阿什河上游3种人工林土壤贮水量与入渗特征

 为了解水源地人工林生态系统土壤水分贮存与入渗特征,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3种人工林,采用环刀法对其土壤水分贮存量及入渗特征进行对比研究。结果表明:兴安落叶松人工林土壤密度较低,孔隙度和贮水能力较高,与红松人工林和樟子松人工林之间差异显著(P<0.05);10℃时的稳渗系数K10大小依次为兴安落叶松人工林(4.86mm/min)>红松人工林(0.63 mm/min)>樟子松人工林(0.57mm/min)。综合分析表明,兴安落叶松人工林土壤的涵养水源功能最强,樟子松人工林和红松人工林的较差。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

黑土区不同林龄杨树农田防护林土壤养分变化

为探究不同林龄农田防护林土壤水分养分状况的变化,评价农田防护林对土壤质量的影响。以齐齐哈尔市拜泉县不同林龄LA(26 a)、MA(31 a)、HA(36 a)杨树农田防护林带为研究对象,以弃耕地(KY)为对照,分析不同林龄杨树农田防护林土壤理化性质的变化。结果表明:杨树防护林带的建设增加了土壤养分质量分数,降低了土壤含水量,加大了土壤密度,提高了土壤p H;各杨树农田防护林带土壤有机碳质量分数均高于对照;随着防护林林龄的增加土壤质量越好。     

应用热扩散技术对柠条锦鸡儿主根液流速率的研究

运用热扩散技术对柠条锦鸡儿根部液流速率(Fs)进行连续测定,同步进行环境要素的实时监测。选择2008年4—10月30天典型晴天日观测数据。结果表明:1)Fs在晴天日表现出典型的宽峰型正态分布,可划分为4个特征差异明显的阶段,反映了大气环境因子对液流的直接驱动效应,以及柠条锦鸡儿叶片气孔行为对液流变化的调控作用。2)液流的变化受多个环境因子共同驱动,其中潜在蒸发散(ET0)综合性强、与Fs相关紧密,是分析液流特征更为可靠的复合型环境变量。Fs与主要环境因子间的耦合关系因时段而异,在早晨启动的液流上升阶段,Fs与太阳辐射、ET0间均呈线性关系,反映了太阳辐射等因子对液流的驱动与对光合作用的激活效应,而在峰值后的下降阶段基本呈Sigmoidal-Hill函数关系;Fs随大气水分亏缺(VPD)的变化与随太阳辐射、ET0的变化趋势相反,表明VPD在达到一定值后启动气孔调节行为以及抑制过度蒸腾耗水的效应。3)柠条锦鸡儿根部Fs与主要环境要素间的变化近似同步,试验期间没有出现典型的时滞现象。4)在整个生长季的大部分时间内观测到柠条锦鸡儿根部夜间持续存在着液流现象,夜间液流量平均占全天液流量的3.83%。试验结果可例证热扩散技术在根部测定液流并用来计算灌木树种单株耗水方法的科学性与优越性。     

低分子有机酸/盐对复合污染土壤中Cd、Pb有效性的影响

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/盐和柠檬酸/盐浓度范围,研究了不同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐溶液对复合污染土壤中镉(Cd)、铅(Pb)有效性的影响及机制。结果表明:草酸/盐、柠檬酸/盐均促进腐殖质层(A1)和淀积层(B)土壤中Cd、Pb的活化释放,以浓度5.0mmol·L-1时释放效果最显著,且对Pb的释放效应强于Cd。低分子有机酸盐对Cd、Pb的释放效率强于同浓度的相应有机酸,即草酸/盐强于草酸、柠檬酸/盐强于柠檬酸,低分子有机酸/盐类物质促进重金属释放的主要机理在于有机酸阴离子反应。同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐对Cd、Pb有效性的影响,表现为柠檬酸/盐强于草酸/盐,即柠檬酸强于草酸,柠檬酸/盐强于草酸/盐,这与2种低分子有机酸的化学结构、离解常数及其和重金属形成络合物的稳定性大小有关。几种浸提剂对A1层土壤Cd、Pb的活化释放效应明显高于B层。     

基于RS与GIS的哈尔滨市土地利用格局演变及其预测研究

以哈尔滨市1989年、2007年2期Landsat TM遥感影像为主要数据源,在RS和GIS的支持下,分析土地利用格局的动态演变,并应用马尔可夫模型完成对研究区未来土地利用的定量预测。研究结果表明:林地、水域和草地发生了扩张,耕地、居民工矿用地和未利用地减少;耕地和林地具有较高的保留率,草地和未利用地具有较高的转换率;2007年以后土地利用变化的趋势是林地逐年增加,其它土地利用类型逐年减少,该变化持续到2079年后,区域土地利用达到相对稳定状态时,耕地占57.79%,林地占25.24%,草地占2.80%,水域占3.98%,居民工矿用地占9.28%,未利用土地占0.91%。     

