祁连山水源涵养林土壤水文特征研究

通过对祁连山水源涵养林区的苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林和祁连圆柏以及牧草地等6种植被土壤水分物理性质的测定与计算,比较分析了不同植被的水源涵养能力,建立了主要土壤类型的入渗模型、土壤水分消退方程,评价了不同植被土壤层水文特征及其与植被间的关系.祁连山区主要森林的平均土壤密度均小于1 g·cm-3,土壤的蓄水能力很强但各植被间差异较大.各种森林植被土壤均表现出较高的入渗性能,土壤初渗率、稳渗率及蓄水能力从大到小的次序均为:苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林、祁连圆柏林和牧草地.在相同的环境条件下,森林土壤(山地灰褐土)的保水能力较高,水势消退曲线呈凸形,而牧草地土壤(山地栗钙土)的保水能力相对较弱,水势消退曲线呈凹形.土壤含水量相同时,后者所持水分的有效性更大.     

不同密度樟子松固沙林土壤水分特征

[目的]探讨樟子松固沙林合理栽植密度,为进一步深入分析樟子松固沙林水量动态平衡、衰退原因及林分稳定性评价提供参考。[方法]以科尔沁沙地南缘3种密度(400,600和800株/hm2)的33a樟子松固沙林为研究对象,连续监测了生长季降雨、0—200cm土壤含水量、200cm以下渗漏量,分析了3种密度下土壤水分特征及差异。[结果](1)3种密度下土壤水分时空变化趋势基本一致,0—30cm为降雨影响剧烈层,60cm以下受40mm降雨影响,降雨结束后均表现蒸渗型水分消退特征,之后转换为蒸散型;(2)0—200cm土壤体积含水量大小为:400株/hm2600株/hm2800株/hm2,且差异显著(p0.05);(3)200cm以下均有水分渗漏,其中800株/hm2最低,为0.4mm。[结论]丰水年3种密度林分基本能够维持水量平衡,但正常降水或极端降水年份会增加土壤蓄存水消耗,可能出现水分亏缺或衰退现象。建议生产中樟子松固沙林适宜密度应控制在400株/hm2左右。     

杨树不同品种伐根嫁接更新效果比较

为了筛选出适宜杨树伐根嫁接更新的优良品种,以小美旱杨为砧木,选择038杨、中林46杨、107杨、108杨、埃瑞达诺110杨、中林2001杨、中林2025杨、84K杨和转基因杨9个杨树品种作接穗进行伐根嫁接,调查比较伐桩与不同品种接穗的成活率、保存率以及不同品种杨树平均胸径、平均树高和平均蓄积量。结果表明：1）以小美旱杨为伐桩,84k杨成活率和保存率均最低,其余8种新品种接穗成活率和保存率分别在80％和90％以上;2）84k杨的平均胸径、平均树高以及平均蓄积量均最低;3）中林2001杨、107杨、108杨、埃瑞达诺110杨以及中林2025杨平均胸径均较大,且之间无显著差异,埃瑞达诺110杨、107杨、108杨以及中林2001杨平均树高均较高,且差异不显著,埃瑞达诺110杨、107杨、108杨以及中林2025杨之间平均蓄积量均较大,且差异不显著。综合分析可知,埃瑞达诺110杨、107杨和108杨是适宜杨树伐根嫁接造林的优良品种。     

新疆杨树杆液流密度轴向差异的初步研究

利用热扩散技术(TDP)分别监测新疆杨冠基部、杆基部处液流密度的变化,并结合同步气象观测,分析液流密度与大气蒸发潜力(ET0)的关系,结果表明:典型晴天日,新疆杨树冠、杆基部的液流密度日变化格局总体上与大气蒸发潜力相一致,但前者与ET0的相关性更强,可用Hill函数式得到较好的拟合,而后者与ET0间呈斜率不等的线性关系;在午间,冠基部液流密度是杆基部的3倍以上,在清晨,冠基部液流比杆基部液流提前平均约1 h启动。冠、杆基部边材液流间的"净"量因季节而异,在生长旺盛的7、8月份略有"亏损",而在6、9月份略有"盈余",新疆杨单株日吸收水分量与冠层日失水量并不完全一致。6—9各月冠基部液流日平均通量一般呈晴天>云天>阴天的规律,这与太阳辐射及大气蒸发潜力的变化格局相一致,而基部液流有时会呈现出云天>晴天的趋势。     

黑龙江省东部地区水曲柳天然林水源涵养功能

对黑龙江省东部地区水曲柳天然林林下灌草层、枯枝落叶层、土壤水分物理性质以及土壤渗透性能的研究表明 :林下灌草层的存在显著增强了林分对水分的调蓄能力 ,最大持水量为 5 .4 2～ 11.2 8t·hm-2 。枯落物的持水量较低 ,仅为 12 .0 0～ 13.0 0t·hm-2 。水曲柳林土壤最大蓄水量为 3344 .0 0～ 345 5 .94t·hm-2 ,有效蓄水量为319.16～ 4 0 0 .6 5t·hm-2 。林地土壤的初渗、稳渗速度以及达到稳渗的时间都较荒地有明显的不同。综合分析表明 ,水曲柳天然林具有显著的水源涵养效益 ,对于保证该地区水资源的可持续利用具有重要意义。     

