格外鲜明的跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点,需政府加强协调和促进部门合作,并制定国家长期森林健康监测、评价、调控计划.     

宁夏六盘山南侧森林枯落物及土壤的水文生态功能研究

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎-少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎-少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5.42、11.28 t·hm-2;华北落叶松林的对应值分别为5.72、24.51 t·hm-2.两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0.56和1.63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎-少脉椴林.但辽东栎-少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108.15、441.02 mm)远大于华北落叶松林(65.80、420.00 mm),且前者生长季1 m土层有效持水能力(267.77 ～327.42 mm)大于后者(133.55 ～227.23 mm).从林地综合持水能力来看,辽东栎-少脉椴林的水文生态功能优于华北落叶松林.此外发现,虽然是两个不同的林分,但其1 m土层的有效持水能力的非毛管比例都是36.6%,毛管比例都是63.4%,表明在采用土壤有效持水能力、毛管贮水深、非毛管贮水深这3个指标中的任何一个评价较厚土层的总持水能力时,都将有很好的一致性.