落叶松人工林结构对土壤水文特性的影响

为了解落叶松人工林结构对土壤水文特性的影响,对黑龙江省尚志市帽儿山地区不同结构类型下落叶松人工林的土壤水分物理性质、贮水能力及入渗性能进行研究。结果表明：1）土壤密度平均值由大到小依次为均匀结构、六行结构、四行结构、二行结构,分别为1.33、1.22、1.19和1.10 g/cm^3,总孔隙度变化趋势与土壤密度相反,分别为26.36%、48.99%、54.49%、56.00%;2）初渗速率变化范围为1.20-2.27 mm/min,10℃时的渗透系数K10大小依次为二行结构（1.04 mm/min）〉四行结构（0.81 mm/min）〉六行结构（0.67 mm/min）〉均匀结构（0.61 mm/min）,30 min累计入渗量表现出相应的变化趋势;3）40 cm土层范围内,土壤的饱和贮水量在1 054.20-2 239.80t/hm^2之间,其中二行结构的土壤贮水量最大。因此,二行结构的落叶松人工林土壤水文效益较高,是落叶松人工林营建时的首选方式。     

大兴安岭火烧迹地植被恢复中植物多样性与生物量分配格局

为了探讨火烧迹地植被恢复中植物多样性和生物量及二者关系,采用时空互代法,以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松人工林为研究对象,以天然白桦林作为对照样地,对乔木层、灌木层、草本层和群落物种多样性指数及生物量进行了研究。结果表明:1)植被恢复过程中,草本层丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数和均匀度指数(Pielou指数)高于乔木层和灌木层,群落物种多样性呈波动式变化,恢复21年群落Margalef指数和Shannon-Wiener指数最高,恢复13年群落Pielou指数最高。植被恢复过程中群落多样性指数均高于天然白桦林。2)植被恢复过程中群落生物量为10.80~123.96 t/hm2,随恢复年限的增加逐渐增大,恢复21和24年群落生物量高于天然白桦林。草本层生物量占群落生物量比例最低,恢复3年群落枯落物层蓄积量占群落生物量比例最高,其余恢复年限乔木层生物量占群落生物量比例最高。3)乔木层Margalef指数与生物量呈极显著正相关。灌木层Shannon-Wiener指数和Pielou指数与生物量呈极显著负相关,Pielou指数与生物量相关系数最高。草本层多样性与生物量相关性不显著。群落Shannon-Wiener指数与地表生物量呈极显著负相关。由此可知,人工更新灌木层和草本层多样性恢复效果优于天然更新,人工更新恢复21和24年的生物量恢复效果优于天然更新,植被恢复过程中植物多样性和生物量存在一定相关性。      

阿什河源头水源涵养林在水分传输过程中对水质的影响

对阿什河源头地表水来源过程中各环节(包括大气降水、穿透水、树干径流和地表径流)的水化学性质进行分析比较.结果表明:树干径流的酸化最为明显,地表径流对林分水质酸化有很好的缓冲作用;大气降水经过落叶松人工林生态系统后,穿透水和树干径流的电导率、总溶解固体、K和Mg元素含量增加;穿透水7、8、9月Na元素含量都低于大气降水,为负淋溶;对穿透水、树干径流和地表径流而言,Zn元素含量在观测时间内变化趋势相同,都是6-9月逐渐降低;各月树干径流和地表径流的Mn和Fe元素平均含量都高于大气降水和穿透水;地表径流经过林地土壤层的深层交换和净化后汇集成溪水,浊度和总溶解固体含量明显降低;溪水和河水中的Mg和Zn元素含量在观测时间内变化趋势一致,Mg元素含量变化都呈"W"形,Zn元素含量都是6月最高,9、10月份未检出;各月河水中总N、总P、电导率和总溶解固体都高于溪水,且Na、Mg和Ca元素含量也都高于溪水;溪水综合评价结果属于Ⅱ类水体,河水综合评价结果属于Ⅳ类水体.     

沙地草地不同绿伞小气候效益的研究

１９９５－１９９６年在白音花沙地草地对３种绿伞系统进行了空气温度、湿度、风速、地面地中温度、水面物理蒸发和降水观测。结果表明,绿伞Ⅱ夏季、冬季防风效应均高,分别为７７．４％、６０．６％;在夏季绿伞降低空气温度的大小顺序为绿伞Ⅱ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ、绿伞Ⅲ。在科季绿伞降低空气温度的大小顺序为绿伞Ⅲ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ;提高空气湿度的顺序为绿伞Ⅲ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ;绿伞对沙地草地地面温度、水面蒸发降低以及降水截