甘肃省高原山地树种的抗旱性研究

 通过PV曲线求解各树种水分参数,并结合水势日变化的分析表明:青海云杉、祁连圆柏、青杨和红桦4树种具有很强的抗旱性和保水力,针叶树的抗旱能力较阔叶树强。青海云杉细胞组织束缚水含量高、持水力强,日平均水势值较祁连圆柏高,细胞壁弹性大,主要以延迟脱水的方式抵御干旱;祁连圆柏质壁分离时渗透水的相对含量较高,日水势变差大,通过细胞水分减少、共质体水与非共质体水转换途径的渗透调节能力较强,在充分膨胀时细胞浓度较高,保持最大膨压的能力更强,主要以忍耐脱水的方式抵御干旱;祁连圆柏的综合抗旱能力较青海云杉强;红桦组织细胞束缚水含量较高、持水力较强,主要以延迟脱水的方式抵御干旱;青杨水势日平均值低,渗透调节和保持最大膨压的能力强,零膨压点的渗透势、失水率都更低,细胞坚硬厚实,主要以忍耐脱水的方式抵御干旱。     

黑龙江省东部水源区植被土壤水源涵养功能分析

在对黑龙江省东部水源区5种不同植被土壤层的水分物理性质、蓄水性能、渗透性能以及土壤水分的动态变化进行定位观测分析基础上,对各植被土壤层的水文特征进行了综合比较。结果表明,天然林和灌丛林林地土壤水源涵养能力最强,针叶林地一般,云杉幼林地最差。加强对天然林资源的保护,提高灌丛在当地林木植被资源中的比例,加强人工针叶林林分结构的调整与抚育管理,是提高当地森林植被系统涵养水源功能的有效途径。     

施氮量对新增耕地肥料利用及大豆产量的影响

在晋西黄土区新增耕地设置施加N0,N1,N2,N3,N4和N5六种不同氮水平氮肥的处理,比较分析不同施氮量对氮肥利用率、氮磷钾吸收累积、大豆生长发育和产量的影响,并通过回归拟合,确定最佳施氮量,结果表明:不同氮水平下,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随施氮量的增加呈现下降的趋势,而各氮水平条件下氮肥生理利用率差异不大;施氮能够促进大豆植株各部位对氮、磷、钾的吸收利用,各处理之间大豆植株氮素累积量、磷素累积量和钾素累积量差异显著,且在N2水平下最高,但大豆植株氮、磷、钾累积量与施氮量相关性不显著;N2水平下大豆植株在出枝期、开花期和鼓粒期的株高、冠幅均最高,且大豆产量最高,达188.83g/m2,比其他五种处理措施增产8.68%~141.32%,其增产效益最高,为0.562元/m2;晋西黄土区新增耕地的最佳施氮量为168~178kg/hm2,对应理论产量为1 800~1 802kg/hm2。     

晚霜冻害对黄土区苹果树水分利用能力的影响

[目的]通过对比研究,明确晚霜冻害对苹果树生长季水分利用能力影响的程度与机理。[方法]利用热扩散技术(TDP)对黄土区苹果树未发生霜冻年和霜冻年主要生长季边材液流速率(J_s)开展连续监测,并同步观测净辐射(R_n)、气温(T_a)等气象因子,计算大气水分亏缺(VPD)等变量。通过对比、相关分析阐明晚霜冻害对苹果树水分利用能力的影响。[结果]霜冻发生后,当日午间液流速率最大值(J_(s-max))比霜冻前数日内的最大值降低9%～27%,苹果树水分利用能力(J_(s-max)/VPD)在霜冻后的数日内连续下降。霜冻后当年(2018)生长季平均液流速率比未发生霜冻年(2017)同期下降35%。在整个生长季内,液流速率日平均值(J_(s-mean))与R_n、VPD均具有显著的指数关系,但在相同的R_n或VPD水平下,霜冻年的J_(s-mean)显著低于未发生霜冻年。[结论]严重低温霜冻和霜冻后快速升温共同导致了苹果树生长季水分利用能力的显著下降。研究结果为认识霜冻对苹果树水分生理的影响机制提供了理论支撑。     

晋西黄土区苹果树液流特征及其与环境因子的关系

为研究晋西黄土残塬沟壑区苹果园的水分利用特征，对黄土残塬沟壑区苹果园主要生长季（4-9月）苹果的树干液流速率进行测定，并与环境要素进行对比分析。结果表明:（1）苹果树干液流速率值的季节动态表现为6月 > 5月 > 9月 > 7月 > 8月 >4月，4-9月典型晴天的液流日变化均表现为单峰曲线，液流速率的峰值依次为1496、1736、1607、1537、1474、1674 cm3·cm-2·h-1。（2）液流速率在白天和夜间表现出较大的差别，有较明显的昼夜节律性。（3）苹果树干液流与太阳辐射（PY）、净辐射（Rn）、大气水分亏缺（VPD）均存在正相关关系，与大气相对湿度（RH）存在负相关关系，液流速率与气象因子PY、Rn、VPD、RH的相关系数分别为0789、0783、0619和-0482。研究结果对于加强果园的经营管理水平，提高苹果果品与产量具有重要意义。